Соколик Г.А. и др. Основы радиоэкологии и безопасной жизнедеятельности

Подождите немного. Документ загружается.

Ãëàâà 3

Åæåãîäíî æèòåëè

Çåìëè ïîëó÷àþò:

• îò ïðèðîäíûõ

èñòî÷íèêîâ èçëó-

÷åíèÿ ~ 86 %,

• îò èñêóññòâåííûõ

èñòî÷íèêîâ èçëó-

÷åíèÿ ~ 14 %,

ñóììàðíîé äîçû

âíåøíåãî è âíóò-

ðåííåãî îáëó÷åíèÿ.

Äëÿ ðàçâèòûõ ñòðàí ýòî, â îñíîâíîì, èñòî÷íèêè èîíè-

çèðóþùåãî èçëó÷åíèÿ ìåäèöèíñêîãî íàçíà÷åíèÿ. Îïðå-

äåëåííûé âêëàä âíîñÿò ïðîìûøëåííûå óñòðîéñòâà,

ãåíåðèðóþùèå èîíèçèðóþùèå èçëó÷åíèÿ èëè èñïîëü-

çóþùèå èñêóññòâåííî ïîëó÷åííûå ðàäèîíóêëèäû.

Ïîäðîáíàÿ èíôîðìàöèÿ î åñòåñòâåííûõ è èñêóñ-

ñòâåííûõ èñòî÷íèêàõ îáëó÷åíèÿ ÷åëîâåêà ñîäåðæèòñÿ

â ãëàâå 4.

Â ðåçóëüòàòå øèðîêîãî ïðèìåíåíèÿ ðàäèîíóêëèäîâ

èñêóññòâåííîãî ïðîèñõîæäåíèÿ âîçìîæíî ïîïàäàíèå

ýòèõ ðàäèîíóêëèäîâ â îêðóæàþùóþ ñðåäó è åå çàãðÿç-

íåíèå, ÷òî ñèëüíåå âñåãî ìîæåò ïðîÿâèòüñÿ â ðåçóëüòàòå

ðàäèàöèîííîé àâàðèè. Ïðè ýòîì âîçìîæíî ïåðåðàñ-

ïðåäåëåíèå ðàäèîíóêëèäîâ â îêðóæàþùåé ñðåäå, ÷òî

ñîçäàåò ìíîæåñòâî ïóòåé äëÿ äîïîëíèòåëüíîãî îáëó÷å-

íèÿ ÷åëîâåêà.

Íà íà÷àëüíîì ýòàïå àâàðèè ïî÷âà, âîçäóõ è âîäíûå

ñèñòåìû ïîäâåðãàþòñÿ ïåðâè÷íîìó çàãðÿçíåíèþ. Äàëåå

ìîãóò ïðîèñõîäèòü ïðîöåññû âòîðè÷íîãî çàãðÿçíåíèÿ.

Ìåëêèå ÷àñòèöû ïî÷âû âìåñòå ñ ñîäåðæàùèìèñÿ

â íèõ ðàäèîíóêëèäàìè ïîäíèìàþòñÿ âåòðîì è çàãðÿç-

íÿþò àòìîñôåðíûé âîçäóõ. Èç ïî÷âû ðàäèîíóêëèäû

ïîïàäàþò â ïîâåðõíîñòíûå âîäû, óñâàèâàþòñÿ íàçåì-

íûìè è âîäíûìè ðàñòåíèÿìè. Ðàñòåíèÿ ñëóæàò êîðìîì

æèâîòíûì, à èõ, â ñâîþ î÷åðåäü, ïîåäàþò äðóãèå

æèâîòíûå. ×åëîâåê óïîòðåáëÿåò â ïèùó ïðîäóêòû

æèâîòíîãî è ðàñòèòåëüíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ, è ïî

ìíîãî÷èñëåííûì ïèùåâûì öåïî÷êàì ðàäèîíóêëèäû

ïîïàäàþò â åãî îðãàíèçì.

Ïðèìåðû ïèùåâûõ öåïî÷åê, ïî êîòîðûì ðàäèîíóêëèäû åñòåñòâåííîãî

è èñêóññòâåííîãî ïðîèñõîæäåíèÿ ìîãóò ïîñòóïàòü â îðãàíèçì ÷åëîâåêà:

 ïî÷âà → ïðîäóêòû ðàñòèòåëüíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ (õëåá, îâîùè, ôðóêòû)

→ ÷åëîâåê

 ïî÷âà → ðàñòèòåëüíîñòü → ìîëî÷íûé ñêîò → ìîëîêî è ìîëî÷íûå ïðîäóêòû

→ ÷åëîâåê

 ïî÷âà → ðàñòèòåëüíîñòü → æèâîòíîå → ìÿñíûå ïðîäóêòû → ÷åëîâåê

 âîäîåì → âîäíûå îðãàíèçìû ðàñòèòåëüíîãî è æèâîòíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ,

ñëóæàùèå êîðìîì äëÿ ðûáû è äðóãèõ îáèòàòåëåé âîäîåìà → ðûáà (ðàêî-

îáðàçíûå è ò. ä.) → ÷åëîâåê

Ãëàâà 3

×òîáû îöåíèòü äîçû, ïîëó÷àåìûå

÷åëîâåêîì îò êîíêðåòíûõ ðàäèîíóê-

ëèäîâ, íåîáõîäèìî ó÷åñòü òîò ñëîæíûé

ïóòü, êîòîðûé ïðîõîäÿò ýòè ðàäèîíóê-

ëèäû â îêðóæàþùåé ñðåäå. Âîçìîæíûå

ñïîñîáû ïåðåðàñïðåäåëåíèÿ (ìèãðàöèè)

ðàäèîíóêëèäîâ â ïðèðîäå è ïóòè èõ ïðî-

íèêíîâåíèÿ â îðãàíèçì ÷åëîâåêà â ñàìîì

îáùåì âèäå ïîêàçàíû íà ðèñóíêå, ïðè-

âåäåííîì íèæå.

