Природні джерела радіоактивного випромінювання

Опромінення від природних джерел переважає багато інших джерел і є істотним фактором еволюції живих організмів у біосфері.

До природних джерел IB належать:

- космічні випромінювання;

- природні натуральні джерела;

- технологічні природні джерела (штучні джерела в навколишньому середовищі і в побуті).

Космічне випромінювання.

Космічне випромінювання складається з галактичного і сонячного, яке пов'язане з сонячними спалахами. Сонячне космічне випромінювання відіграє важливу роль за межами земної атмосфери, але через порівняно низьку енергію мало впливає на дозу випромінювання біля поверхні Землі.

Слід розрізняти первинні космічні частинки, повторне і фотонне випромінювання, що утворюється в результаті взаємодії первинних частинок з ядрами атомів атмосфери.

Первинне космічне випромінювання більше ніж на 90% складається з протонів високих енергій. Крім них, до складу частинок входять альфа-частинки, нейтрони, ядра атомів різних елементів і інші частинки. Вступаючи у взаємодію з атмосферою Землі, ці частинки проникають до висоти 20 км над рівнем моря і утворюють повторне високоенергетичне випромінювання, яке складається з мезонів, нейтронів, протонів, електронів, фотонів тощо.

Інтенсивність космічного випромінювання залежить від сонячної активності, географічного розташування об'єкта і висоти над рівнем моря.

Залежність від широти пояснюється тим, що Земля подібна до гігантського магніту, унаслідок чого заряджені частинки відхиляються від свого шляху і проходять повз планети, інші - змінюють курс над екватором і збираються у вигляді воронки біля полюсів, закручуючись відповідно до напряму силових ліній прямо над геомагнітним полюсом (пояснення феномену північного сяйва, що виникає при проходженні інтенсивних космічних променів біля полюсів). Інтенсивність космічного випромінювання зберігається відносно постійною на географічній широті між ±15° по обидва боки від екватора, а далі в міру руху до північної або південної широти ±50° швидко зростає, після чого знову залишається практично незмінною аж до полюсів.

Потужність еквівалентної дози (ПЕД) космічного випромінювання значною мірою залежить від висоти над рівнем моря. Для різних висот ПЕД відповідно складає: 0-0,035; 4-0,2; 8-1,35; 20-12,75 мкЗв х год-1.

На вершині Евересту (Н = 8848 м), найвищої точки земної поверхні, еквівалентна доза космічного випромінювання складає близько 8 мЗв х год-1.

В орбітальному польоті на висоті 200-400 км потужність дози всередині корабля в 100 і більше разів вища, тобто за рік космонавти одержують 0,1-0,15 Зв. Рекордну дозу опромінення 0,16 Зв одержали американські астронавти у 84-добовому польоті на орбітальній станції «Скайлеб». Висота орбіти - 433 км. Допустима доза піврічного космічного польоту в СРСР була прийнята рівною 0,37 Зв.

Отже, області поблизу екватора, які знаходяться на рівні моря, одержують найменшу дозу космічного випромінювання - близько 0,35 мЗв х год-1. У географічних областях на широті 50° доза космічного випромінювання складає близько 0,5 мЗв х год-1. Таку дозу отримують жителі, що проживають поблизу даної широти, - такі міста, як Лондон, Нью-Йорк, Токіо, Торонто, Москва, Київ, Харків, Львів, Одеса.

Природні натуральні

джерела.

У біосфері Землі є більше 60 природних РН, які можна розділити на три групи.

Перша група. - ряд довгоіснуючих РН, які входять до складу Землі з часу її утворення - природні радіоактивні ряди.

Друга група - РН, що не утворюють радіоактивного ряду і генетично не пов'язані з ним. До цієї групи відносяться 11 довгоіснуючих РН (40К, S7Rb, i0Ca, l30Te, l3SLa, u7Sm, .), що мають періоди піврозпаду від 107 до 1015 років.

Третя група - космогенні РН, які безперервно виникають у біосфері в результаті ядерних реакцій під впливом космічних випромінювань. Космогенні РН утворюються переважно в атмосфері в результаті взаємодії протонів і нейтронів з ядрами азоту, кисню і аргону, а далі потрапляють на земну поверхню з атмосферними опадами. До них відносяться 3Н, 14С, 7Ве, 22Na, 25Mg, 32P, 35S, 39Аr, . - всього 14 РН. Помітний внесок у дозу опромінення роблять 3Н, 7Ве, 14С і 22Na. При цьому 3Н і 14С - це джерела внутрішнього опромінення, а основними джерелами зовнішнього опромінення є 7Ве, 22

Nа і 24Na.

Уран, на якому тепер базується ядерна енергетика - широковживаний і сильно розсіяний у земній корі елемент. Середній вміст його в земній корі складає близько 3 х 10 4 %. У природі уран має три ізотопи: 238U (вміст 99,275%), 235U (0,72%) і 234U (0,0054). Усі ці ізотопи урану радіоактивні, довільно розпадаються з випромінюванням альфа-частинок.

Слід відзначити, що віт природного урану-238 міститься 54,8 г урану-234; 0,36 г радію-226; 2,35 х 10-6 г радону-222; 1,3 х 10-9 г полонію-218; 1,17 х 10-13 г полонію-214.

Цікаві статті з розділу

Розробка методологічних засад інтегрованого управління лісовими ресурсами
Звіт про НДР: 64 стор., 5 рис., 15 табл., 67 використаних джерел. Об’єкт дослідження - лісові ресурси модельних підприємств Криму, Буковинських Карпат і Передкарпаття, Центрального Лісост ...

Розрахунок максимальних приземних концентрацій забруднюючих речовин в атмосфері
Максимальне значення приземної концентрації шкідливої речовини См (мг/м) при викиді газоповітряної суміші з одинарного точкового джерела з круглим гирлом, яке досягається при несприятливих метеорол ...

Екологічна безпека мастильно-охолоджувальних рідин
Актуальність. Промисловість спричиняє значний негативний вплив на довкілля, що характеризується викидом небезпечних речовин, накопиченням як рідких так і твердих токсичних відходів. Необхідн ...