Природна радіоактивність на прикладі гірських порід і будівельних матеріалів

Нещодавно до мене звернулися з пропозицією написати науково-популярну статтю про те, що таке радіація, штучна і природна радіоактивність, наскільки висока ймовірність зіткнутися в побуті з підвищеними рівнями радіації і т.д.

Статтю я в підсумку написала, хоч і мучилася кілька днів, так як поняття не маю, як пишуться такі статті. Раніше, коли працювала в Курчатове. я написала кілька чисто наукових статей в різних наукових збірниках, а ось з науково-популярними поки не стикалася.

Все коли-небудь буває в перший раз Цей рік - у мене рекордсмен по тому, що відбувається зі мною вперше.

Сьогодні я хочу розповісти, що таке радіація і природна радіоактивність, в яких дозах радіація насправді небезпечна, і наскільки у пересічних громадян великий ризик зіткнутися з потенційно-небезпечними дозами радіації в звичайному житті.

Що це таке, основні терміни

Якщо зовсім коротко і спрощено, радіоактивність - це здатність деяких атомних ядер мимовільно перетворюватися в інші ядра з випусканням частинок.

Цими частинками можуть бути альфа-частинки, бета і гамма. Названі вони так, тому що, якщо їх помістити в магнітне поле, то вони будуть відхилятися в ньому в різні боки.

Відповідно, процеси випускання частинок так і будуть називатися: альфа-розпад, бета-розпад, випускання нейтронів, поділ важких ядер і т.д.

До речі, значок радіоактивності і походить від цих трьох основних видів радіоактивного випромінювання. Три пелюстки, три види випромінювання з одного ядра. Ось так зображується знак радіоактивності:

Чуючи або Новомосковськ про радіоактивність, ви можете зіткнутися з виразом «іонізуюче випромінювання». Що це таке? Нічого складного тут немає - це всього лише потік ось цих самих частинок. А іонізуючим воно названо тому, що вони, потрапляючи в тіло, руйнують молекули, з яких воно складається, перетворюють їх в заряджені частинки іони. Це, до речі, і є основним небезпечною властивістю радіації, що призводить до сумних наслідків для організму.

Звідси і походять терміни «іонізація», «іонізуюче випромінювання» та інші їм подібні.

Пам'ятаю, коли тільки почала працювати в радиохимической лабораторії. друзі жартували з мене, чи не свічуся я в темряві.

А від деяких знайомих, які працюють з радіацією, я чула жарти на тему, що до таких людей потрібно звертатися «ваша світлість» і «ваша світлість» або додавати до прізвища приставку «фон».

Так що, професійний гумор існує навіть в такій, здавалося б, несмішний області як робота з радіоактивним випромінюванням. Можете навіть зазирнути в гімн дозиметристів.

Історія відкриття

Хто відкрив радіоактивність? Ця історія почалася в кінці 19 століття, коли в 1886 році французький фізик Анрі Беккерель абсолютно випадково виявив природну радіацію - випускання ураном невідомого проникаючого випромінювання, названого їм радіоактивним. Цей термін походить від латинського слова «радіус» - промінь, тобто матеріал випромінював, випускав невідомі в той час науці промені.

Потім, до речі, ввели одиницю виміру активності, названу на честь цього вченого - Беккерель. Зараз вона широко використовується.

Цим відкриттям зацікавилися подружжя Марія і П'єр Кюрі (зараз Кюрі - ще одна з одиниць вимірювання радіоактивності), які і відкрили згодом кілька природних радіоактивних елементів-радіонуклідів: радій, полоній і актиній.

Відкриття радіоактивності входить в список найбільш значущих відкриттів в історії людства.

природна радіація

Так, відкриті Кюрі елементи були представниками природної радіоактивності! Чомусь у багатьох людей зараз склалася думка, що радіація - це щось штучне, вигадане людиною собі на погибель. А насправді це - природне явище, на багато мільйонів років старше людини.

Відомо близько 300 природних радіонуклідів, їх ще називають ізотопами (це слова-синоніми). Всі природні радіонукліди разом з космічним випромінюванням утворюють природний фон іонізуючого вивчення.

Таким чином, всі ми постійно цілодобово піддаємося дії земної, природної радіації, причому, це відбувається як зовні, так і зсередини.

Зовнішня природна радіоактивність обумовлена ​​радіонуклідами земної кори - в основному, це калій, уран і торій. До природного джерела радіоактивності відноситься і космічне випромінювання. За рахунок цієї природної радіації людина одержує щорічну дозу опромінення близько 0,3-0,6 мЗв (мілізіверт - одиниця виміру поглиненої дози випромінювання, названа на честь шведського вченого Рольфа Зіверт).

0,3-0,6 мЗв - це нормальна, природна доза опромінення, яка завжди була і буде з людиною протягом усього його життя.