Áåçóñëîâíî, ýòà ñõåìà äàëåêî íå

ïîëíîñòüþ îòðàæàåò ñëîæíûå ïðîöåññû

ìèãðàöèè ðàäèîíóêëèäîâ â ïðèðîäå.

Â ïðîöåññå ìèãðàöèè ïðîèñõîäèò íå

òîëüêî ïåðåðàñïðåäåëåíèå ðàäèîíóê-

ëèäîâ ìåæäó êîìïîíåíòàìè îêðóæàþ-

ùåé ñðåäû, íî íåðåäêî èõ õèìè÷åñêîå ïðåîáðàçîâàíèå,

òî åñòü ïåðåõîä ðàäèîíóêëèäîâ èç îäíèõ õèìè÷åñêèõ

ñîåäèíåíèé â äðóãèå. Ïîýòîìó ðåàëüíàÿ êàðòèíà

ïåðåðàñïðåäåëåíèÿ ðàäèîíóêëèäîâ â îêðóæàþùåé

ñðåäå ãîðàçäî ñëîæíåå. Íà ñõåìå ïîêàçàíû êîìïîíåíòû

ñðåäû, èãðàþùèå íàèáîëåå âàæíóþ ðîëü â ïîñòóïëåíèè

ðàäèîíóêëèäîâ â îðãàíèçì ÷åëîâåêà.

Òàêèì îáðàçîì, íà òåððèòîðèè, çàãðÿçíåííîé

èñêóññòâåííûìè ðàäèîíóêëèäàìè, îðãàíèçì ÷åëîâåêà

ïîäâåðãàåòñÿ äîïîëíèòåëüíîìó îáëó÷åíèþ — âíóò-

ðåííåìó è âíåøíåìó.

Äîïîëíèòåëüíîå îáëó÷åíèå ÷åëîâåêà íà òåððèòîðèè,

çàãðÿçíåííîé ðàäèîíóêëèäàìè

Â íàñòîÿùåå âðåìÿ â ðàéîíàõ,

ïîñòðàäàâøèõ îò ×åðíîáûëüñêîé

êàòàñòðîôû, âíóòðåííåå îáëó÷åíèå

íàñåëåíèÿ, â îñíîâíîì, ñâÿçàíî ñ

çàãðÿçíåíèåì ïðîäóêòîâ ïèòàíèÿ

137

Ñs. Â íåêîòîðûõ ðàéîíàõ â ïî÷âå,

íàðÿäó ñ ãàììà- è áåòà-èçëó÷àþùèì

137

Ñs, ìîæåò ïðèñóòñòâîâàòü è áåòà-

èçëó÷àþùèé

Sr. Ýòîò ðàäèîíóêëèä

òàêæå ìîæåò ïîïàäàòü â îðãàíèçì

÷åëîâåêà è îáëó÷àòü åãî èçíóòðè.

Â ìåñòàõ, íåïîñðåäñòâåííî ïðèìû-

êàþùèõ ê 30-êèëîìåòðîâîé çîíå

×ÀÝÑ, ìîãóò ïðèñóòñòâîâàòü åùå è

àëüôà-èçëó÷àþùèå ðàäèîíóêëèäû

ïëóòîíèÿ (Pu) è àìåðèöèÿ (Am). Â íå-

çíà÷èòåëüíûõ êîëè÷åñòâàõ îíè òàêæå

ìîãóò ïðîíèêàòü â îðãàíèçì ÷åëî-

âåêà, ïîäâåðãàÿ åãî âíóòðåííåìó

îáëó÷åíèþ. Êàê ïðàâèëî, äîçû, ôîð-

ìèðóåìûå èçëó÷åíèåì ïëóòîíèÿ è

àìåðèöèÿ, íåçíà÷èòåëüíû è íàìíîãî

ìåíüøå, ÷åì äîçû, ôîðìèðóåìûå

137

Ñs è

Sr.

Âíóòðåííåå îáëó÷åíèå

îáóñëîâëåíî â îñíîâíîì ïîïàäàíèåì

ðàäèîíóêëèäîâ âíóòðü îðãàíèçìà

ñ ïðîäóêòàìè ïèòàíèÿ è âîäîé, à òàê-

æå â ïðîöåññå äûõàíèÿ. Èçëó÷åíèå

ðàäèîíóêëèäîâ ïðèâîäèò ê îáëó÷å-

íèþ âíóòðåííèõ îðãàíîâ è òêàíåé,

îïðåäåëÿÿ äîçó âíóòðåííåãî îáëó÷å-

íèÿ ÷åëîâåêà.

Âíåøíåå îáëó÷åíèå

â îñíîâíîì îáóñëîâëåíî ãàììà-èçëó÷àþùèìè

ðàäèîíóêëèäàìè.

Â ïåðâûé ïåðèîä ïîñëå ×åðíîáûëüñêîé

êàòàñòðîôû (àïðåëü-ìàé 1986 ãîäà) ðàäèà-

öèîííóþ îáñòàíîâêó â ïîñòðàäàâøèõ ðàé-

îíàõ Áåëàðóñè ïðåèìóùåñòâåííî îïðåäåëÿëè

êîðîòêîæèâóùèå ðàäèîíóêëèäû (ñ ïåðèîäîì

ïîëóðàñïàäà äî 2 ëåò), â òîì ÷èñëå è

131

Â íàñòîÿùåå âðåìÿ, êîãäà êîðîòêî-

æèâóùèå ðàäèîíóêëèäû ïðàêòè÷åñêè ïîë-

íîñòüþ ðàñïàëèñü, âíåøíåå îáëó÷åíèå

íàñåëåíèÿ çàãðÿçíåííûõ ðàéîíîâ, â îñíîâ-

íîì, îïðåäåëÿåò äîëãîæèâóùèé ðàäèîíóêëèä

137

Ñs (Ò

1/2

≈ 30 ëåò).

