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

Подождите немного. Документ загружается.

Ãëàâà 4

Âòîðè÷íîå êîñìè÷åñêîå èçëó÷åíèå

Áîëüøàÿ ÷àñòü ïåðâè÷íîãî êîñìè÷åñêîãî

èçëó÷åíèÿ ãàëàêòè÷åñêîãî è ñîëíå÷íîãî ïðî-

èñõîæäåíèÿ ïîãëîùàåòñÿ â âåðõíèõ ñëîÿõ

àòìîñôåðû.

Ïðè ïîïàäàíèè â àòìîñôåðó ÷àñòèöû

ïåðâè÷íîãî êîñìè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ ñòàë-

êèâàþòñÿ ñ ÿäðàìè àòîìîâ, âõîäÿùèõ â ñîñòàâ

àòìîñôåðû, ÷òî ìîæåò ïðèâîäèòü ê ÿäåðíûì

ïðåâðàùåíèÿì. Â ðåçóëüòàòå ïðîèñõîäÿùèõ

ÿäåðíûõ ðåàêöèé îáðàçóåòñÿ áîëüøîå êîëè-

÷åñòâî âòîðè÷íûõ êîñìè÷åñêèõ ÷àñòèö —

íåéòðîíîâ, «îñêîëêîâ» ÿäåð, ýëåêòðîíîâ è

äðóãèõ ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö. Âåñü ýòîò

Ïåðèîäè÷åñêèå èçìåíåíèÿ ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè

11 ëåò 80 ëåò

Ñîëíå÷íàÿ àêòèâíîñòü âëèÿåò è íà èíòåíñèâ-

íîñòü êîñìè÷åñêîãî ãàëàêòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ,

ïîñòóïàþùåãî ê Çåìëå.

Ìàêñèìóì

ñîëíå÷íîé

àêòèâíîñòè

Ìèíèìóì

ñîëíå÷íîé

àêòèâíîñòè

45 000 ãàëàêòè÷åñêèõ

÷àñòèö

2 000 ãàëàêòè÷åñêèõ

÷àñòèö

åæåñåêóíäíî ïåðåñåêàþò ïëîùàäêó â 1ì

íà âíåøíåé ãðàíèöå

àòìîñôåðû Çåìëè

Ïîòîê ãàëàêòè÷åñêèõ

÷àñòèö óìåíüøàåòñÿ â ïåðèî-

äû ìàêñèìóìîâ è âîçðàñòàåò

â ïåðèîäû ìèíèìóìîâ ñîë-

íå÷íîé àêòèâíîñòè. Â çàâèñè-

ìîñòè îò ôàçû ñîëíå÷íîé àê-

òèâíîñòè êàæäóþ ñåêóíäó ïëî-

ùàäêó â 1 ì

íà âíåøíåé

ãðàíèöå àòìîñôåðû Çåìëè

ïåðåñåêàåò îò 2 000 äî 45 000

ãàëàêòè÷åñêèõ ÷àñòèö.

Ãëàâà 4

Â ïåðèîäû ïîâûøåíèÿ ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè

èíòåíñèâíîñòü ïîòîêà ñîëíå÷íîãî èçëó÷åíèÿ, äîñòè-

ãàþùåãî çåìíîé ïîâåðõíîñòè, çàìåòíî âîçðàñòàåò. Ýòî

îòðàæàåòñÿ íà ðàáîòå ìíîãèõ íàçåìíûõ ïðèáîðîâ

è îêàçûâàåò âîçäåéñòâèå íà âñå æèâîå, îñîáåííî íà

âûñøèõ ïðåäñòàâèòåëåé æèâîòíîãî ìèðà, âêëþ÷àÿ

÷åëîâåêà.

Áîëüøàÿ ÷àñòü íåéòðîíîâ âçàèìîäåéñòâóåò

ñ ÿäðàìè àòîìîâ àçîòà (

), ïðè ýòîì, â çàâèñè-

ìîñòè îò ýíåðãèè íåéòðîíîâ, ïðîòåêàþò ðàçëè÷íûå

ÿäåðíûå ðåàêöèè. Îñíîâíûì ðàäèîíóêëèäîì, îáðà-

çóþùèìñÿ â ðåçóëüòàòå ÿäåðíûõ ïðåâðàùåíèé,

ÿâëÿåòñÿ ðàäèîàêòèâíûé óãëåðîä

C áåòà-èçëó÷à-

òåëü ñ ïåðèîäîì ïîëóðàñïàäà 5730 ëåò.

Â ãîðàçäî ìåíüøèõ êîëè÷åñòâàõ îáðàçóåòñÿ

ðàäèîàêòèâíûé áåòà-èçîòîï âîäîðîäà òðèòèé (Ò èëè

) ñ ïåðèîäîì ïîëóðàñïàäà 12,5 ëåò è ñòàáèëüíûé

èçîòîï ãåëèÿ

Íå. Ýòîò ðåäêèé èçîòîï ãåëèÿ îáðàçóåòñÿ

òîëüêî ïðè ðàäèîàêòèâíîì ðàñïàäå òðèòèÿ.

