Большая техническая энциклопедия
2 4 7
D L N
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
ЕД ЕЖ ЕМ ЕС ЕЩ

Естественный радиационный фон

 
Естественный радиационный фон обусловлен в осн. К и радионуклидов уранового и ториевого радиоактивных рядов, содержащихся в почве, строит, материалах, в толе человека, а также космич. По данным, к-рые регулярно представляет в ООН Науч. На 2 / 3 эта доза связана с внутр. При этом вклад продуктов распада радона в дозу почти в 5 раз больше, чем торона.
Естественный радиационный фон является основным компонентом радиационного фона и представляет собой ионизирующее излучение, действующее на человека на поверхности земли от природных источников космического и земного происхождения. Основную часть облучения население земного шара получает от ЕРФ. Ионизирующее излучение от источников естественного облучения подразделяется на внешнее и внутреннее по отношению к человеку. При внешнем облучении радиоактивные вещества могут находиться вне организма и облучать его снаружи, а при внутреннем - попадают в организм с воздухом, водой, пищей.
Естественный радиационный фон принято измерять полученной годовой дозой в миллизивертах ( мЗв), где 1 мЗв 0 1 рад х Q, где О - т.н. коэффициент качества, отражающий эффективность воздействия конкретного вида излучения.
Естественный радиационный фон - доза излучения, создаваемая космическим излучением и излучением природных радионуклидов, естественно распределенных в земле, воде, атмосферном воздухе, других элементах биосферы, пищевых продуктах и организме человека.
Естественный радиационный фон практического воздействия на РЭА не оказывает.
Как источник естественного радиационного фона особо нужно отметить ТЭС. Облучение людей происходит, главным образом, при добыче угля и за счет выбросов продуктов сгорания угольными ТЭС. Уголь, сжигаемый в ТЭС или жилых домах, содержит естественные радионуклиды и продукты их распада, их удельная активность составляет 7 - 52 Бк / кг. Выброс радионуклидов в атмосферу зависит от зольности угля и эффективности очистных фильтров ТЭС. При сжигании каменного угля в атмосферу выбрасывается большое количество аэрозольных веществ, в которых содержатся и природные радионуклиды. Эти облака ТЭС приводят к дополнительному облучению людей, а оседая на землю, частицы вновь возвращаются в воздух в составе пыли.
В виде естественного радиационного фона оно во все времена непрерывно воздействовало на все живое на Земле.
Источники, создающие естественный радиационный фон, который воздействует на человека, можно разделить на две категории: внешние и внутренние. Внешние - это источники, находящиеся вне человека, а внутренние - те, что заключены в нем самом.
В то же время естественный радиационный фон приносит 67 6 % и медицинское облучение 30 7 % суммарной дозы.
Индивидуальная поглощенная доза от естественного радиационного фона составляет в среднем 1 15 мГр В год. Основной вклад в эту последнюю составляющую полной дозы от естественною радиационного фона приходится на долю К.
Техногенно измененный радиационный фон - естественный радиационный фон, измененный в результате деятельности человека.
Действию ионизирующего излучения, так называемого естественного радиационного фона, подвергается каждый живой организм в течение жизни. Источники, создающие естественный радиационный фон, разделяются на внешние и внутренние. Внешние - это источники, находящиеся вне человека, а внутренние - это источники, заключенные в нем самом.
Полностью исключить воздействие ионизирующего излучения на человека невозможно из-за наличия естественного радиационного фона.
Homo sapiens ( человек разумный), подвергается действию ионизирующего излучения, так называемого естественного радиационного фона. Но кроме того, в наши дни люди подвергаются действию радиации от искусственных источников, интенсивность которых непрерывно растет. Поскольку сегодня еще не установлена максимальная доза радиации, которую человеческий организм способен выдержать без заметного для него вреда, в ее оценке приходится придерживаться самой низкой границы.
Радиационное воздействие на население, по данным Национального Агентства по охране окружающей среды США, от естественного радиационного фона составляют 100 - 150 мбэр / год, медицинских процедур - 100 мбэр / год, радиоактивных выпадений - 5 мбэр / год, АЭС ( при нормальной эксплуатации) - 0 01 мбэр / год.

Радиационное воздействие на население, по данным Национального Агентства по охране окружающей среды США, от естественного радиационного фона составляют 100 - 150 мбэр / год, медицинских процедур-100 мбэр / год, радиоактивных выпадений - 5 мбэр / год, АЭС ( при нормальной эксплуатации) - 0 01 мбэр / год.
