Радионуклиды радиоактивных рядов, формирующие основную дозовую нагрузку на организм человека

Наибольшее значение в формировании дозы внутреннего облучения имеют радий-226, радон-222, полоний-210, свинец-210.

Радий-226 (Ra-226) широко распространен в природе. Ra-226 претерпевает альфа-распад с образованием Rn-222, T_1/2 - 1620 лет. Может поступать в организм через желудочно-кишечный тракт (коэффициент всасывания в желудочно-кишечном тракте - 0,2), органы дыхания и неповрежденную кожу. Его источником для человека в основном служат зерновые культуры и хлеб, куриные яйца. Среднее поступление с жидкостями и пищей – 2,3 × 10^-12 г/сут. Радий, независимо от химической формы соединения при поступлении, депонируется в костной ткани, из которой выводится с T₆, равным 17,13 лет.

Полоний-210 (Po-210) подвергается альфа-распаду с образованием стабильного Pb-206, T_1/2 - 138,38 сут., коэффициент всасывания из желудочно-кишечного тракта - 0,2. В среднем за сутки в организм человека с пищей поступает 0,037-0,37 Бк Po-210 (т.н. нормальное поступление). В регионах, где человек потребляет пищу морского происхождения, а также питается мясом северных оленей, наблюдается повышенное поступление Po-210 в организм - 2,2-11,1 Бк/сут (например, в диете японцев содержание Pb-210 в 11-18 раз превышает среднестатистические цифры). Курение увеличивает поступление Po-210 в организм человека: в легких курильщика, выкуривающего 10 - 60 сигарет в сутки, создаются концентрации Po-210 1,66 мБк/г, что в 2-9 раз выше, чем у некурящих, и соответствует дозам 0,027-0,04 мГр/год. Из организма человека Po-210 выводится с Т_б, равным приблизительно 80 сут.

Свинец-210 (Pb-210) подвергается бета-превращению (электронный распад) с образованием Bi-210, распадается с Т_1/2 - 22,3 года, коэффициент всасывания в желудочно-кишечном тракте - 0,2 (для всех соединений). Элемент остеотропен, связан с обменом кальция и фосфора. Из организма (в том числе и из костной ткани) выводится с Т_б, равным 12 - 10000 сут. Pb-210 - один из источников появления в организме Po-210.

5. Техногенно измененный радиационный фон, его составляющие и их вклад в формирование доз облучения населения

ТИРФ формируется в результате деятельности человека, в основном, за счет источников ионизирующих излучений, используемых в медицине, глобальных выпадений радионуклидов, стройматериалов, телевидения, авиации. Его главными составляющими являются техногенно измененный естественный радиационный фон (ТИЕРФ) и искусственный радиационный фон (ИРФ).

ТИЕРФпредставляет собой ионизирующее излучение от природных источников, претерпевших изменения в результате деятельности человека:

– извлечение из недр полезных ископаемых (главным образом, минеральных удобрений), содержащих радионуклиды;

– поступление в среду продуктов сгорания органического топлива;

– использование стройматериалов с высоким содержанием радионуклидов;

– широкое использование авиации, что повышает воздействие на человека внеземных источников ионизирующего излучения;

– использование бытовых предметов, содержащих естественные радионуклиды.

ИРФ обусловлен искусственно созданными источниками ионизирующего излучения, включая искусственные радионуклиды. К ним можно отнести:

– применение источников ионизирующего излучения в научных, хозяйственных и медицинских целях (для диагностики и лечения);

– выпадения радионуклидов при испытаниях ядерного оружия и при работе ядерно-топливных предприятий и установок;

– телевидение, мониторы компьютеров и другие приборы, являющиеся источниками электромагнитных излучений.

Индивидуальные дозы, получаемые людьми от искусственных источников, очень вариабельны, хотя, в большинстве случаев, легче контролируются.

Источники, используемые в медицине, являются основным источником искусственного облучения и превышают воздействие всех других искусственных источников. Согласно данным по развитым странам на 1000 жителей в год приходится от 300 до 900 рентгенологических исследований в год, не считая рентгенологических исследований зубов и массовой флюорографии. Около половины рентгенологических обследований приходится на грудную клетку. С уменьшением частоты туберкулеза целесообразность массовых обследований уменьшается. Часто облучению подвергается большая площадь тела, чем это надо. Необходимо уменьшать дозы при исследовании молочной железы. Максимальное уменьшение площади рентгеновского пучка, его фильтрация, использование УРИ (усилителей рентгеновского изображения), более чувствительных пленок, правильная экранировка способны значительно уменьшить дозу.

Среднемировое значение индивидуальной дозы облучения всего тела вследствие медицинских процедур (главный вклад дает диагностика) составляет 0,4 - 1,0 мЗв/год; в некоторых странах составляет от 50 до 100% ЕРФ. В 1996 г. облучение населения Беларуси за счет медицинских источников оценивалось в 2,0 - 2,5 мЗв/год (для сравнения: по данным индивидуального дозиметрического контроля в этом же году индивидуальные дозы работников рентгенкабинетов и радиоизотопных лабораторий составляли 2,5 - 6,3 мЗв/год). Для жителей Беларуси важно снижать дозовые нагрузки за счет медицинских источников.

Стройматериалы формируют эффективную дозу, равную 0,1 мЗв/год. Если человек находится в помещении, доза внешнего облучения изменяется под влиянием двух противоположно действующих факторов:

а) экранирование внешнего излучения зданием;

б) излучение естественных радионуклидов, находящихся в материалах, из которых построено здание.

В зависимости от концентрации К-40, Ra-226, U-238 и Th-232 в различных стройматериалах мощность дозы в домах меняется от 4×10^-8 до 12×10^-8 Гр/ч (0,04-0,12 мкГр/ч). В среднем, в кирпичных, бетонных зданиях мощность дозы в 2-3 раза больше, чем в деревянных домах и в домах из синтетических материалов, где она обычно составляет 0,04-0,05 мкГр/ч. Активность естественных радионуклидов не должна превышать утвержденных нормативов: Ra-226 - 0,37 Бк/г, Th-232 - 0,259 Бк/г, K-40 - 48,1 Бк/г. Необходимо отметить, что, чем больше отходов производства пошло на изготовление стройматериала, тем выше может быть его удельная активность

Телевидение - источник мягкого рентгеновского излучения. Мощность эффективной дозы облучения всего тела от цветного телевизора на расстоянии 250 см от экрана равна 2,5×10^-3 мкЗв/ч. Ежедневный в течение года трехчасовой просмотр цветных телепрограмм формирует дозу 5-7 мкЗв. За счет телевидения формируется средняя взвешенная годовая эффективная доза, равная 0,01 мЗв.

Использование авиации увеличивает облучение человека за счет радиационного фона, создаваемого космическими лучами, что ведет к формированию годовой эффективной дозы, равной 0,05 мЗв. Во время полета на самолете мощность дозы облучения всего тела составляет 1,35 мкЗв/ч на высоте 8 км, 5 мкЗв/ч - на высоте 12 км, 13 мкЗв/ч - на высоте 20 км. За 7 час 25 мин трансатлантического перелета Нью-Йорк - Париж на турбореактивном самолете пассажир получает около 50 мкЗв, а пассажир сверхзвукового самолета (время полета - 2 ч 35 мин) около 40 мкЗв, хотя подвергается более интенсивному облучению.

Вклад различных источников радиационного фона в формирование годовых эффективных доз облучения населения иллюстрирует таблица 3.4.

⇐ Предыдущая 12