Ãëàâà 3

Ñ ïîìîùüþ ïðåäñòàâëåííîé ñõåìû ìîæíî ðàçî-

áðàòüñÿ, êàê ôîðìèðóþòñÿ äîïîëíèòåëüíûå äîçû îáëó-

÷åíèÿ ëþäåé îò ðàäèîíóêëèäîâ, ïîïàâøèõ â îêðóæàþùóþ

ñðåäó â ðåçóëüòàòå ðàäèàöèîííîé àâàðèè. ×òîáû îöåíèòü

ýòè äîçû, íåîáõîäèìî çíàòü, êàêàÿ äîëÿ ðàäèîíóêëèäîâ,

ñîäåðæàùèõñÿ â òîì èëè èíîì êîìïîíåíòå îêðóæàþùåé

ñðåäû, ìîæåò âêëþ÷àòüñÿ â ïîñëåäóþùèå ïðîöåññû

ìèãðàöèè è, â êîíå÷íîì ñ÷åòå, ïîñòóïàòü â îðãàíèçì

÷åëîâåêà.

Ïåðåðàñïðåäåëåíèå ðàäèîíóêëèäîâ ìåæäó êîìïî-

íåíòàìè ýêîñèñòåìû õàðàêòåðèçóþò ñ ïîìîùüþ êîýô-

ôèöèåíòîâ ïåðåõîäà (ÊÏ).

Íàïðèìåð, êîýôôèöèåíò ïåðåõîäà ìîæåò èñïîëü-

çîâàòüñÿ äëÿ õàðàêòåðèñòèêè ïîñòóïëåíèÿ êîíêðåòíûõ

ðàäèîíóêëèäîâ èç ïî÷âû â ðàñòèòåëüíîñòü. Â ýòîì ñëó÷àå

êîýôôèöèåíò ïåðåõîäà ìîæåò ïðåäñòàâëÿòü ñîáîé

îòíîøåíèå óäåëüíîé àêòèâíîñòè îáðàçöà ðàñòèòåëüíîñòè

Êîýôôèöèåíò

ïåðåõîäà (ÊÏ

)

Ïðÿìîå âäûõàíèå,

âíåøíåå îáëó÷åíèå,

îñàæäåíèå íà êîæó

è îäåæäó

Ðàñòåíèÿ,

ñ.-õ. êóëüòóðû

Æèâîòíûå

(ìÿñî, ìîëîêî è ò. ä.)

Âîäíûå èñòî÷íèêè

ïèòüåâàÿ âîäà,

âîäíûå æèâîòíûå

è ðàñòåíèÿ

Âíåøíåå

îáëó÷åíèå

Îñàæäåíèå

Çàãðÿçíåíèå

ñ ïèùåé

Ãëàâà 3

Êîýôôèöèåíòû ïåðåõîäà ìîãóò áûòü îïðåäåëåíû äëÿ

êàæäîãî çâåíà ïèùåâîé öåïè. Âåëè÷èíû êîýôôèöèåíòîâ

ïåðåõîäà ðàäèîíóêëèäîâ ïîëó÷àþò â ðåçóëüòàòå ìíîãî-

ëåòíèõ èññëåäîâàíèé. Ñîáðàííàÿ èíôîðìàöèÿ àíàëè-

çèðóåòñÿ è ïîìåùàåòñÿ â ñïåöèàëüíûå ñïðàâî÷íûå

ðóêîâîäñòâà.

Â íîðìàòèâíûõ äîêóìåíòàõ ïî ðàäèàöèîííîé

áåçîïàñíîñòè, äåéñòâóþùèõ â íàøåé ñòðàíå (ÍÐÁ —

2000), ìîæíî íàéòè âåëè÷èíû òàê íàçûâàåìûõ äîçîâûõ

êîýôôèöèåíòîâ, ðàññ÷èòàííûå íà îñíîâàíèè íàêîï-

ëåííûõ äàííûõ. Ñ èõ ïîìîùüþ ìîæíî îöåíèâàòü

ýôôåêòèâíûå äîçû îáëó÷åíèÿ ÷åëîâåêà îò ðàäèîíóêëè-

äîâ, ïîñòóïàþùèõ â åãî îðãàíèçì ñ ïèùåâûìè ïðîäóê-

òàìè è âäûõàåìûì âîçäóõîì. Äëÿ ýòîãî íóæíî çíàòü

àêòèâíîñòü êîíêðåòíûõ ðàäèîíóêëèäîâ, ïîñòóïèâøèõ

â îðãàíèçì òåì èëè èíûì ñïîñîáîì.

ÊÏ = À

(Áê/êã) / À

(Áê/êã)

Äîçîâûé

êîýôôèöèåíò —

ýòî ýôôåêòèâíàÿ

äîçà, ïîëó÷åííàÿ

÷åëîâåêîì îò ðàäèî-

íóêëèäà, ïðèñóòñò-

âóþùåãî:

¾ â îêðóæàþùåì

âîçäóõå

¾ â ïèùåâûõ ïðî-

äóêòàõ

â ðàñ÷åòå íà 1 Áê

àêòèâíîñòè ðàäèî-

íóêëèäà.

Îáû÷íî îáðàçåö ïî÷âû îòáèðàþò íà ãëóáèíó 20 ñì.

(À

, Áê/êã) ê óäåëüíîé àêòèâíîñòè îáðàçöà ïî÷âû â òîì

ìåñòå, ãäå ïðîèçðàñòàëà ðàñòèòåëüíîñòü (À

, Áê/êã):

Â ýòîé ãëàâå Âû ïîçíàêîìèëèñü ñ îñíîâíûìè

âåëè÷èíàìè, õàðàêòåðèçóþùèìè çàãðÿçíåíèå

îêðóæàþùåé ñðåäû ðàäèîíóêëèäàìè, è âåëè÷è-

íàìè, ïîçâîëÿþùèìè îöåíèâàòü ñòåïåíü âîç-

äåéñòâèÿ èîíèçèðóþùåãî èçëó÷åíèÿ íà îðãàíèçì

÷åëîâåêà (äîçèìåòðè÷åñêèå âåëè÷èíû).

