Зовнішнє і внутрішнє опромінення людини - студопедія

Природний радіаційний фон

Відкриття Беккерелем випромінювання урану в 1896 році стало першим в

ряду відкриттів, які показали постійна присутність в навколишньому світі

радіаційного фону, безперервно впливає на природу Землі.

Наступні три десятиліття досліджень надали дані про з-

триманні радіонуклідів в земних породах, в атмосферному повітрі, в по-

де океанів, морів, озер, річок. Важливим було виявлення властивості суб'єктів-

тов органічного світу - рослин, тварин і людини - накопичувати в

собі радіоактивні речовини. Наявність в метеоритах радіоактивних еле

ментів показало, що явище радіоактивності не обмежується Землею,

але притаманне і іншим об'єктам Всесвіту. Сучасна геофізика счита-

ет, що радіоактивний розпад був причиною розігріву земних надр і дав

початок тектонічних і горотворних процесів на нашій плані-

ті, при цьому на поверхні Землі в місцях розломів кори образовива-

лись області з аномально підвищеним рівнем радіації. встановлено,

що первинний рівень радіоактивності на поверхні Землі був в 5 -

10 раз вище сучасного, потім він поступово знижувався за рахунок розпаду

короткоживучих радіонуклідів [1].

Доза опромінення від природних джерел носить назву природного,

Або природного, радіаційного фону.

Незважаючи на малу величину природного радіаційного фону, інтерес до нього великий і пояснюється він збільшенням областей застосування атомної енергії, радіоактивних ізотопів і джерел іонізуючого випромінювання. Розширення видобутку мінеральної сировини пов'язано з підйомом на поверхню Землі великої маси

гірських порід, в тому числі і з підвищеним рівнем радіоактивності, що

супроводжується антропогенним забрудненням природними радіонуклі-

дами великих територій. Усе зазначене є причиною збільшення

кола людей (не тільки фахівців, але і населення), що піддаються

впливу зростаючих доз радіації, і інтерес до радіаційного фо-

ну пов'язаний, перш за все, з вирішенням питання: які дози опромінення без-

пасном для людини і які становлять реальну небезпеку? Разумеет-

ся, радіоактивні елементи на Землі виникли задовго до появи на

ній живих істот, і, отже, будь-які живі істоти, включаючи чоло

століття, з самого їх зародження безперервно піддавалися впливу при-

рідного радіаційного фону і протягом свого тривалого роз-

ку зуміли пристосуватися до впливу радіації в певному діапазоні доз.

Зовнішнє і внутрішнє опромінення людини

Природний радіаційний фон обумовлений джерелами опромінення,

що знаходяться як зовні, так і всередині людини [28].

Джерелами зовнішнього опромінення людини є радіоактивні

речовини, що містяться в грунті, гірських породах, повітрі, воді, будів

тільних матеріалах, а також космічні промені. Зовнішнє опромінення є-

ється наслідком впливу двох факторів, що залежать від місця, а також від умов проживання і виду діяльності людини.

До першого фактору можна віднести опромінення:

-від радіоактивних речовин земної кори з урахуванням місцевості проживання людей, від радіоактивних речовин, що містяться в будівельних матеріалах, з яких побудовані об'єкти житлового, виробничого і культурно-побутового призначення; від космічного випромінювання, пов'язаного з висотою місцевості над рівнем моря (сильна залежність) і з географічною широтою (більш слабка залежність).

Опромінення даного типу слабо змінюється в часі, але залежить від місця розташування.

Дія другого чинника визначається різними умовами жиз-

ні і видом діяльності людей, що призводить до великої діапазону доз

опромінення. До другого фактору відноситься і опромінення від вдихуваного з

повітрям радону, яке залежить від геологічних умов місцевості,

типу, поверховості та вентиляції приміщень, а також від характеру праці

(Всередині приміщення або на відкритому повітрі), умов на робочому місці і

т. д. (у відповідність з нормативними документами радон не становить небезпеки при внутрішньому опроміненні і розглядається як джерело зовнішнього опромінення).

Радіоактивні речовини, що знаходяться поза організмом людини, є-

ються джерелами всіх трьох основних видів радіоактивних випромінювань:

альфа-, бета- і гамма-променів. Мала проникаюча здатність альфа-і

бета-випромінювань призводить до того, що їх основна частина поглинається віз

духом, органічними речовинами на поверхні Землі, одягом чоло

століття, зовнішніми шарами будівельних матеріалів і тільки незначна

частина їх потрапляє на тіло людини, але і вона поглинається поверхневим

шаром шкіри. Тому при визначенні дози в розрахунок приймається тільки

гамма-компонента, що володіє найбільшою проникаючою здатністю.

Відомо, що за рахунок радіоактивних речовин, що містяться в грунті і в

гірських породах, людина отримує в середньому дозу 1-2,4 мрад_в тиждень або 50-130 мрад в рік (0,5 - 1,3 мЗв / рік).

Менші значення доз отримані над рівнем моря, великі - над гірськими породами вулканічного походження. взимку

ця величина менше, ніж влітку, так як шар снігу в 30 см уже вдвічі

знижує інтенсивність # 947;-випромінювання [18].

