• 90) Естественные и искусственные источники ионизирующего излучения. Понятие о естественном радиационном фоне. Единицы измерения дозы радиоактивности.

Естественные и искусственные источники ИИ Радиоактивные явления, происходящие в природе, называют естественной радиоактивностью, а аналогичные процессы, происходящие в искусственно полученных веществах – искусственной радиоактивностью. Данные процессы участвуют в формировании радиационного фона. Под радиационным фоном принято понимать ионизирующее излучение от природных источников космического и земного происхождения, а также искусственных радионуклидов, рассеянных в биосфере в результате деятельности человека.

Естественные и искусственные источники ИИ Радиационный фон воздействует на все население земного шара, имея относительно постоянный характер. Выделяют: естественный (природный) радиационный фон; технологически измененный естественный радиационный фон; искусственный радиационный фон. Источники, формирующие естественный природный фон: внешние источники внеземного происхождения (космические излучения); внешние источники земного происхождения (радионуклиды земной коры, воды, воздуха); внутренние источники, т. е. радионуклиды естественного происхождения, содержащиеся в организме (изотопы К40 и С14, отложившиеся в костях радий и торий, радон, растворенный в тканях организма).

Естественные и искусственные источники ИИ Космическое излучение Первичное космическое излучение представляет собой поток частиц высоких энергий (протоны и α – частицы), приходящих на Землю из межзвездного пространства. Источники: Солнце, внутри- и внегалактические объекты (вспышки сверхновых). Вторичное космическое излучение формируется при взаимодействии первичного к. излучения с нуклидами, входящими в состав воздуха и представляет поток частиц (фотоны, электроны, позитроны). Процесс этого взаимодействия лавинообразный.

Земные источники излучения: а) радионуклиды в составе земной коры (232Th, 238U, 235U, 237Np, 40K, 48Ca, 87Pb, 86Rn и др.);

б) радиоактивные изотопы, непрерывно возникающие на Земле в результате ядерных реакций под воздействием космического излучения (3H, 4Be, 14C, 22Na, 35P и др.);

в) природные радионуклиды, которые с воздухом, водой и пищей ежедневно проникают в организм человека.

Из земных источников излучения наибольшую активность имеет промежуточный продукт распада радия – радон. 86Rn222 – газ, T½ (Rn) = 3,82 суток. При распаде радона появляются α- и β-активные аэрозоли полония, висмута и свинца. Радон вместе со своими дочерними продуктами распада ответственен за ¾ годовой дозы (индивидуальной эффективной эквивалентной), получаемой населением от земных источников радиации и ½ дозы от всех естественных источников радиации.

Тип помещения и условия вентиляции Концентрация радона, 10-12 Ku/л Хорошо проветриваемые помещения с воздушным кондиционированием 0,06 – 0,35 Квартиры в кирпичных домах с воздушным кондиционированием 0,01 – 0,19 Квартиры в кирпичных домах: - верхние этажи - нижние этажи 0,7 – 1,0 1,5 – 2,9 Квартиры в деревянных домах 0,03 – 1,7 Каменные дома 2,3 – 5,8 Дома из шлаковых панелей 4,0 – 8,0 Подвальные помещения 3,6 – 7,8

Искусственные источники радиации: 1) Тепловые (уголь, нефть, мазут и др. топливо) электростанции и АЭС; 2) Использование калийных и фосфатных удобрений в сельском хозяйстве; 3) Использование строительных материалов, содержащих радионуклиды (гранит, фосфогипс, шлакобетон). 4) Испытания ядерного оружия; 5) Использование источников ИИ для диагностики и лечения в медицине; 6) Использование для подсветки табло приборов; 7) Рентгеновская и гаммадефектоскопия.

Структуру ионизирующего облучения, получаемого населением, можно представить следующим образом:  54% – радон, содержащийся в жилищах или в атмосфере;  14% – медицинская радиология;  11% – излучение (радионуклиды) при вдыхания воздуха, потребления воды и пищи;  8% – горные породы и почвы;  8% – космические лучи;  3% – антропогенные источники;  2% – ядерные испытания. Т.о., большую часть (до 98%) облучения человек получает за счет природных источников излучения и при медицинском обследовании.

Дозы ионизирующего излучения Количество переданной веществу энергии излучения называется дозой. Дозу можно рассчитывать для вещества или организма. Также доза зависит от типа излучения. В радиологии используют следующие дозы:Поглощенную; Экспозиционную; Эквивалентную.

Поглощенная доза – это энергия поглощенная единицей массы облученного вещества. В качестве единицы поглощенной дозы в системе СИ принят грей (Гр), т.е. 1 Гр = 1Дж/кг. Внесистемная единица поглощенной дозы – рад. 1 Гр = 100 рад NB! При одинаковых поглощенных дозах, благодаря огромной ионизирующей способности, α – излучение примерно в 20 раз опаснее, чем β – и γ-излучение (коэффициент качества К=20).

Экспозиционная доза – это энергия электрического заряда, образующийся в 1кг сухого воздуха за счёт его ионизации фотонным излучением. В качестве единицы экспозиционной дозы в системе СИ принят Кулон/кг (Кл/кг). Внесистемная единица поглощенной дозы – Рентген (Р). Рентген – единица экспозиционной дозы фотонного излучения, при прохождении которого через 0,001293 грамма сухого воздуха создается 2×109 пар ионов.

Эквивалентная доза – учитывает поражающее действие на организм различных излучений. В качестве единицы эквивалентной дозы в системе СИ принят Зиверт (Зв). Внесистемная единица эквивалентной дозы – бэр – биологический эквивалент рентгена. 1 Зв = 100 бэр

Среднегодовые эффективные эквивалентные дозы облучения от естественных и искусственных источников радиации Источники радиации Доза облучения, мЗв Естественные 2,0 Искусственные в медицине 0,4 Радиоактивные осадки 0,02 Атомная энергетика 0,001 Всего 2,4