✖


Jump to content

Фоновое излучение

Чтобы узнать о фоновом излучении из космоса, см. « Космическое фоновое излучение» .

Фоновая радиация – это мера уровня ионизирующего излучения, присутствующего в окружающей среде в конкретном месте, которое не вызвано преднамеренным введением источников радиации.

Фоновое излучение возникает из различных источников, как естественных, так и искусственных. К ним относятся как космическое излучение , так и радиоактивность окружающей среды от природных радиоактивных материалов (таких как радон и радий ), а также искусственное медицинское рентгеновское излучение, осадки в результате испытаний ядерного оружия и ядерные аварии .

Определение

[ редактировать ]

Фоновое излучение определяется Международным агентством по атомной энергии как «Доза или мощность дозы (или наблюдаемая мера, связанная с дозой или мощностью дозы), относящаяся ко всем источникам, кроме указанного(их). [ 1 ] Таким образом, проводится различие между дозой, которая уже находится в месте, которое здесь определяется как «фоновое», и дозой, обусловленной намеренно введенным и указанным источником. Это важно, когда измерения радиации проводятся от определенного источника радиации, где существующий фон может повлиять на эти измерения. Примером может служить измерение радиоактивного загрязнения на фоне гамма-излучения, что может привести к увеличению общего значения, превышающему ожидаемое только по загрязнению.

Однако если ни один источник излучения не указан как вызывающий беспокойство, то измерение общей дозы радиации в определенном месте обычно называется фоновым излучением , и это обычно тот случай, когда мощность амбиентной дозы измеряется в экологических целях.

Примеры мощности фоновой дозы

[ редактировать ]

Фоновое излучение варьируется в зависимости от места и времени, и в следующей таблице приведены примеры:

Среднегодовое воздействие ионизирующего излучения на человека в миллизивертах (мЗв) в год
Источник радиации Мир [ 2 ] НАС [ 3 ] Япония [ 4 ] Примечание
Вдыхание воздуха 1.26 2.28 0.40 в основном от радона , зависит от накопления в помещении
Прием пищи и воды 0.29 0.28 0.40 ( калий-40 , углерод-14 и т. д.)
Земное излучение от земли 0.48 0.21 0.40 зависит от почвы и строительного материала
Космическое излучение из космоса 0.39 0.33 0.30 зависит от высоты
промежуточный итог (натуральный) 2.40 3.10 1.50 значительные группы населения получают 10–20 мЗв
Медицинский 0.60 3.00 2.30 мировые данные не включают лучевую терапию ;
В США это в основном компьютерная томография и ядерная медицина .
Товары народного потребления – 0.13 сигареты, авиаперелеты, строительные материалы и т. д.
Атмосферные ядерные испытания 0.005 – 0.01 пик 0,11 мЗв в 1963 году и с тех пор снижается; выше возле сайтов
Профессиональное воздействие 0.005 0.005 0.01 средний мировой уровень для рабочих составляет всего 0,7 мЗв, в основном из-за радона в шахтах; [ 2 ]
США в основном за счет медицинских и авиационных работников. [ 3 ]
Чернобыльская авария 0.002 – 0.01 пик 0,04 мЗв в 1986 г. и с тех пор снижается; выше рядом с местом
Ядерный топливный цикл 0.0002 0.001 до 0,02 мЗв вблизи объектов; исключает профессиональное облучение
Другой – 0.003 Промышленность, безопасность, медицина, образование и исследования
промежуточный итог (искусственный) 0.61 3.14 2.33
Общий 3.01 6.24 3.83 миллизиверты в год

Естественный радиационный фон

[ редактировать ]
Метеостанция возле Музея атомных испытаний в жаркий летний день. Отображаемый фонового гамма-излучения уровень составляет 9,8 мкР/ч (0,82 мЗв/год). Это очень близко к среднемировому фоновому излучению космических и земных источников, составляющему 0,87 мЗв/год.
Камеры облаков, использовавшиеся ранними исследователями, впервые обнаружили космические лучи и другое фоновое излучение. Их можно использовать для визуализации фонового излучения.

Радиоактивные материалы встречаются повсюду в природе. Обнаруживаемые количества встречаются в природе в почве , камнях, воде, воздухе и растительности, из которых он вдыхается и попадает в организм. Помимо внутреннего облучения , люди также получают внешнее облучение от радиоактивных материалов, остающихся вне тела, и от космического излучения из космоса. Среднемировая естественная доза для человека составляет около 2,4 мЗв (240 мбэр ) в год. [ 2 ] Это в четыре раза превышает среднемировой уровень искусственного облучения, который в 2008 году составил около 0,6 миллизиверта (60 мбэр ) в год. В некоторых развитых странах, таких как США и Япония, искусственное облучение в среднем превышает естественное из-за более широкого доступа к медицинской визуализации . В Европе среднее естественное фоновое облучение по странам колеблется от менее 2 мЗв (200 мбэр) в год в Соединенном Королевстве до более 7 мЗв (700 мбэр) в год для некоторых групп населения в Финляндии. [ 5 ]

Международное агентство по атомной энергии заявляет:

«Воздействие радиации от природных источников является неизбежной особенностью повседневной жизни как в рабочей, так и в общественной среде. Это облучение в большинстве случаев мало или совсем не беспокоит общество, но в определенных ситуациях необходимо рассмотреть вопрос о введении мер по охране здоровья». например, при работе с урановыми и ториевыми рудами и другими радиоактивными материалами природного происхождения ( НОРМ ). Эти ситуации в последние годы стали объектом повышенного внимания Агентства». [ 6 ]

Земные источники

[ редактировать ]
Основная статья: Радиоактивность окружающей среды

земное излучение Для целей приведенной выше таблицы включает только источники, находящиеся вне тела. Основными радионуклидами, вызывающими обеспокоенность, являются калий , уран и торий и продукты их распада, некоторые из которых, например радий и радон , очень радиоактивны, но встречаются в низких концентрациях. Количество этих источников сокращается из-за радиоактивного распада с момента образования Земли, поскольку в настоящее время на Землю не переносится никаких значительных количеств. Таким образом, нынешняя активность на Земле урана-238 составляет лишь половину от первоначальной активности из-за периода его в 4,5 миллиарда полураспада лет, а активность калия-40 (период полураспада 1,25 миллиарда лет) составляет лишь около 8% от первоначальной. активность. Но за время существования человека количество радиации уменьшилось очень незначительно.