Значну частину життя (більше 80% часу) люди проводять

всередині приміщень. Співвідношення між поглиненою в повітрі дозою

всередині і поза приміщеннями залежить від типу будівлі, поверху і інших чинників.

найменш поглинають # 947;-випромінювання стіни дерев'яних будинків. поглинання

зовнішнього випромінювання найбільш сильне в будинках з каменю, бетону, цегли,

і радіаційний фон в таких приміщеннях визначається в основному ізлу-

нями радіонуклідів, що містяться в будівельних матеріалах. з-

вимір радіаційного фону всередині приміщень показало, що в де-

них будинках потужність дози дещо менше, а в цегляних і бетонних

дещо більше, ніж на відкритому повітрі. Найбільшим фоном облада-

ють приміщення, побудовані з матеріалів, що містять граніт.

В атмосферному повітрі завжди присутня невелика кількість

радіоактивних речовин # 947; -випромінювач: радіоактивні аерозолі, обра-

зующей при вивітрюванні гірських порід, і радіоактивні ізотопи, про-

разующіеся в повітрі при впливі космічних променів. доза радіа-

ції, створювана в повітрі всіма джерелами, невелика і складає в

середньому близько 0,013 мрад в тиждень.

За рахунок космічних променів для місцевості, розташованої в середніх

широтах (широта 500), доза радіації становить близько 50 мрад в рік на

рівні моря, значно зростаючи з висотою. На висоті 1 км над уров-

ньому моря вона зростає до 90 мрад в рік, а на висоті 5 км - 800 мрад

Внутрішнє опромінення не залежить від виду діяльності людини, по-

стоянно в часі і в просторі і викликано радіоактивними вещест-

вами, які з повітрям, водою або їжею потрапляють усередину человече-

ського організму, засвоюються їм, входять в його склад і опромінюють його з-

зсередини. Основну частину ефективної еквівалентної дози внутрішнього про-

лучения дають джерела земного походження і лише невелику

частина - космогенні радіонукліди.

До джерел внутрішнього опромінення відносяться калій-40, утримуючи

щійся, в основному, в нервової і м'язової тканини, радій, що відкладається в кістковій тканині, продукти розпаду радону, що накопичуються в дихальних шляхах, і радіоактивні ізотопи вуглецю-14, рубідію-87, полонію-210.

ле людини (середнє значення для людини вагою 75 кг).

(Середнє значення для тіла людини масою в 75 кг)

Місця переважного накопичення

До характерних особливостей внутрішнього опромінення відносяться:

1) при внутрішньому опроміненні основну дію чинять альфа- і

бета-випромінювання, які безпосередньо діють на життєво важливі внут-

ренніе органи і тканини людини;

2) більшість радіоактивних ізотопів накопичується в определен-

них тканинах, що призводить до нерівномірного опромінення окремих частин

3) внутрішнє опромінення діє весь час, поки радіоактивні ве-

щества знаходяться всередині організму.

Різні органи і тканини людського організму мають роз-

особистої чутливістю до опромінення. Найбільш чутливими є при

ляють гонади - статеві залози і органи кровотворення. Тому, по-

повз загальної дози опромінення, одержуваної людиною, визначають еталон-

ву (реперну) дозу, одержувану гонадами. У табл. 4 представлені мощ-

ності доз зовнішнього і внутрішнього опромінення від природних джерел

районах з нормальним фоном радіоактивності. У таблиці окремо

представлена ​​доза, отримана за рахунок альфа-частинок і нейтронів, обла-

дають більшу біологічну ефективністю, ніж гамма-промені і бета

Таблиця 4 Річні дози, одержувані організмом людини в результатевнешнего і внутрішнього опромінення від природних джерел

Встановлено, що внесок внутрішнього опромінення (1,34 мЗв / рік) в мощ-

ність ефективної еквівалентної дози приблизно в 2 рази перевищує внесок

зовнішнього опромінення (0,65 мЗв / рік). Серед радіонуклідів, що дають най-

більший внесок в потужність дози внутрішнього опромінення, на першому місці

стоять короткоживучі продукти розпаду радону-222 (близько 60%). далі

йдуть калій-40 (13%), радон-220 (13%), і свинець-210 → полоній-210 (8%).

Потужності доз, обумовлені космічним випромінюванням і зовнішнім облу-

чением радіонуклідами, приблизно рівні.

Для населення помірних широт річна ефективна еквівалент-

ная доза дорівнює приблизно 2,2 мЗв / рік за рахунок підвищеного опромінення насе

лення продуктами розпаду радону і торону (близько 1,5 мЗв / рік при середньому

значенні по земній кулі 1,3 мЗв / рік). Слід зазначити, що фон усередині

приміщення не повною мірою відповідає природному фону. це змінений

людиною природний фон, який їм регулюється. Він може бути

істотно знижений радіаційним контролем і вибором будівельних

матеріалів, а також ефективним використанням вентиляційних сис-

тим. У «чистому» вигляді річна ефективна доза природного фону з-

ставлять 0,74 мЗв / рік [5].