22. Краткая характеристика радионуклидов – йод-131, цезий-137,

стронций-90 и плутоний-239.

Радионуклиды - йод, цезий, стронций - являются продуктами радиоактивного распада (деления) в "топливных стержнях", или в том, что от них осталось - груде металлолома, озере-расплаве, пропитке грунта или скального основания.

Йод-131 (I-131) - период полураспада 8 дней, активность 124000 кюри/г. В следствии короткого времени жизни, йод представляет особую опасность в течении нескольких недель и опасность в несколько месяцев. Удельное образование йода-131 - примерно 2% от продуктов при взрыве бомбы деления (уран-235 и плутоний). Йод-131 легко поглощается телом, в особенности щитовидной железой.

А вот более долговременно-опасные (отдёжкой на складе радиоактивность которых не вгонишь в норму):

Цезий-137 (Cs-137) - время полураспада 30 лет, активность 87 кюри/г. Он представляет опасность в первую очередь как долговременный источник сильного гамма-излучения. Цезий, как щелочной металл, имеет некоторое сходство с калием и распределяется равномерно по всему телу. Он может выводиться из организма - период его полувыведения около 50-100 дней.

Стронций-90 (St-90) - период полураспада 28,1 года (активность 141 кюри/г), стронций-90 остается в опасных концентрациях на столетия. Помимо излучение бета-частицы, распадающийся атом стронция-90 превращается в изотоп иттрия - иттрий-90, тоже радиоактивный, с периодом полураспада. результатом распада нептуния является плутоний-238.

Плутоний, также как и нептуний, накапливается в костях и при поступлении извне. В радиоактивной смеси, поступающей с реакторов АЭС, разумеется, присутствует и полоний-210.

23. Что понимается под естественным радиационным фоном.

Облучение человека обусловлено космическим (внеземным) излучением и естественными радиоактивными веществами, содержащимися в окружающей среде и в теле человека (земными источниками).

Космическое излучение состоит из галактического и солнечного, колебания которого связаны с солнечными вспышками. Из-за сравнительно небольшой энергии, последнее мало влияет на дозу радиации у поверхности Земли, но имеет важное значение за пределами земной атмосферы. Космическое излучение достигает Земли в виде протонов и более тяжелых ядерных частиц, обладающих огромной энергией. Часть этой энергии расходуется на столкновение с ядрами атмосферного азота, кислорода, аргона, в результате чего на высотах до 20 км возникает вторичное высокоэнергетическое излучение, состоящее из мезонов, нейтронов, протонов, электронов, а также образуются так называемые космогенные радионуклиды, выпадающие на поверхность Земли с осадками и циркулирующие в окружающей среде. К ним относятся тритий, углерод-14, бериллий-7, натрий-22 и другие (всего 14 радионуклидов).

Интенсивность космического излучения зависит от высоты над уровнем моря, географической широты и солнечной активности.

Каждый житель нашей планеты в среднем от излучения из космоса получает в течение года дозу в 300 мкЗв (30 мбэр).

Земными источниками излучений являются более 60 естественных радионуклидов, в том числе 32 радионуклида уранорадиевого и ториевого семейств, около 11 долгоживущих радионуклидов, по не входящих в эти семейства (калий-40, рубидий-87 и др.), имеющие периоды полураспада (Т 1/2) от 107 до 1015 лет, а также космогенные радионуклиды.

Основной вклад в дозу внешнего облучения вносят гамма-излучающие нуклиды радиоактивных семейств - свинец-214, висмут-214, торий-228, актиний-228, а также калий-40, находящиеся в основном в верхнем слое почвы.

В некоторых районах с повышенным содержанием тория в почве или радия в воде (упоминавшиеся районы Индии, Бразилии, Франции, Ирана и др.) мощность поглощенной дозы на 1-2 порядка превышает среднемировые показатели.

Однако при этом необходимо учитывать, что человек значительную часть времени находится в служебных или жилых помещениях, формирование доз облучения в которых происходит под влиянием двух противоположно действующих факторов. Здания, с одной стороны, экранируют, то есть уменьшают дозы облучения от внешних источников излучения, с другой - увеличивают их за счет радионуклидов, содержащихся в строительных материалах, из которых построено здание, в том числе, приумножая дозы внутреннего облучения, в основном в связи с вдыханием радона. Показательно, что в кирпичных, каменных и бетонных домах мощность дозы в 2-3 раза больше, чем в деревянных.

Внутреннее облучение обусловлено радионуклидами, попадающими внутрь организма с воздухом, водой, пищей причем наибольший вклад в ЭЭД вносят радон, калий, радий, полоний и другие.

Колебания годовой дозы весьма значительны и зависят от местных геологических, почвенных, атмосферных и иных условий. В среднем в районах с нормальным фоном годовая ЭЭД внутреннего облучения почти вдвое больше дозы внешнего облучения и составляет соответственно около 1,35 мЗв (135 мбэр) и 0,65 мЗв (65 мбэр), из них 0,3 мЗв (30 мбэр) приходится на космическое излучение.