В долгосрочной перспективе риск от ЯЭ в основном будет связан с уровнем теплового воздействия и со снижением интегральной дозы естественного радиационного фона, но это вопрос тысячелетий.
Согласно первым рекомендациям МКРЗ [25], облучение населения ( категории В) от всех источников излучения кроме медицинских процедур и естественного радиационного фона ( генетическая доза на популяцию), не должно было превышать 50 мЗв за 30 лет.
Доза облучения населения за счет всего ЯТЦ небольшая, и на начало 1980 - х гг. она составила лишь 0 005 % естественного радиационного фона. Сейчас этот показатель приблизился к 0 5 %, т.е. современные АЭС практически не меняют радиационную обстановку в зонах их расположения.
Дозовые пределы, установленные НРБ-76, не включают дозу, получаемую пациентом при медицинском обследовании и лечении, и дозу, обусловленную естественным радиационным фоном.
В соответствии с нормами радиационной безопасности, установленными агентством ЕРА, для населения индивидуальная доза об - лучения от источников ионизирующего излучения, исключая естественный радиационный фон и добавки к нему за счет медицинских диагностических процедур, не должна превышать 50 мГр ( 5 рад) за 30 лет, что эквивалентно 1 7 мГр ( 170 мрад) в год.
Скорость образования 14СО2. При этом доза облучения, полученная пациентом во время теста, сравнима с дозой, получаемой человеком за 1 сутки при его пребывании в зоне естественного радиационного фона. Время вывода меченого соединения из организма обычно составляет несколько суток. Таким образом, риск облучения пациента сводится к минимальному.
Дозовые пределы, рекомендуемые МКРЗ и установленные НРБ-76 / 87, не включают дозу, получаемую пациентом при медицинском обследовании, и дозу, обусловленную естественным радиационным фоном. Это значение и принимается за основу при установлении предельно допустимого уровня облучения персонала.
Принцип обоснования - запрещение всех видов деятельности по использованию источников ионизирующего излучения, при которых полученная для человека и общества польза не превышает риск возможного вреда, причиненного дополнительным к естественному радиационному фону облучения.
При условии выполнения этих требований индивидуальная эквивалентная доза облучения населения за счет источников, связанных с работой АЭС и других предприятий ядерного топливного цикла, не превысит 15 мбэр ( 150 мкЗв), что существенно ниже рекомендованного МКРЗ нормативного значения 67 мбэр и составляет около 10 % среднего значения дозы естественного радиационного фона.
Действию ионизирующего излучения, так называемого естественного радиационного фона, подвергается каждый живой организм в течение жизни. Источники, создающие естественный радиационный фон, разделяются на внешние и внутренние. Внешние - это источники, находящиеся вне человека, а внутренние - это источники, заключенные в нем самом.
Мутации Moryt быть вызваны космическими лучами, а также естественным радиационным фоном Земли, на долю которого, по оценкам специалистов, приходится 1 % мутаций человека.
Генетически значимая доза внешнего и внутреннего облучения ( включая дозу от глобальных радиоактивных выпадений), получаемая населением в целом от всех источников излучения, не должна превышать 5 бэр за 30 лет. В эту дозу не входят возможные дозы облучения, обусловленные медицинскими процедурами и естественным радиационным фоном.
Как уже было отмечено, такое облучение составляет всего лишь доли процента дозы от естественного радиационного фона. Таким образом, операции по захоронению отходов от ЯТЦ с легководными реакторами характеризуются очень низкой степенью риска.

Распространение приборов и устройств, создающих ионизирующее излучение ( в первую очередь рентгеновских аппаратов), и все более широкое применение радиоактивных изотопов потребовало детального исследования генетической опасности, которую могут представлять для населения эти источники излучения. В табл. 4 приведены данные о дозах радиации, воздействию которых люди подвергаются только от искусственных источников излучения, исключая естественный радиационный фон.
В этом случае доза, полученная жителем г. Денвера в течение года, была бы на 0 95 мГр больше годовой дозы облучения жителя г. Бостона. Отсюда следует, что для получения жителем г. Денвера дополнительной по сравнению с жителем г. Бостона эквивалентной дозы облучения за счет естественного радиационного фона, значение которой равно значению дозы облучения, полученной наблюдателем в течение 3 сут после инцидента на АЭС Три Майл Айленд, потребовалось бы несколько менее одного года. При этом, конечно, предпэлагается, что житель г. Денвера не будет подвергаться облучению в медицинских целях.