Â îñòàëüíûõ ðåàêöèÿõ ñ ÿäðàìè àçîòà è äðóãèõ

àòîìîâ àòìîñôåðû ó÷àñòâóåò ëèøü íåçíà÷èòåëüíàÿ

÷àñòü íåéòðîíîâ (íå áîëåå 2–3 %).

Ðàäèîíóêëèäû, îáðàçóþùèåñÿ ïðè âçàèìî-

äåéñòâèè êîñìè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ ñ ÿäðàìè àòîìîâ

àòìîñôåðû, íàçûâàþò êîñìîãåííûìè.

Áûñòðûå íåéòðîíû, îáëàäàþùèå âûñîêîé

ýíåð-

ãèåé

è îáðàçóþùèåñÿ, â îñíîâíîì, íà âûñîòå 9–12 êì,

òåðÿþò ñâîþ ýíåðãèþ ïðè ñòîëêíîâåíèÿõ ñ ÿäðàìè

àòîìîâ àòìîñôåðû è ìîãóò ó÷àñòâîâàòü â ÿäåðíûõ

ïðåâðàùåíèÿõ.

êîìïëåêñ ÿäåðíûõ ïðåâðàùåíèé ñîïðîâîæäàåòñÿ

èñïóñêàíèåì ãàììà-èçëó÷åíèÿ.

Âòîðè÷íîå êîñìè÷åñêîå èçëó÷åíèå ïðåäñòàâ-

ëÿåò ñîáîé èçëó÷åíèå, îáðàçóþùååñÿ â ðåçóëüòàòå

âçàèìîäåéñòâèÿ ÷àñòèö ïåðâè÷íîãî êîñìè÷åñêîãî

èçëó÷åíèÿ ñ ÿäðàìè àòîìîâ, âõîäÿùèõ â ñîñòàâ

àòìîñôåðû Çåìëè.

Â ñîñòàâå âòîðè÷íîãî êîñìè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ

âñòðå÷àþòñÿ ïðàêòè÷åñêè âñå èçâåñòíûå ýëåìåíòàðíûå

÷àñòèöû.

Òîëüêî íåáîëüøàÿ ÷àñòü âòîðè÷íîãî êîñìè÷åñêîãî

èçëó÷åíèÿ äîñòèãàåò ïîâåðõíîñòè Çåìëè. Îñíîâíàÿ åãî

÷àñòü ïîãëîùàåòñÿ àòìîñôåðîé.

Ñðåäè ÷àñòèö âòîðè÷íîãî êîñìè÷åñêîãî èçëó÷å-

íèÿ âàæíóþ ðîëü èãðàþò íåéòðîíû. Èõ ñîäåðæàíèå

â àòìîñôåðå äîñòèãàåò íàèáîëüøåé âåëè÷èíû íà âûñîòå

ïðèìåðíî 12,5 êì íàä óðîâíåì ìîðÿ è ñ óìåíüøåíèåì

âûñîòû çàìåòíî óáûâàåò.

Ïðè âçàèìîäåéñòâèè

íåéòðîíîâ âòîðè÷íîãî

êîñìè÷åñêîãî èçëó÷å-

íèÿ ñ ÿäðàìè àòîìîâ

àçîòà çåìíîé àòìî-

ñôåðû ìîãóò îáðàçî-

âàòüñÿ:

N + n

C +

He +

ββ

−−

−

T +

He +

Äðóãèå

íóêëèäû

Ñðåäè îáðàçóþùèõñÿ

â àòìîñôåðå ðàäèîíóêëè-

äîâ

C âíîñèò îñíîâíîé

âêëàä â îáëó÷åíèå îðãà-

íèçìà ÷åëîâåêà.

Ïðè ïîïàäàíèè â îðãà-

íèçì îí îáóñëàâëèâàåò,

â ñðåäíåì, ãîäîâóþ èíäè-

âèäóàëüíóþ ýôôåêòèâ-

íóþ äîçó îêîëî 0,012 ìÇâ.

Ãëàâà 4

4.2. Ðàäèàöèÿ çåìíîé êîðû

Ãîäîâàÿ ýôôåêòèâíàÿ äîçà, ïîëó÷àåìàÿ æèòåëÿìè

Çåìëè îò êîñìè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ, â ñðåäíåì ñîñòàâëÿåò

0,4 ìÇâ, õîòÿ îíà ìîæåò ìåíÿòüñÿ â çàâèñèìîñòè îò âû-

ñîòû ìåñòíîñòè íàä óðîâíåì ìîðÿ îò 0,3 äî 1,0 ìÇâ. Ýòà

äîçà ñîñòàâëÿåò ïðèìåðíî 17 % ñóììàðíîé äîçû, ïîëó÷àå-

ìîé ëþäüìè îò âñåõ åñòåñòâåííûõ èñòî÷íèêîâ ðàäèàöèè.

Îòìå÷åíî, ÷òî â ïåðèîäû ïîâûøåííîé ñîëíå÷íîé

àêòèâíîñòè ó æèòåëåé Çåìëè âîçðàñòàåò ÷èñëî ñåðäå÷íî-

ñîñóäèñòûõ çàáîëåâàíèé.