Вåлèчèíà, îбîçíàчåíèå

Еäèíèöà èçìåðåíèя

СИ òðàäèöèîííàясîîòíîшåíèå

Аkòèâíîñòü, À Áê Kè 1 Kè = 3,7

Ák

Эíåðãèÿ èçëó÷åíèÿ, E

Äæ ýÂ 1 ýÂ = 1,602

-19

Äæ

Пîãëîùåííàÿ äîçà, D

(äëÿ ëþáîãî îáëó÷àåìîãî îáъåêòà)

Гð Ðàä 1 ðàä =1

-2

Гð

Эêâèâàëåíòíàÿ äîçà, Н

(

äëÿ îðãàíà èëè áèîëîãè÷åñêîé

òêàíè ÷åëîâåêà)

Зâ áýð 1 áýð = 10

-2

Зâ

Эôôåêòèâíàÿ äîçà, Е

(äëÿ îðãàíèçìà ÷åëîâåêà â öåëîì)

Зâîòñóòñòâóåò

Âàæíåéøèå âåëè÷èíû, õàðàêòåðèçóþùèå èñòî÷íèê èçëó÷åíèÿ,

îñíîâíûå äîçèìåòðè÷åñêèå âåëè÷èíû, åäèíèöû èçìåðåíèÿ

è ñîîòíîøåíèå ìåæäó íèìè

(óñòàðåâøàÿ)

(äëÿ áèîëîãè÷åñêîé òêàíè èëè

îðãàíà ÷åëîâåêà)

Èòàê,

Ãëàâà 3

Ïîñëå òîãî, êàê áûëà îòêðûòà ðàäèîàêòèâíîñòü,

âûäåëåíû è èçó÷åíû ðàäèîíóêëèäû åñòåñòâåííîãî

ïðîèñõîæäåíèÿ, áûëè ñîçäàíû è èñêóññòâåííûå èñòî÷-

íèêè èîíèçèðóþùåãî èçëó÷åíèÿ, êîòîðûå âñå øèðå

èñïîëüçóþòñÿ â ìåäèöèíå, íàóêå è òåõíèêå, ïðîìûøëåí-

íîñòè è ñåëüñêîì õîçÿéñòâå, ïðèíîñÿ ïîëüçó ëþäÿì.

Áåçóñëîâíî, èñïîëüçîâàíèå ïîäîáíûõ èñòî÷íèêîâ

ïðèâîäèò ê óâåëè÷åíèþ äîçû îáëó÷åíèÿ êàê äëÿ îòäåëü-

íûõ ëþäåé, òàê è äëÿ âñåé ïîïóëÿöèè ÷åëîâåêà.

Àêòèâíîñòü ðàäèîíóêëèäîâ â êîìïîíåíòàõ

îêðóæàþùåé ñðåäû èçìåðÿþò ñ ïîìîùüþ ðàçëè÷-

íûõ âèäîâ ðàäèîìåòðîâ è ñïåêòðîìåòðîâ.

Äîçû âíåøíåãî îáëó÷åíèÿ ÷åëîâåêà êîíòðî-

ëèðóþò ñ ïîìîùüþ èíäèâèäóàëüíûõ äîçèìåòðîâ.

Óìåòü ïðàâèëüíî îöåíèâàòü äîçû, ïîëó÷àåìûå

÷åëîâåêîì îò ëþáûõ èñòî÷íèêîâ èîíèçèðóþùåãî èçëó-

÷åíèÿ, ÷ðåçâû÷àéíî âàæíî. Ýòî ïîçâîëÿåò îïðåäåëÿòü,

êàêóþ äîïîëíèòåëüíóþ äîçó îáëó÷åíèÿ ïîëó÷àþò ëþäè îò

Ýòî òàêæå ïîìîãàåò îïðåäåëÿòü ñòåïåíü îïàñíîñòè

òîãî èëè èíîãî èñòî÷íèêà èçëó÷åíèÿ è ìåðû, êîòîðûå

â ñëó÷àå íåîáõîäèìîñòè ñëåäóåò ïðåäïðèíèìàòü, ÷òîáû

ñíèçèòü îáëó÷åíèå îðãàíèçìà ÷åëîâåêà.

Âîïðîñû äëÿ ñàìîêîíòðîëÿ è îáñóæäåíèÿ:

1. ×òî òàêîå ïîãëîùåííàÿ äîçà?

2. Ìîæíî ëè èçìåðèòü ïîãëîùåííóþ äîçó?

3. ×åì îòëè÷àåòñÿ âîçäåéñòâèå ãàììà-èçëó÷åíèÿ îò

âîçäåéñòâèÿ àëüôà-èçëó÷åíèÿ íà áèîëîãè÷åñêèå

îáúåêòû?

4. Äëÿ ÷åãî ïðåäíàçíà÷åíû âçâåøèâàþùèå êîýô-

ôèöèåíòû èçëó÷åíèÿ?

5. ×òî òàêîå ýêâèâàëåíòíàÿ äîçà îáëó÷åíèÿ? Ìîæíî ëè

åå èçìåðÿòü?

6. Ñ êàêîé öåëüþ ââåäåíà ýôôåêòèâíàÿ äîçà îáëó-

÷åíèÿ? Â êàêèõ åäèíèöàõ åå âûðàæàþò?