Многие изотопы с более коротким периодом полураспада (и, следовательно, более радиоактивные) не распались из земной среды из-за их продолжающегося естественного производства. Примерами являются радий -226 (продукт распада тория-230 в цепочке распада урана-238) и радон-222 (продукт распада радия -226 в указанной цепочке).

Торий и уран (и их дочерние элементы) в основном подвергаются альфа- и бета-распаду , и их нелегко обнаружить. Однако многие из их дочерних продуктов являются сильными излучателями гамма-излучения. Торий-232 обнаруживается по пику 239 кэВ от свинца-212 , 511, 583 и 2614 кэВ от таллия-208 , а также 911 и 969 кэВ от актиния-228 . Уран-238 проявляется в виде пиков висмута-214 при энергии 609, 1120 и 1764 кэВ ( ср. тот же пик для атмосферного радона). Калий-40 можно обнаружить непосредственно по гамма-пику с энергией 1461 кэВ. [ 7 ]

Уровень моря и других крупных водоемов обычно составляет около десятой доли от земного фона. И наоборот, прибрежные районы (и районы вблизи пресной воды) могут иметь дополнительный вклад от рассеянных отложений. [ 7 ]

Воздушные источники

[ редактировать ]

Крупнейшим источником естественного фонового излучения является переносимый по воздуху радон — радиоактивный газ, исходящий из-под земли. Радон и его изотопы , родительские радионуклиды и продукты распада — все они способствуют образованию средней вдыхаемой дозы 1,26 мЗв/год (миллизиверт в год ). Радон распределяется неравномерно и зависит от погоды, поэтому во многих регионах мира применяются гораздо более высокие дозы, где он представляет значительную опасность для здоровья . Концентрации, в 500 раз превышающие среднемировые, были обнаружены внутри зданий в Скандинавии, США, Иране и Чехии. [ 8 ] Радон — продукт распада урана, который относительно распространен в земной коре, но более сконцентрирован в рудоносных породах, разбросанных по всему миру. Радон просачивается из этих руд в атмосферу, грунтовые воды или проникает в здания. Его можно вдыхать в легкие вместе с продуктами его распада , где они будут находиться в течение определенного периода времени после воздействия.

Хотя радон встречается в природе, его воздействие может быть увеличено или уменьшено в результате деятельности человека, особенно строительства домов. Плохо герметизированный пол жилого помещения или плохая вентиляция подвала в хорошо изолированном доме могут привести к накоплению радона внутри жилища, подвергая его жильцов воздействию высоких концентраций. Широкое строительство хорошо изолированных и герметичных домов в северных промышленно развитых странах привело к тому, что радон стал основным источником фонового излучения в некоторых местах на севере Северной Америки и Европы. [ нужна ссылка ] Герметизация подвала и вытяжная вентиляция снижают воздействие. Некоторые строительные материалы, например легкий бетон с квасцами, сланцем , фосфогипсом и итальянским туфом , могут выделять радон, если они содержат радий и являются пористыми для газа. [ 8 ]

Радиационное воздействие радона является косвенным. Радон имеет короткий период полураспада (4 дня) и распадается на другие твердые частицы ряда радия радиоактивных нуклидов . Эти радиоактивные частицы вдыхаются и остаются в легких, вызывая продолжительное воздействие. Таким образом, предполагается, что радон является второй по значимости причиной рака легких после курения и является причиной от 15 000 до 22 000 случаев смерти от рака в год только в США. [ 9 ] [ нужен лучший источник ] Однако дискуссия об противоположных экспериментальных результатах продолжается до сих пор. [ 10 ]

Около 100 000 Бк/м 3 Радон был обнаружен в подвале Стэнли Уотраса в 1984 году. [ 11 ] [ 12 ] Он и его соседи в Бойертауне, штат Пенсильвания , США, возможно, являются рекордсменами по количеству самых радиоактивных жилищ в мире. По оценкам международных организаций радиационной защиты, ожидаемая доза может быть рассчитана путем умножения равновесной эквивалентной концентрации (ЕЕС) радона на коэффициент от 8 до 9. ⁠ нЗв·м 3 / Бк·ч ⁠ и ЕЕС торона в 40 раз ⁠ нЗв·м 3 / Бк·ч ⁠ . [ 2 ]

Большую часть атмосферного фона создают радон и продукты его распада. Гамма -спектр показывает заметные пики при 609, 1120 и 1764 кэВ , принадлежащие висмуту-214 , продукту распада радона. Атмосферный фон сильно меняется в зависимости от направления ветра и метеорологических условий. Радон также может выбрасываться из-под земли всплесками и затем образовывать «радоновые облака», способные перемещаться на десятки километров. [ 7 ]

Космическое излучение

[ редактировать ]
Основная статья: Космические лучи
Оценка максимальной дозы радиации, полученной на высоте 12 км 20 января 2005 г. после сильной солнечной вспышки. Дозы выражаются в микрозивертах в час.