Òàêèì îáðàçîì, íàøà ïëàíåòà çàùèùåíà îò èíòåí-

ñèâíîé êîñìè÷åñêîé ðàäèàöèè ìàãíèòíûì ïîëåì

è àòìîñôåðîé. Â îòñóòñòâèå ìàãíèòíîãî ïîëÿ êîñìè-

÷åñêîå èçëó÷åíèå áûñòðî ïðèâåëî áû ê ïðàêòè÷åñêè

ïîëíîé èîíèçàöèè àòìîñôåðíîãî âîçäóõà, è æèçíü íà

Çåìëå, ñêîðåå âñåãî, áûëà áû íåâîçìîæíà.

Ñòåïåíü çàùèùåííîñòè îò êîñìè÷åñêèõ ëó÷åé

çàâèñèò îò îñîáåííîñòåé ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ â òîì èëè

èíîì ìåñòå Çåìëè. Íàèáîëåå çàùèùåíû ýêâàòîðèàëüíûå

îáëàñòè ïëàíåòû, íàèìåíåå — ðàéîíû, ïðèëåãàþùèå

ê Ñåâåðíîìó è Þæíîìó ïîëþñàì, ãäå ñõîäÿòñÿ ìàãíèò-

íûå ñèëîâûå ëèíèè.

Ïîñêîëüêó àòìîñôåðà Çåìëè ïîãëîùàåò êîñìè-

÷åñêîå èçëó÷åíèå, ñ óìåíüøåíèåì âûñîòû íàä óðîâíåì

ìîðÿ åãî èíòåíñèâíîñòü óáûâàåò.

Ïðè îáðàçîâàíèè Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû â åå ñîñòàâ

âîøëè è ðàäèîíóêëèäû, ïðèñóòñòâîâàâøèå â ìàòåðèàëå,

èç êîòîðîãî ôîðìèðîâàëàñü ïëàíåòíàÿ ñèñòå-

ìà. Ñî âðåìåíåì ÷àñòü ýòèõ ïåðâè÷íûõ ðàäèî-

íóêëèäîâ ðàñïàëàñü, è ñåé÷àñ íà Çåìëå ìîæíî

âñòðåòèòü ëèøü òå èç íèõ, êîòîðûå íå óñïåëè

ïîäâåðãíóòüñÿ ðàäèîàêòèâíîìó ðàñïàäó çà

âðåìÿ ñóùåñòâîâàíèÿ ïëàíåòû.

Ñõåìà âíóòðåííåãî

ñòðîåíèÿ Çåìëè

Æèçíü íà Çåìëå ñîñðåäîòî÷åíà ó ïîâåðõ-

íîñòè ñàìîé âåðõíåé îáîëî÷êè ïëàíåòû — çåì-

íîé êîðû. Ïîýòîìó âñå îðãàíèçìû ïîäâåðãà-

þòñÿ âîçäåéñòâèþ èçëó÷åíèÿ ðàäèîíóêëèäîâ,

êîòîðûå ñîäåðæàòñÿ â ïî÷âå, êðèñòàëëè÷åñêèõ

ïîðîäàõ è äðóãèõ ïðèðîäíûõ îáðàçîâàíèÿõ

çåìíîé êîðû. Èçëó÷åíèå ðàäèîíóêëèäîâ áîëåå

ãëóáîêèõ ñëîåâ ïëàíåòû ïîãëîùàåòñÿ âåðõíè-

ìè îáîëî÷êàìè Çåìëè è íå äîñòèãàåò ïîâåðõ-

íîñòè.

1 — êîðà, 2 — ìàíòèÿ, 3 —

íàðóæíîå æèäêîå ÿäðî, 4 —

âíóòðåííåå òâåðäîå ÿäðî

Ãëàâà 4

Ðàäèîíóêëèäû

238

232

Th è ìåíåå ðàñïðîñòðà-

íåííûé

235

U ÿâëÿþòñÿ ðîäîíà÷àëüíèêàìè ïðèðîäíûõ ðà-

äèîàêòèâíûõ ñåìåéñòâ. Âñå ïðîìåæóòî÷íûå ÷ëåíû ýòèõ

ñåìåéñòâ, îáðàçóþùèåñÿ â ðåçóëüòàòå öåïî÷êè ïîñëåäî-

âàòåëüíûõ àëüôà- è áåòà-ðàñïàäîâ íåóñòîé÷èâûõ

àòîìíûõ ÿäåð, ðàäèîàêòèâíû. Êîíå÷íûå ïðîäóêòû öåïè

ÿäåðíûõ ïðåâðàùåíèé ñòàáèëüíû. Ýòî èçîòîïû ñâèíöà.

Ïðàêòè÷åñêè âåñü âñòðå÷àþùèéñÿ íà Çåìëå ñâèíåö

îáðàçîâàëñÿ â ðåçóëüòàòå ðàñïàäà óðàíà è òîðèÿ.

Èçëó÷åíèå ðàäèîíóêëèäîâ çåìíîé êîðû è âñåõ

ïðèðîäíûõ îáðàçîâàíèé, â êîòîðûå ïîïàëè ýòè

ðàäèîíóêëèäû, ñîçäàþò åñòåñòâåííûé ðàäèà-

öèîííûé ôîí çåìíîé êîðû.