èñêóññòâåííûõ èñòî÷íèêîâ èçëó÷åíèÿ, ñ êîòîðûìè èì

ïðèõîäèòñÿ èìåòü äåëî, ïî ñðàâíåíèþ ñ äîçàìè îò

èñòî÷íèêîâ èçëó÷åíèÿ, îêðóæàâøèìè ëþäåé íà ïðîòÿ-

æåíèè âñåé èñòîðèè èõ ñóùåñòâîâàíèÿ.

Ãëàâà 3

7. ×òî òàêîå âçâåøèâàþùèå êîýôôèöèåíòû äëÿ

áèîëîãè÷åñêèõ òêàíåé è îðãàíîâ? Äëÿ ÷åãî îíè

ñóùåñòâóþò?

8. Ïðèâåäèòå ïðèìåðû âíåøíåãî îáëó÷åíèÿ ÷åëîâåêà

îò èñòî÷íèêîâ èîíèçèðóþùåãî èçëó÷åíèÿ åñòåñò-

âåííîãî è èñêóññòâåííîãî ïðîèñõîæäåíèÿ.

9. Ïåðå÷èñëèòå âîçìîæíûå ñïîñîáû ïðîíèêíîâåíèÿ

ðàäèîíóêëèäîâ â îðãàíèçì ÷åëîâåêà.

10. Êàêèå ïðèáîðû èñïîëüçóþò äëÿ èçìåðåíèÿ ñîäåð-

æàíèÿ ðàäèîíóêëèäîâ â ïðîäóêòàõ ïèòàíèÿ?

11. Êàêèå ïðèáîðû èñïîëüçóþò äëÿ îïðåäåëåíèÿ äîç

âíåøíåãî îáëó÷åíèÿ ëþäåé?

Ãëàâà 4

Êîñìè÷åñêîå èçëó÷åíèå ÿâëÿåòñÿ èîíèçèðóþùèì

èçëó÷åíèåì åñòåñòâåííîãî ïðîèñõîæäåíèÿ. Îíî ïðèõîäèò

ê Çåìëå èç äàëåêîãî êîñìè÷åñêîãî ïðîñòðàíñòâà è ïîñòó-

ïàåò îò áëèæàéøåé ê íàì çâåçäû — Ñîëíöà. Âñå, ÷òî

íàõîäèòñÿ íà ïîâåðõíîñòè Çåìëè, ïîäâåðãàåòñÿ âîçäåé-

ñòâèþ êîñìè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ.

Èç Êîñìîñà ê Çåìëå ïîñòóïàþò ðàçíîîáðàçíûå âèäû

êîðïóñêóëÿðíîãî è ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ. Îñíîâ-

íàÿ ÷àñòü ïîñòóïàþùèõ ýëåêòðîìàãíèòíûõ èçëó÷åíèé

íå îòíîñèòñÿ ê èîíèçèðóþùèì èçëó÷åíèÿì.

Ðàçëè÷àþò êîñìè÷åñêîå èçëó÷åíèå ãàëàêòè÷å-

ñêîãî è ñîëíå÷íîãî ïðîèñõîæäåíèÿ. Ïðè ýòîì âûäåëÿþò

ïåðâè÷íîå êîñìè÷åñêîå èçëó÷åíèå, ïîñòóïàþùåå â îêî-

ëîçåìíîå ïðîñòðàíñòâî, è âòîðè÷íîå èçëó÷åíèå, âîçíè-

êàþùåå ïðè âçàèìîäåéñòâèè êîñìè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ

ñ àòìîñôåðîé Çåìëè.

Ê ë þ ÷ å â û å ñ ë î â à è ñ ë î â î ñ î ÷ å ò à í è ÿ:

ðàäèàöèîííûé ôîí, êîñìè÷åñêîå èçëó÷åíèå, çåìíàÿ ðàäèàöèÿ,

èñêóññòâåííûå èñòî÷íèêè èîíèçèðóþùåãî èçëó÷åíèÿ

Ðàäèàöèîííûé ôîí îêðóæàþùåé ñðåäû

Ðàäèàöèÿ ñóùåñòâîâàëà â Êîñìîñå çàäîëãî äî âîçíèêíîâåíèÿ Ñîëíå÷íîé

ñèñòåìû è ïðèñóòñòâîâàëà íà Çåìëå åùå äî çàðîæäåíèÿ íà íåé

æèçíè. ×åëîâåê æèâåò â ìèðå, íåîòúåìëåìîé ÷àñòüþ êîòîðîãî

ÿâëÿþòñÿ èçëó÷åíèÿ. Îêðóæàþùèé ìèð íàïîëíåí ðàçëè÷íîãî ðîäà

èçëó÷åíèÿìè êàê èîíèçèðóþùèìè, òàê è íåèîíèçèðóþùèìè.

Èîíèçèðóþùèå èçëó÷åíèÿ ñóùåñòâóþò â ïðèðîäå è ìîãóò áûòü ïîëó-

÷åíû ÷åëîâåêîì èñêóññòâåííî. Èçëó÷åíèÿ ïðèðîäíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ

îïðåäåëÿþò åñòåñòâåííûé ðàäèàöèîííûé ôîí îêðóæàþùåé ñðåäû,

èñêóññòâåííî ïîëó÷åííûå èçëó÷åíèÿ óâåëè÷èâàþò åãî. Îïðåäåëåíèå

ðîëè ïðèðîäíûõ è àíòðîïîãåííûõ ôàêòîðîâ â ôîðìèðîâàíèè

ðàäèàöèîííîãî ôîíà îêðóæàþùåé ñðåäû — âàæíåéøàÿ çàäà÷à

ðàäèîýêîëîãèè.

