Доза от природных источников

В биосфере Земли содержится более 60 естественных радионукли­дов, которые можно разделить на две категории; первичные и космогенные. Первичные подразделены на две группы: радионуклиды уранорадиевого и ториевого рядов (табл. 3.2 и 3.3) и радионуклиды, нахо­дящиеся вне этих радиоактивных рядов.

В первую группу входит 32 радионуклида — продукты распада урана и тория; во вторую — 11 долгоживущих радионуклидов (⁴⁰К, ⁸⁷Rb и др.), имеющих T_1/2 от 10⁷ до 10¹⁵ лет.

Космогенные радионуклиды образуются в основном в атмосфере в результате взаимодействия протонов и нейтронов с ядра­ми N, О и Аr, а затем поступают на земную поверхность с атмосфер­ными осадками. К ним откосятся ³H, ¹⁴С, ⁷ Be, ²²Na и др. (всего 14 ра­дионуклидов).

Внешнее g-облучение человека от указанных естественных радио­нуклидов вне помещений (зданий) обусловлено их присутствием в раз­личных природных средах (почве, приземном воздухе, гидросфере и био­сфере). Основной вклад в дозу внешнего у-облучения дают у-излучаюшие нуклиды уранорадиевого и ториевого рядов, а также ⁴⁰К.

Главными источниками внешнего у-облучения в воздухе ториевой серии радионуклидов являются ²²⁸Th и ²³⁸Ас, а в урановом ряду 99 % дозы определяется у-излучением ²¹⁴Pb (RaB) и ²¹⁴Bi (RaC). По непо­средственным измерениям в ряде стран мощность поглощенной дозы в воздухе (на высоте 1 м) от радионуклидов, находящихся во внешней среде, колеблется в пределах от 3,7 до 9,4*10^-8 Гр/ч в зависимости от различных условий на местности.

ДОЗЫ ОБЛУЧЕНИЯ ОТ ИСПЫТАНИЙ ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ

Источником искусственной радиоактивности во внешней среде в за­метном количестве являются радиоактивные выпадения от испытатель­ных ядерных взрывов в атмосфере.

Испытания ядерного оружия в атмосфере были начаты США в 1945 г. Наибольший размах испытаний и выход радиоактивных продук­тов в атмосферу имел место в период 1954—1958 гг. и 1961—1962 гг. После этого испытания ядерного оружия (кроме подземных) были за­прещены в большинстве стран мира.

За период 1945—1962 гг. США, Великобританией, СССР и Фран­цией проведены испытания оружия общей мощностью эквивалентной 513 Мт тринитротолуола (тротилового эквивалента). После 1963г. испытания проводили Франция и Китай. Общая мощность испытаний до 1981 г. составила 32,5 Мт. Взрыву мощностью в 1 Мт соответствует 1,45*10²⁶ актов деления ядерного топлива. Один акт деления эквива­лентен 3,2*10^-11 Дж. 1 Вт==1 Дж/с=3,1*10¹⁰ актов деления в 1 с.

После атмосферного взрыва около 50 % образовавшихся активные продуктов выпадают в районе испытаний (в радиусе около 100 км) на земную или водную поверхность. Остальная часть уходит в тропосферу или стратосферу. В тропосферу попадают мелкие аэрозольные частицы и находятся в ней до 30 сут, в течение которых они выпадают на землю. Поэтому с точки зрения дозы облучения в результате выпаде­ний из тропосферы наибольшее значение имеют радионуклиды с перио­дом полураспада от нескольких суток до двух месяцев, такие, как ¹³¹I, ¹⁴⁰Ва и ⁸⁹Sr.

В стратосферу уходит большая часть радионуклидов, которые гло­бально перемешиваются в стратосфере и затем долгое время выпада­ют в различном количестве на различные участки поверхности всего земного шара. Поэтому глобальные выпадения из стратосферы в убы­вающем порядке значимости определяются долгоживущими продуктами деления — ¹⁴ С, ¹³⁷Cs, ⁹⁵Zr, ⁹⁰Sr, ¹⁰⁶Ru, ¹⁴⁴Ce, ³Н и ²³⁹Pu, ²⁴⁰Рu, ²⁴¹Am, причем три последних нуклида вносят 0,1 % общей дозы.

Облучение людей радиоактивными продуктами, образовавшимися после испытаний ядерного оружия, складывается из внут­реннего облучения (ингаляция радионуклидов с приземным воздухом и поступления их с пищей и водой) и внешнего облучения (излучение радионуклидов, содержащихся в приземном воздухе и на поверхности земли).

Внешнее облучение дает около 0,7 мЗв.

ДОЗЫ ОБЛУЧЕНИЯ ОТ ВЫБРОСОВ ПРЕДПРИЯТИЙ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

В конце 1989 г. в 26 странах эксплуатировалось в общей сложно­сти 416 энергетических реакторов общей мощностью 274 МВт. 100 реакторов строится.

Работа АЭС требует добычи урановой руды, ее переработки в обо­гащенное ²³⁵U ядерное топливо, производства твэлов, переработки от­работавшего топлива для последующего использования извлеченного де­лящегося материала, переработки и захоронения образующихся радио­активных отходов.

Перечисленные стадии входят в так называемый ЯТЦ (ядерный топливный цикл). К ним добавляется также транспортировка радио­активных материалов для обеспечения всех этих стадий.