Земля и все живое на ней постоянно подвергается радиации из космоса. Это излучение в основном состоит из положительно заряженных ионов от протонов до железа и более крупных ядер, полученных из-за пределов Солнечной системы . Это излучение взаимодействует с атомами в атмосфере, создавая воздушный поток вторичного излучения, включая рентгеновские лучи , мюоны , протоны , альфа-частицы , пионы , электроны и нейтроны . Непосредственная доза космического излучения в основном формируется за счет мюонов, нейтронов и электронов, и эта доза варьируется в разных частях мира в зависимости от геомагнитного поля и высоты. Например, город Денвер в США (на высоте 1650 метров над уровнем моря) получает дозу космических лучей примерно в два раза больше, чем в месте на уровне моря. [ 13 ] Это излучение гораздо более интенсивно в верхних слоях тропосферы , на высоте около 10 км, и поэтому вызывает особую тревогу у экипажей авиакомпаний и частых пассажиров, которые проводят в этой среде много часов в год. Во время полетов экипажи авиакомпаний обычно получают дополнительную профессиональную дозу в размере 2,2 мЗв (220 мбэр) в год. [ 14 ] и 2,19 мЗв/год, [ 15 ] по данным различных исследований. [ 16 ]

Точно так же космические лучи вызывают более высокое фоновое облучение у космонавтов , чем у людей на поверхности Земли. Астронавты на низких орбитах , например, на Международной космической станции или космическом корабле «Шаттл» , частично экранированы магнитным полем Земли, но также страдают от радиационного пояса Ван Аллена , который накапливает космические лучи и возникает из-за магнитного поля Земли. За пределами низкой околоземной орбиты, как это испытали астронавты Аполлона , путешествовавшие на Луну , это фоновое излучение гораздо более интенсивное и представляет собой значительное препятствие для потенциального будущего долгосрочного исследования Луны или Марса человеком .

Космические лучи также вызывают трансмутацию элементов в атмосфере, при которой вторичное излучение, генерируемое космическими лучами, объединяется с атомными ядрами в атмосфере, образуя различные нуклиды . Могут быть произведены многие так называемые космогенные нуклиды , но, вероятно, наиболее примечательным из них является углерод-14 , который образуется в результате взаимодействия с атомами азота . Эти космогенные нуклиды в конечном итоге достигают поверхности Земли и могут быть включены в живые организмы. Производство этих нуклидов незначительно меняется в зависимости от краткосрочных изменений потока солнечных космических лучей, но считается практически постоянным в длительных масштабах от тысяч до миллионов лет. Постоянное производство, внедрение в организмы и относительно короткий период полураспада углерода-14 — вот принципы, используемые при радиоуглеродном датировании древних биологических материалов, таких как деревянные артефакты или человеческие останки.

Космическое излучение на уровне моря обычно проявляется в виде гамма-лучей с энергией 511 кэВ, возникающих в результате аннигиляции позитронов, образующихся в результате ядерных реакций частиц высоких энергий и гамма-лучей. На больших высотах также присутствует вклад непрерывного спектра тормозного излучения . [ 7 ]

Еда и вода

[ редактировать ]

Два основных элемента, из которых состоит человеческое тело, а именно калий и углерод, имеют радиоактивные изотопы, которые значительно увеличивают нашу фоновую дозу радиации. В среднем человек содержит около 17 миллиграммов калия-40 ( 40 К) и около 24 нанограмм (10 −9 г) углерода-14 ( 14 С), [ 17 ] (период полураспада 5730 лет). За исключением внутреннего загрязнения внешними радиоактивными материалами, эти два компонента являются крупнейшими компонентами внутреннего радиационного воздействия биологически функциональных компонентов человеческого организма. Около 4000 ядер 40 К [ 18 ] распад в секунду и такое же количество 14 C. Энергия бета-частиц, образующихся 40 K примерно в 10 раз больше, чем у бета-частиц из 14 Распад С.

14 C присутствует в организме человека на уровне около 3700 Бк (0,1 мкКи) с биологическим периодом полураспада 40 дней. [ 19 ] Это означает, что в результате распада образуется около 3700 бета-частиц в секунду. 14 С. Однако 14 Атом С присутствует в генетической информации примерно половины клеток, тогда как калий не входит в состав ДНК . Распад 14 Атом С внутри ДНК у одного человека происходит примерно 50 раз в секунду, меняя атом углерода на атом азота . [ 20 ]

Глобальная средняя внутренняя доза от радионуклидов, кроме радона и продуктов его распада, составляет 0,29 мЗв/год, из которых 0,17 мЗв/год приходится на 40 К, 0,12 мкЗв/год приходится на урановый и ториевый ряд, а 12 мкЗв/год – на 14 С. [ 2 ]

Районы с высоким естественным радиационным фоном

[ редактировать ]

В некоторых регионах дозировка выше, чем в среднем по стране. [ 21 ] В целом по миру регионы с исключительно высоким естественным фоном включают Рамсар в Иране, Гуарапари в Бразилии, Карунагаппалли в Индии, [ 22 ] Аркарула в Австралии [ 23 ] и Янцзян в Китае. [ 24 ]

Самый высокий уровень чисто естественной радиации, когда-либо зарегистрированный на поверхности Земли, составил 90 мкГр/ч на черном бразильском пляже ( areia preta по-португальски), состоящем из монацита . [ 25 ] Эту скорость можно было бы преобразовать в 0,8 Гр/год при непрерывном круглогодичном облучении, но на самом деле уровни варьируются в зависимости от сезона и намного ниже в ближайших жилых домах. Рекордные измерения не дублировались и не включены в последние отчеты НКДАР ООН. Близлежащие туристические пляжи в Гуарапари и Кумуруксатибе позже были оценены как 14 и 15 мкГр/ч. [ 26 ] [ 27 ] Обратите внимание, что приведенные здесь значения указаны в оттенках серого . Для перевода в зиверты (Зв) требуется весовой коэффициент излучения; эти весовые коэффициенты варьируются от 1 (бета и гамма) до 20 (альфа-частицы).