Однако область воздействия ( поражения) этим не ограничивается. Недавно специалисты-радиологи признали, что основную часть облучения человек получает от естественных источников, т.н. естественного радиационного фона, который в свою очередь подразделяется на техногенный и природный.
Значения этих выбросов и сбросов, размеры санитарно-защитной зоны могут быть рассчитаны на основе соблюдения НРБ-76 / 87 СПАС-88 и других норм и правил с использованием данных метеорологических условий, расположения населенных пунктов, характера сельскохозяйственного производства, особенностей питания населения в зоне вблизи предприятия. Однако при исчезаю-ще малых значениях радиоактивных загрязнений внешней среды, вызываемых такими предприятиями, как АЭС, подобные измерения затруднены из-за колебаний естественного радиационного фона и глобальных выпадений радионуклидов, образовавшихся при испытании ядерного оружия. С этой целью используют методы расчета распространения выброшенных радиоактивных продуктов в атмосфере и в водной среде и определения степени ( факторов) рассеяния ( или коэффициентов разбавления) выбрасываемых радионуклидов.
Произойдет ли это в действительности или нет и насколько важны изменения, которые могут возникнуть, зависит от степени исходного поражения и от многих других факторов, обсуждение которых не входит в задачу данной книги. Вообще говоря, любые мутации опасны для организма, так как лишь небольшая их часть может оказаться полезной. В связи с этим следует заметить, что человек все время подвергается облучению, так как космические лучи - это тоже ионизирующее излучение; кроме того, в природе всегда имеется естественный радиационный фон. Это с неизбежностью приводит к возможности возникновения ненормальных ( поврежденных) генов, причем вероятность такого эффекта возрастает с увеличением интенсивности облучения; последнее обстоятельство стало все больше тревожить умы всех ученых и большинства осведомленных людей. Чтобы выяснить максимально допустимый уровень облучения, необходимо собрать надежные и воспроизводимые данные, однако это сопряжено с большими трудностями.
Радиоактивное облучение, даже эпизодическое и очень малыми дозами ( например, при обследовании женщин во время беременности), повышает риск заболевания детей лейкемией или рождения детей с врожденными дефектами и аномалиями. Вред, связанный с накоплением в организме радионуклидов, может быть индивидуальным ( например, развитие рака) или генетическим, когда возрастает частота мутаций и появляется потомство с врожденными уродствами. Риск воздействия на здоровье человека малых количеств радиоактивных веществ, содержащихся в воздухе, воде, почве, пище, недооценивается примерно в 100 - 1000 раз. В условиях постепенного повышения естественного радиационного фона на нашей планете несоблюдение правил техники безопасности при добывании, транспортировке, переработке и использовании радиоактивных изотопов может привести к необратимым нарушениям генофонда и гибели не только отдельных популяций, но и видов растений и животных и тяжелых генетических и соматических нарушений у человека.
Биологическая активность некоторых элементов. Помимо воздействия природных источников радиации, каждый из нас может подвергаться воздействию самых разнообразных источников ионизирующего излучения, возникающих в результате деятельности человека. Среди этих техногенных источников радиации наиболее заметная роль, без сомнения, принадлежит рентгеновскому излучению, которое используется для целей медицинской диагностики. Доза, получаемая при рентгеновском обследовании, колеблется в широких пределах в зависимости от типа применяемой пленки, от того, какие органы подвергаются облучению, от состояния и качества используемого оборудования, от профессионального умения специалистов-рентгенологов. Индивидуальная доза, полученная при однократном рентгеновском обследовании, вполне может оказаться сравнимой с годовой дозой за счет естественного радиационного фона.
Радиационный фон Земли складывается из разных источников. Около 30 % естественного фона ионизирующих излучений составляют космические лучи, до 70 % - излучения рассеянных в земной коре, почве, атмосфере, воде радиоактивных элементов - тория, урана, радия. Продукты их распада образуют а -, ( 3 - и у-излучения. Радиоактивные изотопы К40, Н3, С14 входят в состав клеток и тканей организма и вносят свою долю в естественный радиационный фон.
В отличие от соматических, генетические эффекты действия радиации обнаружить трудно, так как они действуют на малое число клеток и имеют длительный скрытый период, измеряемый десятками лет после облучения. Такая опасность существует даже при очень слабом облучении, которое хотя и не разрушает клетки, но способно вызвать мутации хромосом и изменить наследственные свойства. Большинство подобных мутаций проявляется только в том случае, когда зародыш получает от обоих родителей хромосомы, поврежденные одинаковым образом. Мутации могут быть вызваны космическими лучами, а также естественным радиационным фоном Земли, на долю которого по оценкам специалистов приходится 1 % мутаций человека.