Èç ðàäèîàêòèâíûõ íóêëèäîâ íàèáîëåå ÷àñòî

â çåìíîé êîðå âñòðå÷àþòñÿ ÷ëåíû åñòåñòâåííûõ

ðàäèîàêòèâíûõ ñåìåéñòâ

238

U è

232

Th, à òàêæå

Ê,

Rb. Â ñðåäíåì, ñîäåðæàíèå êàæäîãî èç ýòèõ

ðàäèîíóêëèäîâ ïðåâûøàåò 2 ã/ò.

Âîäû ïîâåðõíîñòíûõ âîäîåìîâ, ïðèçåìíûå

ñëîè àòìîñôåðû è ñàìè æèâûå îðãàíèçìû òàêæå

ñîäåðæàò, õîòÿ è â íåçíà÷èòåëüíûõ êîëè÷åñòâàõ,

ðàäèîíóêëèäû, êîòîðûå ïîïàëè â íèõ èç çåìíîé

êîðû.

Ïðèðîäíûå

ðàäèîàêòèâíûå

ñåìåéñòâà

Ïåðèîäû ïîëóðàñïàäà

îñíîâíûõ ðàäèîíóêëè-

äîâ çåìíîé êîðû

Ðàäèî-

íóêëèä

Ïåðèîä

ïîëóðàñïàäà

238

4,47

ëåò

232

1,41

ëåò

1,28

ëåò

4,8

ëåò

234

2,45

ëåò

235

7,04

ëåò

Åñòåñòâåííûé ðàäèàöèîííûé ôîí çåìíîé êîðû

çàâèñèò îò ãåîëîãè÷åñêîé ñòðóêòóðû ìåñòíîñòè. Òèï

ãîðíûõ ïîðîä è ãëóáèíà èõ çàëåãàíèÿ ñóùåñòâåííî

âëèÿþò íà âåëè÷èíó ðàäèàöèîííîãî ôîíà ó ïîâåðõíîñòè

Çåìëè.

Óðàí è òîðèé â îòíîñèòåëüíî áîëüøîì êîëè÷åñòâå

ñîäåðæàòñÿ â ãðàíèòàõ. Â òåõ ìåñòàõ çåìíîãî øàðà, ãäå

ýòè ïîðîäû ðàñïîëàãàþòñÿ áëèæå ê ïîâåðõíîñòè, óðî-

âåíü ðàäèàöèîííîãî ôîíà ìåñòíîñòè âûøå (íàïðè-

ìåð, âî ôðàíöóçñêèõ Àëüïàõ, Çàêàðïàòüå, Ôèíëÿíäèè,

Øâåöèè, Íîðâåãèè).

Cîäåðæàíèå ðàäèîíóêëèäîâ íåîäèíàêîâî è â ïî÷-

âàõ, ñôîðìèðîâàííûõ íà ðàçíûõ ïîðîäàõ.

Ãëèíèñòûå ðàçíîâèäíîñòè ïî÷â, ïî ñðàâíåíèþ ñ èõ

ïåñ÷àíûìè ðàçíîâèäíîñòÿìè, îáû÷íî ôîðìèðóþòñÿ íà

ïîðîäàõ, áîëåå áîãàòûõ ðàäèîíóêëèäàìè åñòåñòâåííîãî

ïðîèñõîæäåíèÿ. Ïîýòîìó ãëèíèñòûå ïî÷âû, êàê ïðàâèëî,

ñîäåðæàò áîëüøå åñòåñòâåííûõ ðàäèîíóêëèäîâ, ÷åì

ïåñ÷àíûå. Èñêëþ÷åíèå ñîñòàâëÿþò ìîíàöèòîâûå ïåñêè,

êîòîðûå âñòðå÷àþòñÿ íà ïîáåðåæüå Èíäèè è Áðàçè-

ëèè, à òàêæå â ÑØÀ (Àéäàõî, Ôëîðèäà).

Óðàí,

Òîðèé,

1,4

Ãëàâà 4

Ðàäèîàêòèâíîå ñåìåéñòâî

232

Ïðèðîäíîå ðàäèîàêòèâíîå

ñåìåéñòâî — ýòî ãðóïïà

ðàäèîíóêëèäîâ, îáúåäèíåí-

íûõ öåïî÷êîé ïîñëåäîâà-

òåëüíûõ ñàìîïðîèçâîëüíûõ

ÿäåðíûõ ïðåâðàùåíèé

(àëüôà- è áåòà-ðàñïàäîâ).