Самый высокий радиационный фон в населенной местности наблюдается в Рамсарской конвенции , в первую очередь из-за использования в качестве строительного материала местного естественно радиоактивного известняка. 1000 наиболее подвергшихся облучению жителей получают среднюю эффективную дозу внешнего облучения 6 мЗв (600 мбэр) в год, что в шесть раз превышает рекомендуемый МКРЗ предел облучения населения от искусственных источников. [ 28 ] Кроме того, они получают значительную внутреннюю дозу радона. Рекордные уровни радиации были обнаружены в доме, где эффективная доза от окружающего радиационного поля составила 131 мЗв (13,1 бэр) в год, а внутренняя ожидаемая доза от радона — 72 мЗв (7,2 бэр) в год. [ 28 ] Этот уникальный случай более чем в 80 раз превышает среднее в мире естественное облучение человека.

В настоящее время проводятся эпидемиологические исследования для выявления последствий для здоровья, связанных с высокими уровнями радиации в Рамсарской конвенции. Делать однозначные статистически значимые выводы пока рано. [ 28 ] Хотя до сих пор поддержка благотворного воздействия хронической радиации (например, увеличения продолжительности жизни) наблюдалась лишь в нескольких местах, [ 28 ] защитный и адаптивный эффект предполагают, по крайней мере, в одном исследовании, авторы которого, тем не менее, предупреждают, что данные Рамсарской конвенции еще недостаточно убедительны, чтобы ослабить существующие нормативные пределы дозы. [ 29 ] Однако недавние статистические анализы показали, что нет никакой корреляции между риском негативных последствий для здоровья и повышенным уровнем естественного радиационного фона. [ 30 ]

Фотоэлектрический

[ редактировать ]

Дозы фонового излучения в непосредственной близости от частиц материалов с высоким атомным номером внутри человеческого тела имеют небольшое увеличение из-за фотоэлектрического эффекта . [ 31 ]

Нейтронный фон

[ редактировать ]

Большая часть естественного нейтронного фона представляет собой продукт взаимодействия космических лучей с атмосферой. Энергия нейтронов достигает пика около 1 МэВ и быстро падает выше этого значения. На уровне моря производство нейтронов составляет около 20 нейтронов в секунду на килограмм материала, взаимодействующего с космическими лучами (или около 100–300 нейтронов на квадратный метр в секунду). Поток зависит от геомагнитной широты с максимумом вблизи магнитных полюсов. В минимумах солнечной активности из-за более низкой защиты от солнечного магнитного поля поток примерно в два раза превышает солнечный максимум. Она также резко увеличивается во время солнечных вспышек. Вблизи более крупных и тяжелых объектов, например, зданий или кораблей, поток нейтронов оказывается выше; это известно как «нейтронная сигнатура, индуцированная космическими лучами» или «корабельный эффект», поскольку он был впервые обнаружен на кораблях в море. [ 7 ]

Искусственный фоновый радиационный фон

[ редактировать ]
Дисплеи, показывающие поля окружающего излучения 0,120–0,130 мкЗв/ч (1,05–1,14 мЗв/год) на атомной электростанции. Это чтение включает естественный фон из космических и земных источников.

Атмосферные ядерные испытания

[ редактировать ]
Дозы на душу населения в щитовидной железе в континентальной части Соединенных Штатов, полученные в результате всех путей воздействия в результате всех атмосферных ядерных испытаний , проведенных на испытательном полигоне в Неваде с 1951 по 1962 год.
Атмосферный 14 C Bomb Pulse , Новая Зеландия [ 32 ] и Австрия . [ 33 ] Кривая Новой Зеландии репрезентативна для Южного полушария, австрийская кривая репрезентативна для Северного полушария. Испытания ядерного оружия в атмосфере почти удвоили концентрацию 14 С в Северном полушарии. [ 34 ]

Частые надземные ядерные взрывы в период с 1940-х по 1960-е годы привели к выбросу значительного количества радиоактивного загрязнения . Некоторые из этих загрязнений являются локальными, что делает непосредственные окрестности очень радиоактивными, в то время как некоторые из них переносятся на большие расстояния в виде ядерных осадков ; часть этого материала разбросана по всему миру. Увеличение фоновой радиации в результате этих испытаний достигло пика в 1963 году и составило около 0,15 мЗв в год во всем мире, или около 7% средней фоновой дозы от всех источников. Договор об ограниченном запрещении ядерных испытаний 1963 года запрещал наземные испытания, поэтому к 2000 году мировая доза от этих испытаний снизилась всего до 0,005 мЗв в год. [ 35 ]

К 2020 году эти глобальные осадки станут причиной гибели до 2,4 миллиона человек. [ 36 ]

Профессиональное воздействие

[ редактировать ]

Международная комиссия по радиологической защите рекомендует ограничить профессиональное радиационное воздействие до 50 мЗв (5 бэр) в год и 100 мЗв (10 бэр) в течение 5 лет. [ 37 ]

Однако радиационный фон для профессиональных доз включает радиацию, которая не измеряется приборами для определения доз радиации в условиях потенциального профессионального облучения. Сюда входят как «естественный фоновый радиационный фон» за пределами площадки, так и любые дозы медицинского облучения. Это значение обычно не измеряется и не известно из обследований, поэтому изменения общей дозы для отдельных работников неизвестны. Это может быть существенным искажающим фактором при оценке последствий радиационного облучения среди работников, которые могут иметь существенно отличающиеся дозы естественного фона и медицинского облучения. Это особенно важно, когда профессиональные дозы очень низкие.

На конференции МАГАТЭ в 2002 году было рекомендовано, что профессиональные дозы ниже 1–2 мЗв в год не требуют тщательного контроля со стороны регулирующих органов. [ 38 ]

Ядерные аварии

[ редактировать ]
Уровень радиации в самых разных ситуациях: от обычной деятельности до ядерных аварий. Каждый шаг вверх по шкале означает десятикратное увеличение уровня радиации.

