Характеристики основных естественных радиоактивных изотопов

4. РАДИОАКТИВНОСТЬ ПОДЗЕМНЫХ ВОД зависит от условий их нахождения. Радиохимический состав подземной воды зависит от количества растворенных радиоактивных веществ, содержащихся в составе грунта, омываемого этой водой. В водах, глубоко залегающих и более минерализованных, чем поверхностные воды, имеет место пропорциональное увеличение удельной активности с нарастанием общей концентрации солей. Радиоактивность подземных вод в основном обусловлена , и . Наименьшей активностью обладают подземные воды в осадочных породах. Содержание урана в этих водах, чаще всего используемых для водоснабжения населения, составляет в среднем 5×10^-6 г/л, содержание радия обусловливает в среднем удельную активность 2×10^-12 Ки/л, радона - 5×10^-11 Ки/л. Высокие концентрации радия и урана обнаруживаются в межпластовых водах нефтеносных районов.

Радиоактивность воды открытых водоемов на суше также зависит от химического состава пород. Как правило, поверхностные воды (дождевые, снеговые) содержат относительно меньшие количества радиоактивных веществ, поэтому в период паводка радиоактивность речной воды понижена. Содержание в речной воде колеблется в пределах (1 - 16)×10^-12 Ки/л, урана – от 2×10^-8 до 5×10^-5 г/л, радия – от 2,5×10^-13 до 2,2×10^-12 Ки/л.

Активность морской и океанской воды по находится в пределах (3 – 5)×10^-10 Ки/л, содержание – 2×10^-6 г/л, – (0,6 – 1,0)×10^-12 Ки/л.

5. РАДИОАКТИВНОСТЬ РАСТИТЕЛЬНОГО И ЖИВОТНОГО МИРА. Она обусловлена практически всеми теми радиоактивными изотопами, которые встречаются в природе, причем все они могут быть условно разделены на две группы. К одной группе, сравнительно малочисленной, относят радиоактивные изотопы, которые входят в естественную смесь со стабильными элементами, активно участвующими в обмене веществ и обеспечивающими функционирование всех органов и систем живого организма. К таким изотопам относятся , , . Уровень содержания этой группы изотопов в организмах зависит от степени накопления соответствующих стабильных элементов. Например, в горохе содержится 0,9% калия, а в сливочном масле – 0,014%, поэтому удельная активность гороха за счет равна 7,4×10^-9 Ки/л, а сливочного масла – 0,1×10^-9 Ки/л.

Ко второй группе относятся радиоактивные изотопы, роль которых в обмене веществ значительно слабее и менее изучена ( , , , , ). Уровень содержания в растительных и животных организмах указанной группы изотопов зависит от их концентрации во внешней среде. Так, в золе растений, выращенных на обычных почвах, содержание урана в среднем составляет 3×10^-4 г/кг, а в золе растений, произрастающих на обогащенных ураном почвах – 2×10^-3 г/кг. Относительная эффективность накопления радиоактивных изотопов этой группы понижается при резком увеличении содержания их во внешней среде.

Из первой группы изотопов главное место по величине создаваемой активности занимает изотоп . Количество калия в растительных организмах по сравнению с его содержанием в земной коре (в расчете на единицу массы) меньше в 3 – 10 раз. Еще меньшее содержание калия отмечается в организмах животных (в 10 – 15 раз, по сравнению с его содержанием в породах).

Удельная активность биомассы по углероду на порядок меньше в сравнении с активностью по ; активность по тритию – ничтожно мала.

Главным источником поступления в организм человека естественных радиоактивных веществ является рацион, в котором преобладают продукты растительного происхождения.

6. РАДИОАКТИВНОСТЬ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА. Она обусловлена присутствием в организме всех тех радиоактивных изотопов, которые встречаются в биосфере. Представляется необходимым в первую очередь рассмотреть радиоактивность, обусловленную присутствием изотопов, входящих в обязательном порядке в состав живых структур, без которых невозможно существование организма. К этой группе опять-таки относятся , и . Суммарное содержание калия в организме взрослого человека (массой 70 кг) составляет 0,19% (130 г).Особенно богаты калием ткани и органы, обладающие высокой функциональной активностью. К их числу относятся скелетная мускулатура, нервная ткань, сердце, печень, селезенка и т.д. Ввиду того, что встречается в природе в смеси со стабильными изотопами в количестве 0,0119%, удельная активность органов и тканей тела человека по определяется содержанием в них стабильного изотопа.