Âû óçíàåòå î ïðèðîäå èîíèçèðóþùèõ èçëó÷åíèé

êîñìè÷åñêîãî è çåìíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ, ïîçíà-

êîìèòåñü ñ èñòî÷íèêàìè èçëó÷åíèÿ, ñîçäàííûìè

÷åëîâåêîì. Âû òàêæå óçíàåòå îá èçìåíåíèÿõ

ðàäèàöèîííîãî ôîíà, ïðîèñõîäÿùèõ íà ïîâåðõíîñòè

Çåìëè ïîä âëèÿíèåì ïðèðîäíûõ ôàêòîðîâ è â ðå-

çóëüòàòå äåÿòåëüíîñòè ÷åëîâåêà.

Èçó÷èâ ãëàâó...

4.1. Êîñìè÷åñêîå èçëó÷åíèå

Ïåðâè÷íîå êîñìè÷åñêîå èçëó÷åíèå

Ïåðâè÷íîå êîñìè÷åñêîå èçëó÷åíèå ñîñòîèò èç

èçëó÷åíèÿ

ãàëàêòè÷åñêîãî è ñîëíå÷íîãî ïðî-

èñõîæäåíèÿ.

Ãàëàêòè÷åñêèå ÷àñ-

òèöû îáðàçóþòñÿ

ïðè âçðûâàõ íîâûõ

è ñâåðõíîâûõ çâåçä.

Îíè òàêæå èñïóñêà-

þòñÿ íåéòðîííûìè

çâåçäàìè è äðóãèìè

èñòî÷íèêàìè.

Êîñìè÷åñêîå èçëó÷åíèå ãàëàêòè÷åñêîãî ïðî-

èñõîæäåíèÿ — ýòî, â îñíîâíîì, ïîòîê ÿäåð âîäîðîäà

(ïðîòîíîâ) êîëîññàëüíûõ ýíåðãèé, íåñóùèõñÿ â êîñ-

ìè÷åñêîì ïðîñòðàíñòâå ñ îãðîìíûìè ñêîðî-

Ãëàâà 4

Îáðàçóþùèåñÿ â ðàçíûõ ìåñòàõ Ãàëàêòèêè

êîñìè÷åñêèå ÷àñòèöû ïðåîäîëåâàþò ãèãàíòñêèå

ðàññòîÿíèÿ. Îíè ìîãóò èìåòü îãðîìíóþ ýíåðãèþ

(äî 10

ÌýÂ). ×àñòèöû ìíîãîêðàòíî ðàññåèâàþòñÿ

ìàãíèòíûìè ïîëÿìè, êîòîðûå îðèåíòèðîâàíû

â êîñìè÷åñêîì ïðîñòðàíñòâå ñëó÷àéíûì îáðàçîì.

Ïîýòîìó ó ãàëàêòè÷åñêèõ ÷àñòèö, ïîñòóïàþùèõ â îêî-

ëîçåìíîå ïðîñòðàíñòâî, íåò êàêîãî-ëèáî ïðåèìóùå-

ñòâåííîãî íàïðàâëåíèÿ äâèæåíèÿ. Ïîòîê ãàëàêòè-

÷åñêèõ ÷àñòèö ñî âñåõ ñòîðîí ðàâíîìåðíî ïîñòóïàåò

èç Êîñìîñà ê Çåìëå.

Èç êîñìè÷åñêîãî ïðîñòðàíñòâà ê Çåìëå ïîñòó-

ïàåò è èçëó÷åíèå áëèæàéøåé ê íàì çâåçäû — Ñîëíöà

(ñîëíå÷íàÿ ðàäèàöèÿ). Ñîëíå÷íàÿ ðàäèàöèÿ ÿâëÿåòñÿ

ãëàâíûì èñòî÷íèêîì ýíåðãèè äëÿ áîëüøèíñòâà

áèîãåííûõ è ãåîõèìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, ïðîòåêàþùèõ

ó ïîâåðõíîñòè Çåìëè. Ñîëíå÷íîå èçëó÷åíèå ñîñòîèò èç

ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ (ýëåêòðîìàãíèòíàÿ

êîìïîíåíòà) è ïîòîêà ÷àñòèö (êîðïóñêóëÿðíàÿ

êîìïîíåíòà).

Ýëåêòðîìàãíèòíàÿ ÷àñòü ñîëíå÷íîãî èçëó÷åíèÿ

ïðåäñòàâëåíà âèäèìûì ñâåòîì è íåâèäèìûìè

êîìïîíåíòàìè — èíôðàêðàñíûì, óëüòðàôèîëå-

òîâûì è äðóãèìè âèäàìè èçëó÷åíèÿ. Âñå ïåðå-

÷èñëåííûå âèäû ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ îòíî-

Ñîñòàâ ÷àñòèö ïåðâè÷íîãî êîñìè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ

ãàëàêòè÷åñêîãî ïðîèñõîæäåíèÿ

Ñîëíöå — ãëàâíûé

èñòî÷íèê êîñìè÷åñêîé

ðàäèàöèè íà Çåìëå

Ïîòîê ãàëàêòè÷åñêèõ

÷àñòèö ñî âñåõ ñòîðîí

ïîñòóïàåò èç Êîñìîñà

ê Çåìëå

ñòÿìè. Â ñîñòàâ ãàëàêòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ òàêæå

âõîäÿò ÿäðà ãåëèÿ (àëüôà-÷àñòèöû), ÿäðà àòîìîâ

áîëåå òÿæåëûõ ýëåìåíòîâ (ïðåèìóùåñòâåííî ñ çà-

ðÿäîì ÿäðà Z îò 3 äî 28) è, â íåçíà÷èòåëüíîì êîëè-

÷åñòâå, äðóãèå ÷àñòèöû.