В обычных условиях ядерные реакторы выделяют небольшое количество радиоактивных газов, которые вызывают небольшое радиационное облучение населения. События, классифицированные по Международной шкале ядерных событий как инциденты, обычно не приводят к выбросу каких-либо дополнительных радиоактивных веществ в окружающую среду. Крупные выбросы радиоактивности из ядерных реакторов случаются крайне редко. На сегодняшний день произошли две крупные гражданские аварии – Чернобыльская авария и ядерная авария на Фукусиме-1 – которые вызвали значительное загрязнение. Чернобыльская авария была единственной, которая привела к немедленной гибели людей.

Суммарные дозы от чернобыльской аварии составляли от 10 до 50 мЗв за 20 лет для жителей пострадавших территорий, при этом большая часть дозы была получена в первые годы после катастрофы, а для ликвидаторов - свыше 100 мЗв . умерло 28 человек От острого лучевого синдрома . [ 39 ]

Суммарные дозы от аварий на Фукусиме I для жителей пострадавших районов составили от 1 до 15 мЗв. Дозы для щитовидной железы у детей были ниже 50 мЗв. 167 ликвидаторов получили дозы выше 100 мЗв, причем 6 из них получили дозу более 250 мЗв (японский предел облучения для работников аварийно-спасательных служб). [ 40 ]

Средняя доза в результате аварии на острове Три-Майл составила 0,01 мЗв. [ 41 ]

Негражданские : помимо гражданских аварий, описанных выше, несколько аварий на первых объектах ядерного оружия, таких как пожар в Виндскейле , загрязнение реки Теча ядерными отходами с комплекса «Маяк» и катастрофа в Кыштыме на том же объекте. – выбросил в окружающую среду значительную радиоактивность. В результате пожара в Виндскейле дозы на щитовидную железу составили 5–20 мЗв для взрослых и 10–60 мЗв для детей. [ 42 ] Дозы от аварий на «Маяке» неизвестны.

Ядерный топливный цикл

[ редактировать ]

Комиссия по ядерному регулированию , Агентство по охране окружающей среды США и другие американские и международные агентства требуют, чтобы лицензиаты ограничивали радиационное воздействие на отдельных представителей населения до 1 мЗв (100 мбэр ) в год.

Источники энергии

[ редактировать ]

Согласно оценке жизненного цикла ЕЭК ООН , почти все источники энергии приводят к определенному уровню профессионального и общественного воздействия радионуклидов в результате их производства или эксплуатации. В следующей таблице используются человек· зиверт /ГВт-год: [ 43 ]

Источник Общественный Профессиональный
Атомная энергетика 0.43 4.5
Уголь (современный) 0.7 11
Уголь (старше) 1.4 11
Природный газ 0.1 0.02
Масло 0.0003 0.15
Геотермальный 1–20 0.05
Солнечная энергия 0.8
Энергия ветра 0.1
Биомасса 0.01

Сжигание угля

[ редактировать ]

Угольные электростанции излучают радиацию в виде радиоактивной золы , которая вдыхается и проглатывается соседями, а также попадает в сельскохозяйственные культуры. В документе 1978 года Национальной лаборатории Ок-Ридж подсчитано, что угольные электростанции того времени могут принести ожидаемую дозу всего тела в 19 мкЗв / год своим непосредственным соседям в радиусе 500 м. [ 44 ] В отчете Научного комитета ООН по действию атомной радиации за 1988 год ожидаемая доза на расстоянии 1 км составила 20 мкЗв/год для старых электростанций или 1 мкЗв/год для новых электростанций с улучшенным улавливанием летучей золы, но не смог подтвердить это. эти цифры по тесту. [ 45 ] При сжигании угля высвобождаются уран, торий и все накопленные при распаде дочерние урана — радий, радон, полоний. [ 46 ] Радиоактивные материалы, ранее захороненные под землей в угольных месторождениях, высвобождаются в виде летучей золы или, если летучая зола улавливается, могут включаться в бетон, изготовленный из летучей золы.

Другие источники поступления дозы

[ редактировать ]

Медицинский

[ редактировать ]

Среднее глобальное воздействие искусственного излучения на человека составляет 0,6 мЗв/год, в основном от медицинской визуализации . Этот медицинский компонент может варьироваться намного выше: в среднем 3 мЗв в год среди населения США. [ 3 ] К другим факторам, вносящим вклад человека, относятся курение, авиаперелеты, радиоактивные строительные материалы, исторические испытания ядерного оружия, аварии на атомных электростанциях и работа атомной промышленности.

Типичная рентгенография грудной клетки дает эффективную дозу 20 мкЗв (2 мбэр). [ 47 ] Рентген зубов дает дозу от 5 до 10 мкЗв. [ 48 ] КТ . обеспечивает эффективную дозу облучения всего тела в диапазоне от 1 до 20 мЗв (от 100 до 2000 мбэр) Средний американец получает около 3 мЗв диагностической медицинской дозы в год; страны с самым низким уровнем здравоохранения не получают почти ничего. Лучевое лечение при различных заболеваниях также требует определенной дозы, как у отдельных людей, так и у окружающих.

Товары народного потребления

[ редактировать ]

Сигареты содержат полоний-210 , образующийся из продуктов распада радона, которые прилипают к листьям табака . Интенсивное курение приводит к дозе облучения 160 мЗв/год на локализованные пятна в бифуркациях сегментарных бронхов в легких от распада полония-210. Эту дозу трудно сопоставить с пределами радиационной защиты, поскольку последние касаются доз всего тела, тогда как доза от курения попадает в очень небольшую часть тела. [ 49 ]

Радиационная метрология

[ редактировать ]

В лаборатории радиационной метрологии под фоновым излучением понимают измеренное значение от любых случайных источников, которые влияют на прибор при измерении конкретного образца источника излучения. Этот фоновый вклад, который устанавливается как стабильное значение в результате многократных измерений, обычно до и после измерения образца, вычитается из скорости, измеренной во время измерения образца.

