Источники облучения

Источники облучения

По мнению автора сайта, начинать ознакомление с Чернобыльской зоной отчуждения необходимо с информации об ионизирующей радиции, ее действии на все живое, а также на приемы и методы защиты. Получив базовые знания об радиации посетитель сайта будет более адекватно воспринимать информацию о Чернобыльской зоне, о последствиях широкомасштабного радиационного загрязнения окружающей среды, а также сможет понять возможные уровни вреда здоровью, которые могут быть нанесены при посещении этой территории. Для ответа на вопрос об уровнях облучения человека ионизирующим излучением необходимо отметить, что существует два основных источника облучения. Первое – это низко интенсивные природные источники и (второе) техногенные источники фонового облучения. Кроме этого, необходимо обратить внимание, что облучение человека осуществляется, как с наружи (внешнее облучение), так и изнутри (внутреннее облучение). Заметим, что облучение человека от некоторых природных источников осуществляется на протяжении многих тысячелетий и предотвратить этому облучению невозможно.
На открытой местности на уровне моря и на средних широтах эффективная эквивалентная доза (ЭЭД), которая обусловлена космическим облучением, составляет 0,37 мЗв. ЭЭД от внешних бета- и гамма- источников облучения земного происхождения (в основном природного радионуклида калия-40), которые содержатся в земной коре, составляет 0,3 мЗв (30 мбєр).
Среднегодовая доза внутреннего облучения от источников природного происхождения, а это калий-40, который содержится в мышцах человека, а также радионуклидов, которые поступают в организм человека с воздухом, водой и пищей, составляет около 0,4 мЗв (40 мбэр).
Наиболее значимым природным источником облучения человека является радон-222 и радон-220, которые являются краткосуществующими газообразными продуктами распада природного урана-238 и тория-232. Радон и дочерние продукты его распада поступают в легкие человека при дыхании. Поскольку радон является альфа-излучателем (а такое облучение наиболее вредное), его вдыхание приводит к значительному облучению клеток и тканей дыхательного тракта. Основная часть дозы облучения человека формируется от радона, эта доза составляет 1,3 мЗв в год. Интенсивное облучение человека радоном происходит в случае пребывания в закрытом, плохо проветриваемом помещении полуподвальных помещений. Радон проникает из почвы через фундамент и полы, а также выделяется из строительных материалов минерального происхождения (гранит, глинозем, фосфогипс, кирпич из красной глины).
Необходимо отметит, что значительную опасность может представлять и вода, содержащая радон (вода из скважин). Это может происходить, когда вода в виде пара поступает в легкие человека в ванных комнатах. Кроме этого определенную угрозу могут представлять нагревательные элементы, которые питаются природным газом.
Таким образом, средняя эффективная эквивалентная доза облучения, которую получает человек ежегодно от природных источников облучения разных видов, составляет 2,4 мЗв (240 мбэр), а за 70 лет жизни «среднего украинца», будет равна около 0,17 Зв (17 бэр).

Дозы облучения людей

Диаграмма формирования доз облучения от природных источников

Как следует с представленной диаграммы, средняя эффективная доза внутреннего облучения в 2,5 раза выше дозы внешнего облучения.

Какие уровни природного радиационного фона являются обычными?