Це що стосується зовнішнього опромінення, тобто того, яке впливає на тіло людини зовні. Але є ще і внутрішнє, яке людина отримує, вдихаючи повітря. Найбільшу роль в цьому виді опромінення (приблизно 75-80% від річної індивідуальної дози) грає радіоактивний газ радон, який потрапляє в атмосферу з земної кори, і продукти його розпаду.

радіоактивність людини

А ви думали, що ми, люди - білі і пухнасті і жодним боком не мають відношення до природної радіації? Як би не так. Ми живемо в радіоактивному світі, де навіть тіло людини має слабку рівнем радіації.

Навіть якщо людину помістити в свинцеву камеру, ізолюючи його від дії природного випромінювання, то сама людина все одно буде радіоактивним.

Це обумовлено тим, що до складу тіла людини входять, нарівні зі стабільними, і радіоактивні елементи, найважливіші з них - калій, вуглець і фосфор. Вони дані людині природою і, хочете ви того чи ні, нікуди ви від них не подінетесь.

Трохи відступлю від теми. Природні радіонукліди містяться не тільки в тілі людини, але і в багатьох овочах і фруктах. Наприклад, в бананах багато калію. причому, не тільки стабільного, але і радіоактивного.
Тому існує навіть таке жартівливе поняття «Банановий еквівалент», коли радіоактивність будь-якого продукту порівнюють з активністю одного банана.
Боятися цього не потрібно, людський організм володіє приголомшливою, даної природою здатністю до саморегуляції - в результаті обмінних процесів в організмі радіоактивний ізотоп виводиться без будь-яких серйозних наслідків.

Багато років, що минули з тих пір, як було відкрито явище радіоактивності, вчені сперечаються, як же з'явилося життя на землі - завдяки радіації або всупереч їй. Корисні або небезпечні малі дози радіації? Версій багато, але точної відповіді не знає ніхто.

Радіація в повсякденному житті

Як я і обіцяла на початку статті, розповім, в яких дозах радіація може бути небезпечна, і наскільки у нас з вами великий ризик зіткнутися з високими рівнями радіації в звичайному житті.

Щоб було з чим порівнювати, повертаю вас до дозі 0,3-0,6 мЗв, отриманої від природної радіації.

Крім того, є документ «Норми радіаційної безпеки (НРБ)». Він встановлює основні межі доз для техногенних джерел опромінення в нормальної і аварійної ситуації, природних джерел (крім космічного випромінювання і калію в тілі людини), а також для медичних джерел.

Згідно з ним ефективна річна доза техногенного опромінення для населення не повинна перевищувати 1 мЗв на рік. Саме ця доза опромінення вважається безпечною для здоров'я.

Ось від цих цифр і пропоную відштовхуватися в розмові про потенційно небезпечних дозах радіації в звичайному житті.

НРБ - один з основних документів в законодавстві про радіоактивність.
У мене з ним пов'язані свої спогади, коли доводилося буквально заучувати його напам'ять (особливо перед щорічними випробуваннями з радіаційної безпеки).
Дуже часто доводилося спиратися саме на нього в своїй роботі. Це була моя настільна книга, яку я коли-то для себе роздрукувала, переплела, робила в ній різні позначки, вклеювала закладки. У підсумку, вона стала практично живою істотою, моїм постійним помічником в роботі.

Отже, де звичайна людина може зіткнутися з підвищеними дозами радіації?

Почнемо з того, що це підвищений природний радіоактивний фон, який буває в горах за рахунок гірських порід. Як його порівняти з міським?

В середньому, радіаційний фон в місті дорівнює 20-30 мікрорентген на годину (за різними даними від 10 до 60). У горах ця цифра буде вище і може доходити до 100. Це не небезпечно для здоров'я.

Винятком буде проживання на територіях уранових родовищ, але такі території добре відомі, і проживання на них заборонено.

До речі, сюжети з радіоактивними місцями проживання періодично з'являються в художній літературі. Наприклад, в книзі Бориса Акуніна «Пелагія і чорний монах» монахи жили на острові, де були поклади уранової руди. У підсумку, вони постійно хворіли і вмирали.

Наступний фактор зустрічі з підвищеною радіацією - будівельні матеріали, наприклад, граніт, який має досить високу природну активність.

Сюди ж можна віднести і інші будматеріали, наприклад, кальцій-силікатний шлак, який є побічним продуктом при видобутку фосфорних руд і також має високу природну радіоактивністю. Крім нього - фосфогіпс і деякі види глинозему.

Саме тому важливим є радіаційний контроль матеріалів, використовуваних в будівництві. До речі, це законодавчо регулюється, є спеціальні організації та обладнання для цього.

Якщо ви не впевнені в тому, з чого у вас побудований будинок, то можете звернутися до відповідної організації (в кожній країні вона називається по-своєму) і запросити їх для замірів.

В тому числі, це може бути і приватна організація, головне, звертайте увагу на те, щоб у неї була ліцензія на проведення таких робіт.