91%

0,10%

ïðîòîíû

àëüôà-÷àñòèöû

ÿäðà àòîìîâ

ñ Z îò 3 äî 28

91 %

0,1 %

2 %

7 %

Â ñîñòàâ ãàëàêòè÷åñêîãî èçëó-

÷åíèÿ â íåçíà÷èòåëüíîì êîëè-

÷åñòâå (< 0,1 %) âõîäÿò:

• ÿäðà àòîìîâ ñ Z > 28

• íåéòðîíû, íåóñòîé÷èâûå â

ñâîáîäíîì ñîñòîÿíèè, îñ-

íîâíàÿ ÷àñòü êîòîðûõ ðàñïà-

äàåòñÿ ñ îáðàçîâàíèåì ïðî-

òîíîâ è ýëåêòðîíîâ. Ýëåê-

òðîíû, òðàåêòîðèè êîòîðûõ

èñêðèâëÿþòñÿ ìàãíèòíûìè

ïîëÿìè, äâèæóòñÿ ñ óñêîðå-

íèåì. Ïîýòîìó îíè òåðÿþò

ýíåðãèþ íà îáðàçîâàíèå ýëåê-

òðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ,

êîòîðîå ìîãóò óëàâëèâàòü

ðàäèîòåëåñêîïû.

Â ñîñòàâå êîñìè÷åñêîãî ãà-

ëàêòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ ïðàê-

òè÷åñêè îòñóòñòâóþò ãàììà-

êâàíòû, ïîñêîëüêó îíè ïîãëî-

ùàþòñÿ êîñìè÷åñêîé ïûëüþ.

Ãëàâà 4

ñÿòñÿ ê íåèîíèçèðóþùèì èçëó÷åíèÿì. Òîëüêî ñàìàÿ

êîðîòêîâîëíîâàÿ ÷àñòü óëüòðàôèîëåòîâîãî èçëó÷åíèÿ

ñïîñîáíà èîíèçèðîâàòü âåùåñòâî.

Êîðïóñêóëÿðíàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ ïåðâè÷íîãî ñîëíå÷-

íîãî èçëó÷åíèÿ ïðåäñòàâëåíà ïðåèìóùåñòâåííî

ïðîòîíàìè, âëåòàþùèìè â îêîëîçåìíîå ïðîñòðàíñòâî

ñî ñêîðîñòüþ îò 300 äî 1500 êì/ñ, è ýëåêòðîíàìè,

äâèæóùèìèñÿ ñî ñêîðîñòüþ, áëèçêîé ê ñêîðîñòè ñâåòà

(~ 300 000 êì/ñ). Êðîìå òîãî, â ïîòîêå ñîëíå÷íûõ ÷àñòèö

ïðèñóòñòâóþò ÿäðà ãåëèÿ (àëüôà-÷àñòèöû) è â ãîðàçäî

ìåíüøåì êîëè÷åñòâå — ÿäðà äðóãèõ áîëåå òÿæåëûõ

ýëåìåíòîâ.

Âñå ýòè êîðïóñêóëÿðíûå èçëó÷åíèÿ ÿâëÿþòñÿ

èîíèçèðóþùèìè è èìåííî èõ îáû÷íî íàçûâàþò

êîñìè÷åñêèìè ëó÷àìè ñîëíå÷íîãî ïðîèñõîæäåíèÿ.

Èñòî÷íèêîì ñîëíå÷íîé ýíåðãèè ÿâëÿþòñÿ ïðîöåññû

ÿäåðíîãî ñèíòåçà, ïðîòåêàþùèå íà Ñîëíöå. Îñíîâíàÿ

÷àñòü ýíåðãèè âûäåëÿåòñÿ â ðåçóëüòàòå ñèíòåçà ÿäåð

ãåëèÿ èç ÿäåð âîäîðîäà. Âûäåëÿþùàÿñÿ ýíåðãèÿ óíî-

ñèòñÿ îáðàçóþùèìèñÿ ÿäðàìè, ýëåìåíòàðíûìè

÷àñòèöàìè è ôîòîíàìè (êâàíòàìè ýëåêòðîìàã-

íèòíîãî èçëó÷åíèÿ).

Ïîòîê ÷àñòèö ñîëíå÷íîãî ïðîèñõîæäåíèÿ â

îêîëîçåìíîì ïðîñòðàíñòâå íàìíîãî ïðåâîñõîäèò

ïîòîê ÷àñòèö ãàëàêòè÷åñêîãî ïðîèñõîæäåíèÿ,

îäíàêî ïî ýíåðãèè ñîëíå÷íûå ÷àñòèöû çíà÷èòåëüíî

óñòóïàþò ÷àñòèöàì ãàëàêòè÷åñêîãî ïðîèñõîæäåíèÿ.

Ýíåðãèÿ ÷àñòèö ñîëíå÷íîãî èçëó÷åíèÿ îáû÷íî íå

ïðåâûøàåò 10

ÌýÂ.

Íàøà ïëàíåòà — ýòî îãðîìíûé ìàãíèò.

Ìàãíèòíîå ïîëå Çåìëè (ãåîìàãíèòíîå ïîëå)

ïðîñòèðàåòñÿ íà ðàññòîÿíèå 70–80 òûñ. êì

ïî íàïðàâëåíèþ ê Ñîëíöó è íà ìíîãèå

ìèëëèîíû êèëîìåòðîâ â ïðîòèâîïîëîæíîì

íàïðàâëåíèè. Ãåîìàãíèòíîå ïîëå çàõâà-

òûâàåò ïðîòîíû, ýëåêòðîíû è äðóãèå çàðÿ-

æåííûå ÷àñòèöû èç ïîòîêà êîñìè÷åñêèõ

÷àñòèö, ïðîëåòàþùèõ â îêîëîçåìíîì ïðî-

ñòðàíñòâå, îáðàçóÿ ìàãíèòîñôåðó — ïðî-

ñòðàíñòâî, çàïîëíåííîå çàðÿæåííûìè

÷àñòèöàìè. Â îñíîâíîì ìàãíèòîñôåðó

çàïîëíÿþò ÷àñòèöû, çàõâà÷åííûå ãåîìàã-

íèòíûì ïîëåì èç ïîòîêà ÷àñòèö, êîòîðûå

èçëó÷àåò Ñîëíöå (ñîëíå÷íûé âåòåð).