Это соответствует определению фона Международного агентства по атомной энергии как «доза или мощность дозы (или наблюдаемая мера, связанная с дозой или мощностью дозы), относящаяся ко всем источникам, кроме указанного(ов). [ 1 ]

Та же проблема возникает с приборами радиационной защиты, где на показания прибора может влиять фоновое излучение. Примером этого является сцинтилляционный детектор, используемый для мониторинга загрязнения поверхности. При повышенном гамма-фоне на материал сцинтиллятора будет влиять фоновый гамма-излучение, что добавит показания к показаниям, полученным от любого контролируемого загрязнения. В крайних случаях это сделает прибор непригодным для использования, поскольку фон заглушит нижний уровень радиации от загрязнения. В таких приборах фон можно постоянно контролировать в состоянии «Готовность» и вычитать из любых показаний, полученных при использовании в режиме «Измерение».

Регулярные измерения радиации проводятся на нескольких уровнях. Правительственные учреждения собирают данные о радиации в рамках мандатов по мониторингу окружающей среды, часто делая эти показания доступными для общественности, а иногда и в режиме, близком к реальному времени. Совместные группы и частные лица также могут предоставлять публике показания в режиме реального времени. Приборы, используемые для измерения радиации, включают трубку Гейгера-Мюллера и сцинтилляционный детектор . Первый обычно более компактен и доступен по цене и реагирует на несколько типов излучения, тогда как второй более сложен и может обнаруживать определенные энергии и типы излучения. Показания указывают уровни радиации от всех источников, включая фоновый, а показания в реальном времени, как правило, не подтверждаются, но корреляция между независимыми детекторами повышает достоверность измеренных уровней.

Список государственных площадок для измерения радиации в режиме, близком к реальному времени, с использованием приборов нескольких типов:

Список международных совместных/частных площадок для измерений, работающих почти в реальном времени, в которых в основном используются детекторы Гейгера-Мюллера:

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Перейти обратно: а б Международное агентство по атомной энергии (2007). Глоссарий МАГАТЭ по безопасности: терминология, используемая в области ядерной безопасности и радиационной защиты . ISBN  9789201007070 .
  2. ^ Перейти обратно: а б с д и Научный комитет ООН по действию атомной радиации (2008 г.). Источники и последствия ионизирующего излучения . Нью-Йорк: Организация Объединенных Наций (опубликовано в 2010 г.). п. 4. ISBN  978-92-1-142274-0 . Проверено 9 ноября 2012 г.
  3. ^ Перейти обратно: а б с Облучение населения США ионизирующим излучением . Бетесда, Мэриленд: Национальный совет по радиационной защите и измерениям. 2009. ISBN  978-0-929600-98-7 . НКРП № 160. Архивировано из оригинала 2 февраля 2014 года . Проверено 9 ноября 2012 г.
  4. ↑ Министерство образования, культуры, спорта, науки и технологий Японии «Радиация в окружающей среде». Архивировано 22 марта 2011 г. на Wayback Machine, получено 29 июня 2011 г.
  5. ^ «Природные радиоактивные материалы (НОРМ)» . Всемирная ядерная ассоциация . Март 2019. Архивировано из оригинала 20 января 2016 года . Проверено 26 августа 2014 г.
  6. ^ «Облучение природных источников» . Ядерная безопасность и безопасность . МАГАТЭ. Архивировано из оригинала 9 февраля 2016 года . Проверено 4 января 2016 г.
  7. ^ Перейти обратно: а б с д и Гэри В. Филипс, Дэвид Дж. Нагель, Тимоти Коффи – Учебник по обнаружению ядерного и радиологического оружия , Центр технологий и политики национальной безопасности, Университет национальной обороны, май 2005 г.
  8. ^ Перейти обратно: а б Научный комитет ООН по действию атомной радиации (2006 г.). «Приложение E: Оценка соотношения источников и последствий радона в домах и на рабочих местах» (PDF) . Эффекты ионизирующего излучения . Том. II. Нью-Йорк: Организация Объединенных Наций (опубликовано в 2008 г.). ISBN  978-92-1-142263-4 . Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2022 года . Проверено 2 декабря 2012 г.
  9. ^ «Радон и рак: вопросы и ответы – Национальный институт рака (США)» . 6 декабря 2011 г.
  10. ^ Форнальски, КВ; Адамс, Р.; Эллисон, В.; Коррис, Ле; Каттлер, Дж. М.; Дэйви, Ч.; Добжинский, Л.; Эспозито, виджей; Файнендеген, LE; Гомес, Л.С.; Льюис, П.; Ман, Дж.; Миллер, ML; Пеннингтон, Ч. В.; Сакс, Б.; Суто, С.; Валлийский, Дж.С. (2015). «Предположение о риске рака, вызванного радоном». Причины рака и борьба с ним . 10 (26): 1517–18. дои : 10.1007/s10552-015-0638-9 . ПМИД   26223888 . S2CID   15952263 .
  11. ^ Томас, Джон Дж.; Томас, Барбара Р.; Оверейндер, Хелен М. (27–30 сентября 1995 г.). Данные о концентрации радона в помещениях: его географическое и геологическое распределение на примере столичного округа штата Нью-Йорк (PDF) . Международный симпозиум по радону . Нэшвилл, Теннесси: Американская ассоциация ученых и технологов по радону. Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2022 года . Проверено 28 ноября 2012 г.
  12. ^ Упфал, Марк Дж.; Джонсон, Кристина (2003). «Жилой Радон, 65» (PDF) . В Гринберге, Майкл И.; Гамильтон, Ричард Дж.; Филлипс, Скотт Д.; Маккласки, Гейла Дж. (ред.). Профессиональная, промышленная и экологическая токсикология (2-е изд.). Сент-Луис, Миссури: Мосби. ISBN  9780323013406 . Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2022 года . Проверено 28 ноября 2012 г.
  13. ^ «Радиационный фон и другие источники облучения» . Обучение радиационной безопасности . Университет Майами . Проверено 30 сентября 2016 г.
  14. ^ «Радиационное воздействие во время полетов коммерческих авиакомпаний» . Проверено 17 марта 2011 г.
  15. ^ Общество физики здоровья. «Радиационное воздействие при полетах коммерческих авиакомпаний» . Проверено 24 января 2013 г.
  16. ^ «Группа радиобиологических исследований» . Федеральное управление гражданской авиации . Проверено 23 января 2022 г.
  17. ^ «Радиоактивное тело человека» . sciencedemonstrations.fas.harvard.edu . Проверено 12 октября 2022 г.
  18. ^ «Радиоактивное человеческое тело - Демонстрации лекций по естественным наукам Гарвардского университета» . Архивировано из оригинала 12 июня 2015 года.
  19. ^ «Углерод 14» (PDF) . Информационный бюллетень о здоровье человека . Аргоннская национальная лаборатория. Август 2005 г. Архивировано (PDF) из оригинала 27 февраля 2008 г. Проверено 4 апреля 2011 г.
  20. ^ Азимов, Исаак (1976) [1957]. «Взрывы внутри нас». Только триллион (переработанное и обновленное издание). Нью-Йорк: книги ACE. стр. 37–39. ISBN  978-1-157-09468-5 .
  21. ↑ Годовые дозы земной радиации в мире. Архивировано 23 июня 2007 г. в Wayback Machine.
  22. ^ Наир, МК; Намби, Канзас; Однако НС; Гангадхаран, П; Джаялекшми, П; Джаядеван, С; Чериан, В; Регурам, КН (1999). «Исследование населения в районе с высоким естественным фоновым уровнем радиации в Керале, Индия». Радиационные исследования . 152 (6 Доп.): S145–48. Бибкод : 1999РадР..152С.145Н . дои : 10.2307/3580134 . JSTOR   3580134 . ПМИД   10564957 .
  23. ^ «Экстремальный слайм» . Катализатор . АВС. 3 октября 2002 г. Архивировано из оригинала 15 апреля 2003 г. Проверено 2 марта 2009 г.
  24. ^ Чжан, СП (2010). «Изучение механизма адаптивной реакции в районе с высоким радиационным фоном Янцзян в Китае». Чжунхуа Юй Фан И Сюэ За Чжи . 44 (9): 815–19. ПМИД   21092626 .
  25. ^ Научный комитет ООН по действию атомной радиации (2000). «Приложение Б» . Источники и действие ионизирующего излучения . Том. 1. Организация Объединенных Наций. п. 121 . Проверено 11 ноября 2012 г.
  26. ^ Фрейтас, AC; Аленкар, А.С. (2004). «Мощности гамма-дозы и распределение естественных радионуклидов на песчаных пляжах – Илья-Гранде, юго-восток Бразилии» (PDF) . Журнал радиоактивности окружающей среды . 75 (2): 211–23. дои : 10.1016/j.jenvrad.2004.01.002 . ISSN   0265-931X . ПМИД   15172728 . Архивировано из оригинала (PDF) 21 февраля 2014 года . Проверено 2 декабря 2012 г.
  27. ^ Васконселос, Данило К.; и др. (27 сентября – 2 октября 2009 г.). Естественная радиоактивность на крайнем юге Баии, Бразилия, с использованием гамма-спектрометрии (PDF) . Международная ядерно-атлантическая конференция . Рио-де-Жанейро: Бразильская ассоциация ядерной энергии. ISBN  978-85-99141-03-8 . Архивировано из оригинала (PDF) 21 февраля 2014 года . Проверено 2 декабря 2012 г.