224

216

212

216

212

0,15 ñåêóíäû

αα

ββ

−−

−

3,1 ìèíóòû

αα

ββ

−−

−

10,6 ÷àñà

αα

ββ

−−

−

αα

-4

ñåêóíäû

3,66 ñóòîê

1,4

ãîäà

6,13 ÷àñà

55,6 ñåêóíäû

αα

ββ

−−

−

αα

ββ

−−

−

ñòàáèëüíûé

5,75 ãîäà

1,9 ãîäà

-7

ñåêóíäû

ββ

−−

−

60,5 ìèíóòû

αα

Ãëàâà 4

ββ

−−

−

24,1ñóòîê

6,7 ÷àñà

2,5

ãîäà

ëåò

1 600 ëåò

3,82 ñóòîê

3,05 ìèíóòû

26,8

ìèíóòû

αα

ββ

−−

−

ββ

−−

−

ββ

−−

−

αα

2 ñåêóíäû

19,7

ìèíóòû

0,035

ñåêóíäû

1,64

-4

ñåêóíäû

1,32

ìèíóòû

22,3

ãîäà

138,4

ñóòîê

5,01

ñóòîê

4,23

ìèíóòû

ββ

−−

−

αα

ββ

−−

−

ββ

−−

−

ββ

−−

−

ββ

−−

−

Ðàäèîàêòèâíîå ñåìåéñòâî

238

αα

ββ

−−

−

4,5

ãîäà

Ðàäèîàêòèâíîå ñåìåéñòâî

235

ëåò

25,7÷àñà

34 000 ëåò

21,8 ãîäà

22 ìèíóòû

0,9

ìèíóòû

ìèíóò

36,1

ìèíóòû

4,8

ìèíóòû

ñòàáèëüíûé

αα

18,7

ñóòîê

ββ

−−

−

11,4

ñóòîê

-4

ñåêóíäà

1,8

-3

ñåêóíäû

αα

ββ

−−

−

ββ

−−

−

αα

ββ

−−

−

αα

ββ

−−

−

αα

ββ

−−

−

ββ

−−

−

ββ

−−

−

2,16

ìèíóòû

0,52

ñåêóíäû

αα

ñòàáèëüíûé

αα

ββ

−−

−

3,92

ñåêóíäû

Ãëàâà 4

Ïðîäóêòû

ðàñïàäà

222

αα

ββ

−−

−

ββ

−−

−

ββ

−−

−

Èñòî÷íèêè ïîñòóïëåíèÿ ðàäîíà

â àòìîñôåðó Çåìëè

ββ

−−

−

ββ

−−

−

αα

ββ

−−

−

1/2

= 3,8 ñóòîê

αα

ββ

−−

−

ββ

−−

−

81 %

18 %

0,08 %

0,03 %

0,0003 %

0,0001 %

Ïî÷âåííûé ïîêðîâ

ãðóíòîâûå âîäû

è ðàñòèòåëüíîñòü

ìèðîâîé îêåàí

ñòðîèòåëüíûå

êîíñòðóêöèè

ïðèðîäíûé ãàç

óãîëü

Ïîäîáíûå ïåñêè îòëè÷àþòñÿ ïîâûøåííûì ñîäåðæà-

íèåì òîðèÿ. Êîíöåíòðàöèÿ ýòîãî ðàäèîàêòèâíîãî

ýëåìåíòà â ìîíàöèòîâûõ ïåñêàõ äîñòèãàåò 5–10 %

(â ðàñ÷åòå íà ThO

), ÷òî îáóñëîâëèâàåò áîëåå âûñîêèé

ðàäèàöèîííûé ôîí â ìåñòàõ èõ ðàñïðîñòðàíåíèÿ.

Îñíîâíàÿ ÷àñòü íàñåëåíèÿ Çåìëè æèâåò

â ìåñòàõ, ãäå ãîäîâàÿ äîçà îáëó÷åíèÿ îò ðàäèî-

íóêëèäîâ çåìíîé êîðû ñîñòàâëÿåò 0,3–0,6 ìÇâ.

Íåáîëüøàÿ ÷àñòü íàñåëåíèÿ ïîëó÷àåò äîçó 1,0–1,5 ìÇâ

â ãîä. Ìåæäó òåì, íà Çåìëå åñòü ìåñòà (â ÑØÀ, Áðàçèëèè,

Íèãåðèè, Ôðàíöèè, Èíäèè, Èðàíå è äðóãèõ ñòðàíàõ), ãäå

ãîäîâûå äîçû îáëó÷åíèÿ îò ðàäèîíóêëèäîâ çåìíîé êîðû

íàìíîãî âûøå. Êàê ïðàâèëî, â ýòèõ ìåñòàõ ëþäè íå

æèâóò.

Âî âñåõ åñòåñòâåííûõ ðàäèîàêòèâíûõ ñåìåéñòâàõ,

ïðèñóòñòâóþùèõ â íàñòîÿùåå âðåìÿ íà Çåìëå, ïðî-

ìåæóòî÷íûìè ïðîäóêòàìè ðàñïàäà ÿâëÿþòñÿ ðàäèî-

àêòèâíûå èçîòîïû ðàäîíà.