Количество трития в организме практически постоянно и определяется содержанием стабильного изотопа (около 10,2% в мышцах и 6,4% в костях). Удельная активность мягких тканей тела человека за счет составляет 1,5×10^-11 Ки/кг, а костей – 0,92×10^-11 Ки/кг.

Из радиоактивных изотопов тяжелых элементов по содержанию в организме наиболее хорошо изучен радий. Этот элемент подобно кальцию накапливается преимущественно в костной ткани. Количество радия в организме в целом по оценкам различных авторов находится в пределах от 0,48×10^-10 до 4,8×10^-10 г.

Основная часть (до 70%) содержится в скелете. Удельная активность в костной ткани составляет от 13 до 110 пКи/кг, в мягких тканях – 0,2 – 18 пКи/кг.

У человека, выкуривающего одну пачку сигарет в сутки, с дымом в легкие поступает до 2 пКи ; у некурящего с воздухом – около 0,02 пКи в сутки.

На степень радиоактивности отдельных органов и тканей тела человека влияет скорость обменных процессов и функциональное состояние организма, а с другой стороны имеет значение содержание этой группы изотопов в рационе. При постоянном поступлении с рационом радиоактивных веществ устанавливается равновесие между поступлением и выведением их из организма. При этом в отдельных органах и тканях создается равновесная концентрация. В случае увеличения содержания изотопов в рационе равновесная концентрация возрастает. Количество радиоактивных веществ неодинаково не только в различных пищевых продуктах, но часто и в одном и том же продукте, выращенном в регионах с разными геохимическими условиями, поэтому содержание некоторой группы изотопов в организме человека во многом зависит от этнических и экономических особенностей питания населения.

7. ФОНОВОЕ ОБЛУЧЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА. В зависимости от источников ионизирующего излучения фоновое облучение подразделяется на внешнее и внутреннее. К источникам внешнего облучения относятся космические лучи, g-излучение радиоактивных веществ, содержащихся в породах, почве и строительных материалах, g-излучение радиоактивных веществ, находящихся в воздухе.

Таблица

Мощность доз в тканях тела человека от природных источников радиации.

Источники облучения	Мощность дозы (мрад/год)
Гонады	Остеоциты	Костный мозг
Внешние Космическое излучение Излучение пород и почвы
Внутренние
	-	0,6	0,03
	-	0,7	0,03
	0,3	2,1	0,1
(в тканях)	0,3	0,3	0,3
	0,4	1,6	1,6

В районах с повышенным количеством радиоактивных элементов (некоторые регионы в Бразилии, Индии, Франции) наблюдается особенно высокая интенсивность g-радиации. Так, в районе монацитовых песков Бразилии мощность дозы g-излучения достигает 1000 мрад/год, в Индии – от 131 до 2814 мрад/год, в горных районах Франции – от 180 до 350 мрад/год.

Особый интерес представляют уровни g-фона в жилых зданиях. Наименьший g-фон отмечается в деревянных постройках (до 50 мрад/год), в кирпичных зданиях – до 100 мрад/год, в железобетонных – до 170 мрад/год.

При оценке дозы, создаваемой космическим фоном, исходят из того, что вследствие жесткости космического излучения поглощенная доза в любых тканях и органах человека должна быть одинаковой. Средней дозой, получаемой населением Земли за счет космического излучения, является 28 мрад/год.

Излучение естественных радиоактивных веществ, содержащихся в атмосфере, вызывает ионизацию воздуха, примерно на порядок меньшую, по сравнению с g-излучением пород и почвы, поэтому оно вносит ничтожный вклад в суммарный эффект.

Внутреннее облучение организма человека создается за счет , , , , и других радиоактивных элементов, содержащихся в организме.

Дата добавления: 2015-04-11; просмотров: 65; Нарушение авторских прав