Годовая доза (ЭЭД) облучения каждого жителя Земли в среднем составляет около 2 мЗв (200 мбэр), кроме населения аномальных по фону районов, жителей высокогорья, а также детей в возрасте до 10 лет.

В силу особенностей физиологии детского организма годовая доза их облучения примерно в 1,5 раза выше, чем у взрослых в связи с более интенсивным поступлением продуктов распада радона с вдыхаемым воздухом. Она в среднем составляет 3 мЗв (300 мбэр). Подчеркнем, что так было всегда, тысячи и миллионы лет тому назад, это естественные условия среды обитания человека, в том числе детей.

В 1964-1965 годах с. помощью термолюминесцентных дозиметров-накопителей дозы и СССР были измерены среднегодовые дозы внешнего облучения населения ряда городов (без космического). Их колебании значительны: 42 и Алма-Ате от 1200 до 2000, в Севастополе - от 300 до 600, и Киеве - от 910 до 990 мкГр/год (или в среднем 95 мбэр/ шд). Следовательно, городское население в целом получает дозы, превышающие усредненные. Это объясняется большим количеством кирпичных и бетонных зданий в городах и продолжительностью пребывания в них городского населения по сравнению с сельским. Кроме того, дозы зависят также от количества гранитов, содержащих повышенное тело естественных радионуклидов. Они используются в городах для мощения улиц, облицовки зданий и других целей.

Например, в гранитах содержится около 1000-1500 Бк/ кг калия-40, тогда как в песчаниках и известняках соответственно 370 и 90 Бк/кг. Урана в гранитах в 2-3 раза, а тория - в 3-10 раз больше, чем в песчаниках и известняках. Как известно, Севастополь построен из известняков, что объясняет его низкий радиационный фон.

В целом же для территории России за основу уровня фонового облучения населения принято среднемировое значение годовой ЭЭД - 2 мЗв. Учитывая, что население нашем страны составляет около 280 млн человек, в том числе около 20 %-дети.

Наибольший интерес для понимания и оценки действия малых доз радиации представляют уровни облучения населения, живущего в районах с аномалиями природного фона, где более высокие дозы определяются в основном внутренним облучением за счет повышенного содержания тория (в почвах) и радия (в воде) или внешним - в высокогорных районах, жители которых в высоких широтах облучаются почти в два раза большими дозами космического излучения, чем в экваториальном поясе, и в 5-10 раз большими, чем на уровне моря. Примечательно, что в некоторых районах Индии и Бразилии уровни радиационного фона повышены вследствие значительных залежей радиоактивных минералов (монацитов).

Так, более 100 тыс. жителей индийских штатов Керала и Мадрас облучаются в дозах от 1,3 до 28 мГр в год (средневзвешенная популяционная доза составляет 13,5 мГр) (1350 мрад). Следует отметить, что это является усредненной дозой, но ведь часть населения облучается дозой до 28 мГр/год (2,8 рад/год). Между тем в процессе длительного наблюдения никаких отклонений в состоянии здоровья как взрослых, так и детей не выявлено.

В Бразилии в штатах Эспириту-Санту и Рио-де-Жанейро вдоль Атлантического побережья мощность дозы колеблется от 1 до 10 мкГр/ч, достигая на морских пляжах 20 мкГр/ч, а в штате Минас-Жейрас в некоторых местах - 28 мкГр/ч.

В городе Рамсер (Иран) имеются участки, где мощность дозы из-за высокого содержания в воде урана колеблется от 0,7 до 50 мкГр/ч. В ряде районов Франции типичная величина мощности дозы достигает 2 мкГр/ч, а сравнительно недавно обнаружен район, где она составляла 100 мкГр/ч. В среднем 7 млн французов ежегодно облучаются дозой 300 мбэр, то есть в 1,5 раза выше среднемирового уровня.

Районы с таким уровнем радиации есть в Италии, США, Швеции, на Мадагаскаре, вулканических островах Тихого океана. Годовая доза фона здесь в 1,5-2 и более раз превышает среднемировую. Есть такие районы на Украине - в Житомирской, Днепропетровской и Запорожской областях.

В совместном докладе ученых Всемирной и Панамериканской организации здравоохранения "Воздействие на здоровье людей повышенного естественного фона" отмечалось: "Вопреки ожиданиям не выявлено влияние относительно повышенного фона на смертность от онкопатологии, на частоту врожденных аномалий, отклонений в физическом развитии, индекс плодовитости женщин, частоту наследственной патологии, детскую смертность, соотношение полов и частоту спонтанных абортов".

Таким образом, значительные группы населения подвергаются постоянному фоновому облучению, от 1,5-2 до десятков раз превышающему среднемировую дозу.