Ðàäîí — ýòî íåâèäèìûé èíåðòíûé ãàç, êîòîðûé

â 7,5 ðàç òÿæåëåå âîçäóõà. Îí îñâîáîæäàåòñÿ èç çåìíîé

êîðû ïîâñåìåñòíî. Îáúåìíàÿ àêòèâíîñòü ïî÷âåííîãî

âîçäóõà ïî ðàäîíó äîñòèãàåò 6000–7000 Áê/ì

Óäåëüíàÿ æå àêòèâíîñòü àòìîñôåðíîãî âîçäóõà (âíå

ïîìåùåíèé) ñóùåñòâåííî ìåíüøå. Îíà íåîäèíàêîâà

â ðàçíûõ ìåñòàõ çåìíîãî øàðà è, â ñðåäíåì, ñîñòàâëÿåò

4,4 Áê/ì

. Ñóììàðíàÿ àêòèâíîñòü ðàäîíà, åæåãîäíî

ïîñòóïàþùåãî â àòìîñôåðó èç ðàçíûõ èñòî÷íèêîâ,

ñîñòàâëÿåò ~ 1,1

•

Áê

Ðàäîí,

Ãëàâà 4

Íà îòêðûòîé ìåñòíîñòè èç-çà áûñòðîãî ðàññåÿíèÿ

â àòìîñôåðíîì âîçäóõå ðàäîí íå ïðåäñòàâëÿåò îïàñ-

íîñòè äëÿ ÷åëîâåêà. Îäíàêî, ïðîíèêàÿ âíóòðü çäàíèé

÷åðåç ìèêðîòðåùèíû â ôóíäàìåíòå è ñòåíàõ, îí ìîæåò

íàêàïëèâàòüñÿ â çàêðûòûõ íåïðîâåòðèâàåìûõ ïîìåùå-

íèÿõ. Áîëüøå âñåãî ðàäîíà íàêàïëèâàåòñÿ â ïîäâàëüíûõ

ïîìåùåíèÿõ, èç êîòîðûõ ýòîò ðàäèîàêòèâíûé ãàç

ðàñïðîñòðàíÿåòñÿ ïî âñåìó çäàíèþ.

Ñðåäè åñòåñòâåííûõ èñòî÷íèêîâ ðàäèàöèè

ðàäîí ÿâëÿåòñÿ îñíîâíûì èñòî÷íèêîì îáëó÷åíèÿ

÷åëîâåêà.

Ïðèìåðíî 60 % èíäèâèäóàëüíîé ýôôåêòèâíîé

äîçû, ïîëó÷àåìîé ÷åëîâåêîì çà ãîä îò ðàäèîíóêëèäîâ

çåìíîé êîðû, ïðèõîäèòñÿ íà äîëþ ðàäîíà è ïðîäóêòîâ

åãî ðàñïàäà. Ýòî ñîñòàâëÿåò îêîëî ïîëîâèíû ãîäîâîé

èíäèâèäóàëüíîé ýôôåêòèâíîé äîçû, êîòîðóþ

ïîëó÷àþò æèòåëè Çåìëè îò âñåõ åñòåñòâåííûõ

èñòî÷íèêîâ ðàäèàöèè.

Èñòî÷íèêîì ðàäîíà ìîãóò ñëóæèòü è ñòðîè-

òåëüíûå ìàòåðèàëû, ñîäåðæàùèå ìèêðîïðèìåñè

èçîòîïîâ ðàäèÿ, êîòîðûå ÿâëÿþòñÿ ÷ëåíàìè åñòåñò-

âåííûõ ðàäèîàêòèâíûõ ñåìåéñòâ. Èçîòîïû ðàäîíà,

òàêæå âõîäÿùèå â ñîñòàâ ýòèõ ðàäèîàêòèâíûõ

ñåìåéñòâ, îáðàçóþòñÿ ïðè ðàñïàäå èçîòîïîâ ðàäèÿ:

Ïðîíèêíîâåíèå

ðàäîíà èç ãðóíòà

âî âíóòðåííèå

ïîìåùåíèÿ äîìà

226

222

Rn +

224

220

Rn +

223

219

Rn +

Íàèáîëåå äîëãîæèâóùèì ðàäèîíóêëèäîì ðàäîíà

ÿâëÿåòñÿ

222

Rn (Ò

1/2

= 3,8 ñóòîê).

Ïåðèîäû ïîëóðàñïàäà èçîòîïîâ

220

Rn è

219

Rn ñîîò-

âåòñòâåííî ñîñòàâëÿþò 55,6 è 3,96 ñåêóíäû. Ïðè ðàñïàäå

èçîòîïîâ ðàäîíà îáðàçóþòñÿ ðàäèîàêòèâíûå èçîòîïû

ïîëîíèÿ (Po), âèñìóòà (Bi), ñâèíöà (Pb), êîòîðûå, ïîïàäàÿ

â îðãàíû äûõàíèÿ, ïðèâîäÿò ê âíóòðåííåìó îáëó÷åíèþ

îðãàíèçìà ÷åëîâåêà. Êàêèì âèäàì ðàäèîàêòèâíîãî

ðàñïàäà ïîäâåðãàþòñÿ èçîòîïû ðàäîíà è êàêèå

ðàäèîàêòèâíûå ïðîäóêòû ïðè ýòîì îáðàçóþòñÿ, ìîæíî

óâèäåòü íà ðèñóíêàõ, ãäå ïðåäñòàâëåíû ñõåìû ðàñïàäà

èçîòîïîâ ðàäîíà:

222

Rn,

220

Rn è

219

Rn.

Îñíîâíîé âêëàä â äîçó îáëó÷åíèÿ ëþäåé îò ðàäîíà

(äî 90 %) âíîñèò íàèáîëåå äîëãîæèâóùèé èç èçîòîïîâ

ðàäîíà —

222

Rn . Çíà÷èòåëüíî ìåíüøèé âêëàä âíîñèò

220

Rn è ñîâñåì íåçíà÷èòåëüíûé —

219

Rn.