Наступний фактор - лікувальні радонові ванни, наприклад, в тій же Белокурихе. Отримати дозу, небезпечну для здоров'я, в них досить проблематично, так як вони добре вивчені і прийняття ванн строго нормується за часом. Проте, існують протипоказання для проведення цих процедур, наприклад, хвороби серця.

І, нарешті, самий широко поширений джерело підвищеної радіації - проходження медичних процедур. Це можуть бути рентген-процедури, променева терапія для лікування онкозахворювань, деякі види медичної діагностики з використанням радіоактивних елементів (наприклад, брахітерапії).

Саме цей вид опромінення дає найбільший внесок в дозу в порівнянні з іншими джерелами. Але це не означає, що потрібно відмовлятися від проходження, припустимо флюорографії!

У всіх цих процедурах розрахована доза необхідного опромінення, а також враховується, наскільки виправданий ризик для здоров'я від проведення даної процедури.

У НРБ зазначено, що, цитую, «При проведенні таких процедур річна ефективна доза не повинна перевищувати 1 мЗв, що можна порівняти з вказаною вище ефективної дозою від техногенного опромінення».

Саме тому нормується кількість таких процедур і протипоказання до них, наприклад, флюорографію роблять 1 раз на рік, вона протипоказана на будь-яких термінах вагітності.

Відразу згадую історію, що трапилася зі мною в минулому році.

Я пояснила, що не можу її пройти, так як через тиждень у нас на роботі буде плановий щорічний медогляд (на якому я як раз рік тому робила знімок грудної клітини), де ми і будемо це робити. Наша організація вже все сплатила, склала графік проходження медогляду і т.д. Якщо я зараз пройду цю процедуру, то почую багато цікавого про себе від свого роботодавця і його даремно витрачених на мене грошей.

Відповідь лікаря мене вразив так, що я мало не обернулася і не пішла без лікарняного: «Нічого страшного, ще раз пройдете!»

І це вона говорить людині, який працює на шкідливому виробництві (що зазначено в моїй картці) і який і так по роду роботи піддається підвищеного опромінення.

Я була в шоці. Але все ж наполягла на своєму. Тепер, після проходження медогляду, завжди беру у рентгенолога виписку про те, що я пройшла флюорографію, ось, дивіться, вклейте цей бланк в мою картку і не посилайте мене на цю процедуру тільки для «галочки», щоб відзвітувати, що у вас все пацієнти її пройшли.

І, останнє, з чим ще може зіткнутися людина - це опромінення під час польоту на літаку. Це пов'язано з природним космічним випромінюванням. Тут дози невеликі і законодавчо регламентуються для пілотів літаків.

Деякі з Новомосковсктелей можуть запитати: а як щодо проживання поблизу атомних станцій? Адже вони є джерелами підвищеного опромінення.

На це можна відповісти так. Дослідження показують, що по реальному впливу на середовище проживання людини атомна промисловість стоїть на 20 місці. Набагато більший ризик для здоров'я виходить від хімічного забруднення навколишнього середовища - близько 30% ризику. У промислових містах, що мають металургійні і хімічні підприємства, завжди високий рівень онкозахворювань саме через хімічних чинників, що впливають на людину.

Додаткова річна доза опромінення людини, що живе поблизу атомної станції, дорівнює дозі, яку людина отримує при одноразовому рентгенівському знімку зубів.

А ось завдяки ТЕЦ, які є в кожному місті, в повітря надходять вуглець, азот, сірка і важкі метали, які активно включаються в життєвий цикл людини та шкодять здоров'ю.

висновок

Підводячи підсумки, можна сказати, що в повсякденному житті у людини практично не існує небезпеки піддатися підвищеного опромінення, особливо непомітно для нього.

Основний внесок в дозу опромінення від штучних джерел радіації вносять медичні процедури.

Ще раз підкреслю, що це стосується саме радіоактивного опромінення, але не електромагнітного, інфрачервоного, низько- і високочастотного і іншого. Не плутайте його, як це зробила колись дуже нешановних мною Олена Малишева.

До зустрічі в наступній статті і не дозволяйте радіофобії псувати собі життя! Успіхів!

Роман, мікрорентген на годину - це не одиниця виміру радіоактивності, а доза. Це різні речі.

Радіоактивність вимірюється в Беккерелях і показує, скільки радіоактивних розпадів відбувається в 1 секунду.

Доза показує, яка (скільки) енергія радіоактивного розпаду була передана речовині (тілу) певної маси. При цьому ще вказують, за який час.

Мілізіверт (мЗв) були введені ще в 1979 році, але повсюдний перехід на них в країнах на території СНД почався тільки недавно. 1 зіверт - це приблизно 100 рентген. Раніше використовувалися рентгени як міра інтенсивності іонізуючого випромінювання в повітрі. Так як потім почали приділяти пильну увагу не тільки радіоактивності як такої, а й її впливу на здоров'я людини, то ввели одиницю зіверт, які характеризують дозу, поглинену живими тканинами в залежності від їх радіочутливості, а також від виду випромінювання і ступеня його небезпеки. Це дуже спрощено.