  28. ^ Перейти обратно: а б с д Хендри, Джолион Х; Саймон, Стивен Л; Войчик, Анджей; Сохраби, Мехди; Буркарт, Вернер; Кардис, Элизабет; Лорье, Доминик; Тирмарш, Марго; Хаята, Исаму (1 июня 2009 г.). «Воздействие на человека высокого естественного радиационного фона: что это может нам рассказать о радиационных рисках?» (PDF) . Журнал радиологической защиты . 29 (2А): А29–А42. Бибкод : 2009JRP....29...29H . дои : 10.1088/0952-4746/29/2A/S03 . ПМК   4030667 . ПМИД   19454802 . Архивировано из оригинала (PDF) 21 октября 2013 года . Проверено 1 декабря 2012 г.
  29. ^ Гиасси-нежад, М; Мортазави, С.М.; Кэмерон-младший; Нироманд-рад, А; Карам, Пенсильвания (январь 2002 г.). «Районы Рамсарской конвенции с очень высоким фоновым уровнем радиации, Иран: предварительные биологические исследования» (PDF) . Физика здоровья . 82 (1): 87–93 [92]. дои : 10.1097/00004032-200201000-00011 . ПМИД   11769138 . S2CID   26685238 . Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2022 года . Проверено 11 ноября 2012 г. Наши предварительные исследования, кажется, указывают на наличие адаптивного ответа в клетках некоторых жителей Рамсарской конвенции, но мы не утверждаем, что наблюдали горметические эффекты у кого-либо из исследованных. Учитывая очевидное отсутствие побочных эффектов среди наблюдаемых групп населения в этих районах с высокой мощностью дозы, эти данные позволяют предположить, что текущие пределы дозы могут быть чрезмерно консервативными. Однако имеющихся данных, похоже, недостаточно, чтобы заставить национальные или международные консультативные органы изменить свои текущие консервативные рекомендации по радиационной защите;
  30. ^ Добжинский, Л.; Форнальски, КВ; Файнендеген, Ле (2015). «Смертность от рака среди людей, проживающих на территориях с различным уровнем естественного радиационного фона» . Доза-реакция . 13 (3): 1–10. дои : 10.1177/1559325815592391 . ПМЦ   4674188 . ПМИД   26674931 .
  31. ^ Паттисон, Дж. Э.; Хугтенбург, РП; Грин, С. (2009). «Повышение дозы естественного фона гамма-излучения вокруг микрочастиц урана в организме человека» . Журнал интерфейса Королевского общества . 7 (45): 603–11. дои : 10.1098/rsif.2009.0300 . ПМЦ   2842777 . ПМИД   19776147 .
  32. ^ «Атмосферная δ 14 Запись C из Веллингтона» . Тенденции: Сборник данных о глобальных изменениях. Центр анализа информации о углекислом газе . 1994. Архивировано из оригинала 1 февраля 2014 года . Проверено 11 июня 2007 года .
  33. ^ Левин И.; и др. (1994). "δ 14 Запись C из Вермунта» . Тенденции: Сборник данных о глобальных изменениях. Центр анализа информации о углекислом газе . Архивировано из оригинала 23 сентября 2008 года . Проверено 4 января 2016 года .
  34. ^ «Радиоуглеродное датирование» . Университет Утрехта . Проверено 19 февраля 2008 г.
  35. ^ Научный комитет ООН по действию атомной радиации (2000). Источники и воздействие ионизирующего излучения - Отчет НКДАР ООН Генеральной Ассамблее за 2000 год с научными приложениями (Отчет) . Проверено 12 сентября 2022 г.
  36. ^ Адамс, Лилли (26 мая 2020 г.). «Возобновление ядерных испытаний — пощечина выжившим» . Уравнение . Проверено 16 июля 2024 г.
  37. ^ МКРЗ (2007). Рекомендации Международной комиссии по радиологической защите 2007 года . Публикация МКРЗ 103. Том. 37. ИСБН  978-0-7020-3048-2 . Проверено 17 мая 2012 г. {{cite book}}: |journal= игнорируется ( помогите )
  38. ^ «РАДИАЦИОННАЯ ЗАЩИТА ПРОИЗВОДСТВА: ЗАЩИТА РАБОТНИКОВ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ» (PDF) . Международное агентство по атомной энергии . 30 августа 2002 г. Архивировано (PDF) из оригинала 29 ноября 2003 г. . Проверено 21 октября 2022 г.
  39. ^ Всемирная организация здравоохранения (апрель 2006 г.). «Последствия Чернобыльской катастрофы для здоровья: обзор» . Проверено 24 января 2013 г.
  40. ^ Джефф Брамфил (23 мая 2012 г.). «Дозы Фукусимы подсчитаны» . Природа . 485 (7399): 423–24. Бибкод : 2012Natur.485..423B . дои : 10.1038/485423а . ПМИД   22622542 .
  41. ^ Комиссия по ядерному регулированию США (август 2009 г.). «История происшествия на Три-Майл-Айленде» . Проверено 24 января 2013 г.
  42. ^ «Радиологические последствия пожара в Виндскейле 1957 года» . 10 октября 1997 года. Архивировано из оригинала 17 мая 2013 года . Проверено 24 января 2013 г.
  43. ^ «Оценка жизненного цикла вариантов производства электроэнергии | ЕЭК ООН» . unece.org . Проверено 8 ноября 2021 г.
  44. ^ Макбрайд, JP; Мур, RE; Уизерспун, JP; Бланко, RE (8 декабря 1978 г.). «Радиологическое воздействие воздушных выбросов угольных и атомных электростанций» (PDF) . Наука . 202 (4372): 1045–50. Бибкод : 1978Sci...202.1045M . дои : 10.1126/science.202.4372.1045 . ПМИД   17777943 . S2CID   41057679 . Архивировано из оригинала (PDF) 27 сентября 2012 года . Проверено 15 ноября 2012 г.
  45. ^ Научный комитет ООН по действию атомной радиации (1988). «Приложение А» . Источники, последствия и риски ионизирующего излучения . Радиационные исследования. Том. 120. Нью-Йорк: Организация Объединенных Наций. стр. 187–88 . Бибкод : 1989РадР..120..187К . дои : 10.2307/3577647 . ISBN  978-92-1-142143-9 . JSTOR   3577647 . S2CID   7316994 . Проверено 16 ноября 2012 г.
  46. ^ Габбард, Алекс (1993). «Сжигание угля: ядерный ресурс или опасность?» . Обзор Национальной лаборатории Ок-Ридж . 26 (3–4): 18–19. Архивировано из оригинала 5 февраля 2007 года.
  47. ^ Уолл, БФ; Харт, Д. (1997). «Пересмотренные дозы радиации для типичных рентгеновских исследований» (PDF) . Британский журнал радиологии . 70 (833): 437–439. дои : 10.1259/bjr.70.833.9227222 . ПМИД   9227222 . Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2022 года . Проверено 18 мая 2012 г. (5000 измерений дозы у пациентов из 375 больниц)
  48. ^ Харт, Д.; Уолл, Б.Ф. (2002). Радиационное облучение населения Великобритании в результате медицинских и стоматологических рентгеновских исследований (PDF) . Национальный совет по радиологической защите. п. 9. ISBN  978-0859514682 . Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2022 года . Проверено 18 мая 2012 г. [ постоянная мертвая ссылка ]
  49. ^ Дейд В. Мёллер. «Дозы от курения сигарет» . Общество физики здоровья . Архивировано из оригинала 2 августа 2014 года . Проверено 24 января 2013 г.
[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Background_radiation&oldid=1234819661"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: f0b25db602d5f83c33e3a479aefd8d6a__1721109900
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/f0/6a/f0b25db602d5f83c33e3a479aefd8d6a.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Background radiation - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)