Ïðîäóêòû

ðàñïàäà

220

αα

ββ

−−

−

ββ

−−

−

αα

ββ

−−

−

ββ

−−

−

1/2

= 55,6 ñåêóíäû

Ãëàâà 4

Â îòëè÷èå îò ñàìîãî ðàäîíà ïðîäóêòû, îáðàçóþ-

ùèåñÿ â ðåçóëüòàòå ïîñëåäîâàòåëüíîé öåïî÷êè ðàäèî-

àêòèâíûõ ðàñïàäîâ åãî èçîòîïîâ (äî÷åðíèå ïðîäóêòû

ðàñïàäà) õîðîøî ñîðáèðóþòñÿ íà ñîäåðæàùèõñÿ

â àòìîñôåðíîì âîçäóõå àýðîçîëüíûõ ÷àñòèöàõ è íà

ïîâåðõíîñòè îðãàíîâ äûõàíèÿ ïðè ïîïàäàíèè â îðãà-

íèçì ñ âäûõàåìûì âîçäóõîì. Ïîýòîìó ãëàâíóþ îïàñíîñòü

äëÿ ÷åëîâåêà ïðåäñòàâëÿåò íå ñàì õèìè÷åñêè èíåðòíûé

ðàäîí, à ðàäèîàêòèâíûå è õèìè÷åñêè òîêñè÷íûå

ïðîäóêòû åãî ðàñïàäà, íàêàïëèâàþùèåñÿ â îðãàíèçìå.

Åñëè â äîìàõ ñåëüñêîãî òèïà ïîâûøåííîå ñîäåðæà-

íèå ðàäîíà ïî ñðàâíåíèþ ñ àòìîñôåðíûì âîçäóõîì,

â îñíîâíîì, ñâÿçàíî ñ åãî ïðîíèêíîâåíèåì èç ïî÷âû,

â êàìåííûõ è æåëåçîáåòîííûõ äîìàõ — ñ ïîñòóïëåíèåì

èç ñòðîèòåëüíûõ êîíñòðóêöèé (çà èñêëþ÷åíèåì ïîäâàëü-

íûõ ïîìåùåíèé è ïåðâûõ ýòàæåé çäàíèé).

Â íàñòîÿùåå âðåìÿ â Ðåñïóáëèêå Áåëàðóñü ââåäåíû

íîðìàòèâû íà ñîäåðæàíèå èçîòîïîâ ðàäîíà

222

Rn è

220

âî âíîâü ñòðîÿùèõñÿ çäàíèÿõ æèëèùíîãî è îáùåñòâåí-

íîãî íàçíà÷åíèÿ.

Ñîãëàñíî íîðìàòèâíûì äîêóìåíòàì Ðåñïóáëèêè Áåëàðóñü

(ÍÐÁ-2000), âî âíîâü ñòðîÿùèõñÿ çäàíèÿõ æèëèùíîãî è îáùåñò-

âåííîãî íàçíà÷åíèÿ ïðåäóñìîòðåíî, ÷òîáû ñðåäíåãîäîâàÿ ýêâè-

âàëåíòíàÿ ðàâíîâåñíàÿ îáúåìíàÿ àêòèâíîñòü (ÝÐÎÀ) äî÷åðíèõ

ïðîäóêòîâ ðàñïàäà

222

Rn è

220

Rn â âîçäóõå ïîìåùåíèé

(ÝÐÎÀ

222

Rn + 4 ÝÐÎÀ

222

Rn ) íå ïðåâûøàëà 100 Áê/ì

Ïðè ýòîì ìîùíîñòü äîçû îò ãàììà-èçëó÷åíèÿ â ïîìåùåíèè

íå äîëæíà ïðåâûøàòü ìîùíîñòü äîçû íà îòêðûòîé ìåñòíîñòè

áîëåå ÷åì íà 0,2 ìêÇâ/÷àñ.

Â ýêñïëóàòèðóåìûõ çäàíèÿõ ñðåäíåãîäîâàÿ ýêâèâàëåíò-

íàÿ ðàâíîâåñíàÿ îáúåìíàÿ àêòèâíîñòü (ÝÐÎÀ) äî÷åðíèõ

ïðîäóêòîâ ðàñïàäà

222

Rn è

220

Rn â âîçäóõå ïîìåùåíèé

íå äîëæíà ïðåâûøàòü 200 Áê/ì

×òîáû ýòè íîðìàòèâû ñîáëþäàëèñü, ìàòåðèàëû,

èñïîëüçóåìûå äëÿ ñòðîèòåëüñòâà æèëûõ è îáùåñòâåííûõ

çäàíèé, à òàêæå â äîðîæíîì ñòðîèòåëüñòâå (êàê â ïðå-

äåëàõ íàñåëåííûõ ïóíêòîâ, òàê è âíå ýòèõ ïóíêòîâ)

êîíòðîëèðóþòñÿ íà ñîäåðæàíèå ïðèðîäíûõ ðàäèî-

íóêëèäîâ, âêëþ÷àÿ

226

Ra è

232

Th.

Ðàäîí — ýòî ãàç, ïîýòîìó, ÷òîáû îñëàáèòü åãî

âîçäåéñòâèå íà îðãàíèçì ÷åëîâåêà, íåîáõîäèìî:

• óìåíüøàòü ïîñòóïëåíèå ðàäîíà â ïîìåùåíèå,

• óäàëÿòü ðàäîí èç ïîìåùåíèÿ.