Ìàãíèòíîå ïîëå Çåìëè

Ðàäèàöèîííûe ïîÿñà

Çåìëè

Ìàãíèòíîå ïîëå Çåìëè îòêëîíÿåò

çàðÿæåííûå ÷àñòèöû êîñìè÷åñêîãî

èçëó÷åíèÿ è óäåðæèâàåò èõ â îñîáûõ

çîíàõ — ðàäèàöèîííûõ ïîÿñàõ

Ãëàâà 4

Äâèæóùèåñÿ çàðÿæåííûå êîñìè÷åñêèå ÷àñòèöû

ñîçäàþò ýëåêòðîìàãíèòíîå ïîëå, êîòîðîå îêðóæàåò

Çåìëþ.

Ìàãíèòíîå ïîëå Çåìëè îòêëîíÿåò îñíîâíóþ ÷àñòü

ýëåêòðè÷åñêè çàðÿæåííûõ ÷àñòèö, äâèæóùèõñÿ èç

Êîñìîñà â íàïðàâëåíèè ïëàíåòû. Îäíàêî â ðàéîíå

ïîëþñîâ, ãäå çàùèòà ñëàáåå ïî ñðàâíåíèþ ñ äðóãèìè

ìåñòàìè ïëàíåòû, ÷àñòü çàðÿæåííûõ êîñìè÷åñêèõ ÷àñòèö

ïðîðûâàåòñÿ ÷åðåç ðàäèàöèîííûå ïîÿñà â àòìîñôåðó

Çåìëè. Â ðåçóëüòàòå â âûñîêèõ øèðîòàõ â àòìîñôåðå

Çåìëè íàáëþäàåòñÿ ïîëÿðíîå ñèÿíèå.

Ãåîìàãíèòíîå ïîëå îêàçûâàåò îãðîìíîå âëèÿíèå íà

âñå ïðîöåññû, ïðîèñõîäÿùèå íà Çåìëå è â îêîëîçåìíîì

ïðîñòðàíñòâå. Ñ èçìåíåíèÿìè ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè

ïðîèñõîäÿò èçìåíåíèÿ è ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ, êîòîðûå

íàçûâàþò ãåîìàãíèòíûìè âîçìóùåíèÿìè.

Èíòåíñèâíîñòü ñîëíå÷íîé ðàäèàöèè ñóùå-

ñòâåííî çàâèñèò îò ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè,

êîòîðàÿ ïåðèîäè÷åñêè ìåíÿåòñÿ.

Ïåðèîäè÷åñêèå èçìåíåíèÿ ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè

íàáëþäàþò, â ñðåäíåì, ÷åðåç 11 ëåò, õîòÿ ýòîò ïåðèîä

ìîæåò ñîêðàùàòüñÿ äî 7,5 èëè óâåëè÷èâàòüñÿ äî 16 ëåò.

Çíà÷èòåëüíî ðåæå, â ñðåäíåì ÷åðåç êàæäûå 80 ëåò,

îòìå÷àþò áîëåå ñóùåñòâåííûå èçìåíåíèÿ ñîëíå÷íîé

àêòèâíîñòè.

Â ïåðèîäû ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè ðåçêî óâåëè-

÷èâàåòñÿ êîëè÷åñòâî êîñìè÷åñêèõ ÷àñòèö ñîëíå÷íîãî

ïðîèñõîæäåíèÿ, ïðîðûâàþùèõñÿ ñêâîçü ðàäèàöèîííûå

ïîÿñà â àòìîñôåðó Çåìëè.

Ïîëÿðíîå ñèÿíèå

Ñîëíå÷íóþ àêòèâ-

íîñòü îïðåäåëÿþò

ïðîöåññû ÿäåðíûõ

ïðåâðàùåíèé, ïðî-

òåêàþùèõ íà Ñîëíöå.

Ýëåêòðîíû è ïðîòîíû, óäåðæèâàåìûå ãåîìàãíèòíûì ïîëåì,

îáðàçóþò âíóòðåííèé è âíåøíèé ðàäèàöèîííûå ïîÿñà Çåìëè.

Âíóòðåííèé ðàäèàöèîííûé ïîÿñ ñîñòîèò ïðåèìóùåñòâåííî èç

âûñîêîýíåðãåòè÷åñêèõ ïðîòîíîâ. Èõ ìàêñèìàëüíàÿ ïëîòíîñòü íà-

áëþäàåòñÿ íàä ýêâàòîðèàëüíîé îáëàñòüþ ïëàíåòû, íà âûñîòå îêîëî

3500 êì.

Âíåøíèé ðàäèàöèîííûé ïîÿñ óäàëåí îò Çåìëè íà ðàññòîÿíèå

îò 1 äî 8 åå ðàäèóñîâ è ñîñòîèò èç ïîòîêîâ ýëåêòðîíîâ è ïðîòîíîâ

ñ ìàêñèìàëüíîé ïëîòíîñòüþ ÷àñòèö íà ðàññòîÿíèè 22 000 êì

îò çåìíîé ïîâåðõíîñòè. (Ñðåäíèé ðàäèóñ Çåìëè R = 6 367 êì.)

Ìàãíèòîñôåðà íåîäíîðîäíà ïî ìàãíèòíûì ñâîé-

ñòâàì, è ðàçíûå åå ÷àñòè îòëè÷àþòñÿ ïî ñïîñîáíîñòè

çàõâàòûâàòü çàðÿæåííûå êîñìè÷åñêèå ÷àñòèöû.

Â ðåçóëüòàòå, ôîðìèðóþòñÿ ðàäèàöèîííûå çîíû èëè

ðàäèàöèîííûå ïîÿñà Çåìëè. Êàæäàÿ çîíà âêëþ÷àåò

çàðÿæåííûå ÷àñòèöû îïðåäåëåííîãî âèäà è ýíåðãèè.