В отличие от соматических генетические эффекты действия радиации обнаружить трудно, так как они действуют на малое число клеток и имеют длительный скрытый период, измеряемый десятками лет после облучения. Такая опасность существует даже при очень слабом облучении, которое хотя и не разрушает клетки, но способно вызвать мутации хромосом и изменить наследственные свойства. Большинство подобных мутаций проявляется только в том случае, когда зародыш получает от обоих родителей хромосомы, поврежденные одинаковым образом. Мутации могут быть вызваны космическими лучами, а также естественным радиационным фоном Земли, на долю которого по оценкам специалистов приходится 1 % мутаций человека.
Наиболее крупной аварией на АЭС с реакторами типа ВВЭР является авария на АЭС Три-Майл - Айленд ( США) в 1979 г. В результате неправильного действия персонала при аварийном расхолаживании реактора произошло расплавление оболочек почти у половины твэлов. Произошло два выброса в атмосферу и сброс около 185 м3 слабоактивных вод в рек В итоге суммарная индивидуальная доза, полученная населением, проживающим на расстоянии 7 5; 13 и 80 км, составила 0 84; 0 71 и 0 01 мЗв соответственно. Отсюда видно, что я - же вблизи АЭС доза облучения находилась на уровне естественного радиационного фона.
В 1977 г. в США было опубликовано исследование альтернатив переработки долгоживущих ОВУА завода Саванн-Ривер. Большой интерес представляют оценки коллективных доз облучения при различных вариантах переработки и захоронения отходов атомной промышленности. По данным этой работы наибольшее значение коллективной дозы в размере 620 чел Зв получено при закачке ОВУА в глубинные геологические формации вблизи мест их временного хранения. Значение 14чел - 3в характерно при современной технологии хранения жидких ОВУА в двухслойных металлических баках с охлаждением. Для сравнения отметим, что коллективная доза облучения населения США за счет естественного радиационного фона составляет: 3 - 105чел - Зв в год.
Внешние источники излучения земного происхождения формируются за счет радиоактивных изотопов горных пород Земли. Естественные радионуклиды Земли представлены изотопами, входящими в 3 радиоактивных семейства. Родоначальниками этих семейств являются элементы, существующие с момента основания нашей планеты: уран-238, торий-232 и ак-тиноуран-235. Большинство изотопов, образующихся в результате их распада - а-излучатели, а сам процесс заканчивается стабильными элементами. Уран, торий, актиноуран имеют очень большие периоды полураспада, достигающие миллиардов лет, поэтому образование изотопов этих семейств идет и будет продолжаться. Наибольшую опасность из них представляют газы: радон, торон и актинон. Кроме того, значительную роль в естественном радиационном фоне имеют радиоактивные элементы, генетически не связанные с радиоактивными семействами: калий-40, кальций-48, рубидий-87, а также непрерывно образующиеся углерод-14 и тритий. Благодаря деструктивным процессам метеорологического, гидролитического, геохимического и вулканического характера, происходящим непрерывно, радиоактивные вещества рассеиваются в окружающей среде.
Серьезные трудности существуют в защите от потока нейтронов. Тяжелые бетонная и свинцовая стены в этом случае вообще малоэффективны. Наиболее целесообразно использовать богатые водородом материалы - воду, парафин, пластики и т.п. А при работе со смешанным гамма-нейтронным излучением приходится создавать сложную многослойную защитную конструкцию. Кроме того, необходимо учитывать способность нейтронов вызывать наведенную радиоактивность конструкционных материалов. Поэтому после прекращения воздействия нейтронного потока радиоактивность сохраняется, а интенсивность ее зависит от дозы нейтронов. Даже многокилометровая толщина земной атмосферы не является полноценным экраном. Первичные частицы космического излучения если сами не достигают поверхности Земли, то порождают вторичное излучение, которое, достигая земной поверхности, вносит весомый вклад в естественный радиационный фон и проникает вглубь Земли на значительное расстояние. За пределами же плотных слоев атмосферы при высотных и космических полетах задача защиты от излучения еще более усложняется. Оболочка современного космического корабля не является препятствием для частиц галактического излучения. Проходя корабль насквозь, частица лишь несколько замедляет свой ход. Трудно представить, какой толщины должна быть оболочка космического корабля, чтобы обеспечить защиту от галактического излучения. Создание вокруг корабля мощного магнитного поля с целью защиты является пока фантастическим решением.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11