Ïðè ñîäåðæàíèè

èçîòîïà

222

Rn â

ïèòüåâîé âîäå

60 Áê/ë è âûøå

âîäó îòñòàèâàþò

èëè êèïÿòÿò, ÷òî

ïîçâîëÿåò î÷èñòèòü

åå îò ðàäîíà.

Ïðîäóêòû

ðàñïàäà

219

1/2

= 3,96 ñåêóíäû

Ãëàâà 4

×òîáû ñîêðàòèòü ïîñòóïëåíèå ðàäîíà â æèëûå

è ïðîèçâîäñòâåííûå ïîìåùåíèÿ, ñëåäóåò õîðîøî èçî-

ëèðîâàòü èõ îò ïîñòóïëåíèÿ ðàäîíà èç ïî÷âû. Äëÿ ýòîãî

íåîáõîäèìî çàäåëûâàòü ùåëè è òðåùèíû ïîäâàëüíûõ

ïîìåùåíèé, îêðàøèâàòü ñòåíû ýòèõ ïîìåùåíèé âîäî-

íåïðîíèöàåìîé êðàñêîé.

Ïðîäóêòû ðàñïàäà ðàäîíà õîðîøî ñîðáèðóþòñÿ íà

ìåëü÷àéøèõ êàïåëüêàõ âëàãè è ñêàïëèâàþòñÿ âî âëàæ-

íûõ ïîìåùåíèÿõ. Ïîâûøåííîå ñîäåðæàíèå ðàäîíà

ìîæåò íàáëþäàòüñÿ â âàííîé êîìíàòå è íà êóõíå.

Ïîýòîìó î÷åíü âàæíî èõ ðåãóëÿðíî ïðîâåòðèâàòü.

Êðîìå ðàäèîíóêëèäîâ, âõîäÿùèõ â ñîñòàâ åñòåñò-

âåííûõ ðàäèîàêòèâíûõ ñåìåéñòâ, â çåìíîé êîðå â

çàìåòíûõ êîëè÷åñòâàõ ïðèñóòñòâóåò è ðàäèîàêòèâíûé

êàëèé

Ê. Â ïðèðîäíîé ñìåñè èçîòîïîâ êàëèÿ, â îñíîâ-

íîì ñîñòîÿùåé èç ñòàáèëüíûõ èçîòîïîâ

Ê è

Ê, íà

äîëþ

Ê ïðèõîäèòñÿ ëèøü 0,012 % îò îáùåãî ÷èñëà

àòîìîâ êàëèÿ.

Ê ÿâëÿåòñÿ îäèíî÷íûì äîëãîæèâóùèì ðàäèî-

íóêëèäîì åñòåñòâåííîãî ïðîèñõîæäåíèÿ.

Îäèíî÷íûìè ðàäèîíóêëèäàìè íàçûâàþò òàêèå íå-

óñòîé÷èâûå íóêëèäû, ðàñïàä êîòîðûõ íåïîñðåäñòâåí-

íî ïðèâîäèò ê îáðàçîâàíèþ ñòàáèëüíûõ íóêëèäîâ.

Â íåáîëüøèõ êîëè÷åñòâàõ ðàäîí ìîæåò ïðèñóò-

ñòâîâàòü è â ïðèðîäíîì ãàçå, è â âîäàõ àðòåçèàíñêèõ

èñòî÷íèêîâ. ×òîáû îñâîáîäèòü ïèòüåâóþ âîäó îò ðàäîíà,

äîñòàòî÷íî åå äåãàçèðîâàòü ïóòåì îòñòàèâàíèÿ èëè

êèïÿ÷åíèÿ.

ββ

−−

−

-ðàñïàäà (âåðîÿòíîñòü 88,8 %)

β β

−−

−

Ña +

γγ

•

ýëåêòðîííîãî çàõâàòà — çàõâàòà îðáèòàëüíîãî

ýëåêòðîíà ÿäðîì àòîìà (âåðîÿòíîñòü 11,2 %)

Ê +

β β

−−

−

Ar +

γγ

Ïðè ëþáîì ñïîñîáå ðàäèîàêòèâíîãî ðàñïàäà

îáðàçóþòñÿ ñòàáèëüíûå íóêëèäû (

Ña è

Ar). Ïðàêòè-

÷åñêè âåñü

Ar, ïðèñóòñòâóþùèé â àòìîñôåðå Çåìëè,

îáðàçîâàëñÿ â ðåçóëüòàòå ðàñïàäà

Ê, âõîäÿùåãî â

ñîñòàâ çåìíîé êîðû.

Êàëèé,

Ðàäèîàêòèâíûé ðàñïàä

Ê îñóùåñòâëÿåòñÿ ïóòåì

•

Ïåðèîä

ïîëóðàñïàäà

1/2

= 1,28

ëåò

Âìåñòå ñî ñòàáèëüíûìè èçîòîïàìè êàëèÿ

Ê è

Ê,

ðàäèîàêòèâíûé êàëèé (

Ê) âñåãäà ïðèñóòñòâóåò â ïî÷âå.

Îòñþäà ñ ýëåìåíòàìè ìèíåðàëüíîãî ïèòàíèÿ îí ïîñòó-

ïàåò â ðàñòåíèÿ, à çàòåì ïî ïèùåâûì öåïî÷êàì â îðãà-