Значения природного фона (мощность эквивалентной зоны) варьируют в зависимости от местности и находятся в пределах 0,05 до 0,2 мкЗв/час. В местах, где массивы гранита залегают достаточно близко к поверхности, уровни природного радиационного фона выше и составляют 0,4 мкЗв/час. Необходимо отметить, что население Земли, которое живет в высоких широтах получает ежегодно вдвое большие дозы, чем население экваториальных частей. Население, которое живет высоко в горах, получает в 5-10 раз большие дозы, чем население, которое живет на уровне моря. При этом Всемирная организация охраны здоровья не имеет данных, которые бы подтверждали влияние высокого природного фона на смертность и здоровье этих групп населения.
Радиационный уровень, который соответствует природному фону составляет 0,1 – 0,2 мкЗв/час и считается нормальным, уровень 0,2 – 0,6 мкЗв/час считается допустимым, а уровни более 0,6 – 1,2 мкЗв/час с учетом коэффициента экранирования считается повышенным.
Находясь в помещении (сооружениях) человек существенно снижает уровни дозы внешнего облучения. Значение, на величину которого произошло снижение дозы внешнего облучения, называют коэффициентов ослабления (экранирования). Например, в каменных строениях коэффициент ослабления составляет 10, а в деревянных – 2. При этом, находясь в помещении, у человека увеличивается доля внутреннего облучения за счет содержания природных радионуклидов в строительных материалах. Например, в кирпичных, каменных и панельных домах мощность дозы в два, три раза выше чем деревянных.
Внешний фон может быть увеличенный в результате научно-технической деятельности человека. Это техногенный фон от ядерных испытаний, ядерных взрывов народнохозяйственного значения, широкого применения источников ионизирующего облучения народном хозяйстве, медицине и постепенного загрязнения радионуклидами земли, воды, воздушной среды и т. д. Радиационный фон возрастает в результате накопления сажи и шлаков от ТЭЦ и печей, выбросов в окружающую среду радионуклидов с отходами атомной, горнодобывающей, нефте- и газовой промышленности, увеличение запасов калийных удобрений и др.
На протяжении жизни (во время отдыха, перелетов самолетом, при медицинской диагностике и терапии) отдельные лица получают дополнительное облучение. Ниже представлен список разных видов возможных источников дополнительного облучения и величины доз.

Дозы облучения человека от разных природных и техногенных источников

Техногенные источники облучения

Диаграмма формирования доз облучения от искусственных источников облучения

Вклад в годовую эффективную эквивалентную дозу облучения от выпадений обусловленных испытаниями ядерного оружия не превышает 1%, а от атомной энергетики (учитывая выбросы разрушенного реактора Чернобыльской АЭС) – менее 0,001% природного фонового облучения.
Заметим, что заболевания раком, которые обусловлены радиационной природой воздействия составляет не более 2% от числа людей, которые умирают от всех видов опухолей. При дозах облучения всего тела в 80-100 бэр, полученные за короткий промежуток времени (часы, сутки), не было установлено изменений в состоянии здоровья человека, которые бы влияли на нормальное функционирование органов и систем организма.
Минимальной, абсолютно летальной дозой облучения является 600 бэр. Это значение дозы признано МКРЗ (Международной комиссией по радиационной защите). При промежуточных значениях доз вместе с процессами радиационного поражения, в организме осуществляются и процессы восстановления. Они зависят от функционального состояния организма, а также от временных факторов (длительности, интенсивности, повторяемости и других). Хроническая лучевая болезнь может развиться при многолетнем облучении всего тела дозами 0,5-1 Зв/год (50-100 бэр) и более. Главным количественным показателем (критерием), который определяет внутреннее облучение человека, является поступление радионуклидов в организм, а внешней – доза облучения, которая получена организмом за год. Разница в последствиях от внешнего и внутреннего облучения при одинаковых уровнях эффективной эквивалентной дозы не наблюдается.

Книги и статьи об облучении человека:

• Поленов Б.В. Дозиметрические приборы для населения. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 64 с.
• Принципы нормирования облучения населения от естественных источников ионизирующих злучений. Публикация 39 МКРЗ. М.: Энергоатомиздат, 1986.
• Радиация. Дозы, эффекты, риск: Пер. с англ. М.:Мир, 1988.
• Рекомендации МКРЗ. Радиационная защита населения: Пер. с англ../Под ред.. А.А.Моисеева, Р.М.Алексахина. М.:Энергоатомиздат, 1987.
  Сивинцев Ю.В. Насколько опасно облучение. М.: Знание, 1988.