Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для фонового излучения из космоса см космическое фоновое излучение .

Фоновое излучение - это мера уровня ионизирующего излучения, присутствующего в окружающей среде в конкретном месте, которое не связано с преднамеренным введением источников излучения.

Фоновое излучение исходит от множества источников, как естественных, так и искусственных. К ним относятся как космическое излучение, так и радиоактивность окружающей среды от природных радиоактивных материалов (таких как радон и радий ), а также искусственное медицинское рентгеновское излучение, выпадение осадков в результате испытаний ядерного оружия и ядерных аварий .

Определение [ править ]

Фоновое излучение определяется Международным агентством по атомной энергии как «доза или мощность дозы (или наблюдаемая мера, связанная с дозой или мощностью дозы), относящаяся ко всем источникам, кроме указанного (-ых)». [1] Таким образом, проводится различие. между дозой, которая уже есть в месте, которое определяется здесь как "фон", и дозой, обусловленной преднамеренно введенным и определенным источником. Это важно, если измерения радиации проводятся для указанного источника излучения, где существующий фон может Примером может служить измерение радиоактивного загрязнения на фоне гамма-излучения, которое может увеличить общее показание выше ожидаемого от одного загрязнения.

Однако, если источник излучения не указан как вызывающий озабоченность, то измерение общей дозы облучения в определенном месте обычно называется фоновым излучением , и это обычно тот случай, когда мощность амбиентной дозы измеряется в экологических целях.

Примеры мощности фоновой дозы [ править ]

Фоновое излучение зависит от места и времени, и в следующей таблице приведены примеры:

Среднее годовое воздействие ионизирующего излучения на человека в миллизивертах (мЗв) в год
Источник излученияМир [2]США [3]Япония [4]Замечание
Вдыхание воздуха1,262,280,40в основном от радона , зависит от накопления в помещении
Проглатывание еды и воды0,290,280,40(К-40, С-14 и др.)
Земное излучение от земли0,480,210,40зависит от почвы и строительного материала
Космическое излучение из космоса0,390,330,30зависит от высоты
промежуточный итог (натуральный)2,403.101,50значительные группы населения получают 10–20 мЗв
Медицинский0,603,002.30мировая цифра не включает лучевую терапию ;
Цифра США - это в основном компьютерная томография и ядерная медицина .
Потребительские товары-0,13сигареты, авиаперелеты, стройматериалы и т. д.
Атмосферные ядерные испытания0,005-0,01пик 0,11 мЗв в 1963 году и с тех пор снижается; выше возле сайтов
Профессиональное воздействие0,0050,0050,01средний мировой показатель для рабочих составляет 0,7 мЗв, в основном из-за радона в шахтах; [2]
США в основном за счет медицинских и авиационных работников. [3]
Чернобыльская авария0,002-0,01пик 0,04 мЗв в 1986 г. и с тех пор снижается; выше рядом с сайтом
Ядерный топливный цикл0,00020,001до 0,02 мЗв возле объектов; исключает профессиональное облучение
Другой-0,003Промышленность, безопасность, медицина, образование и исследования
промежуточный итог (искусственный)0,613,142.33
Общий3,016,243,83миллизиверт в год

Естественный фоновый радиационный фон [ править ]

Метеостанция возле Музея атомных испытаний в жаркий летний день. Отображаемый уровень фонового гамма-излучения составляет 9,8  мкР / ч (0,82 мЗв / год). Это очень близко к среднемировому фоновому излучению 0,87 мЗв / год от космических и земных источников.
Облачные камеры, которые использовали ранние исследователи, впервые обнаружили космические лучи и другое фоновое излучение. Их можно использовать для визуализации радиационного фона.

Радиоактивный материал встречается повсюду в природе. Обнаруживаемые количества встречаются естественным образом в почве , камнях, воде, воздухе и растительности, из которых он вдыхается и попадает в организм. В дополнение к этому внутреннему облучению люди также получают внешнее облучение от радиоактивных материалов, которые остаются вне тела, и от космического излучения. Средняя во всем мире естественная доза облучения человека составляет около 2,4  мЗв (240  мбэр ) в год. [2] Это в четыре раза превышает средний мировой уровень искусственной радиации, который в 2008 году составил около 0,6 миллизиверта (60  мбэр.) в год. В некоторых развитых странах, таких как США и Япония, искусственное облучение в среднем больше естественного из-за более широкого доступа к медицинской визуализации . В Европе среднее естественное фоновое воздействие по странам колеблется от менее 2 мЗв (200 мбэр) в год в Соединенном Королевстве до более 7 мЗв (700 мбэр) в год для некоторых групп людей в Финляндии. [5]

В Международном агентстве по атомной энергии гласит:

"Воздействие радиации от естественных источников является неизбежной чертой повседневной жизни как в рабочей, так и в общественной среде. В большинстве случаев это облучение не вызывает большого беспокойства или не вызывает никакого беспокойства у общества, но в определенных ситуациях необходимо рассмотреть вопрос о принятии мер по охране здоровья, например, при работе с урановыми и ториевыми рудами и другими радиоактивными материалами естественного происхождения ( NORM ). В последние годы Агентство уделяло этим ситуациям повышенное внимание ". [6]

Земные источники [ править ]

Основная статья: Радиоактивность окружающей среды

Земное излучение для целей приведенной выше таблицы включает только источники, которые остаются вне тела человека. Основными радионуклидами, вызывающими озабоченность, являются калий , уран и торий и продукты их распада, некоторые из которых, например радий и радон , очень радиоактивны, но встречаются в низких концентрациях. Большинство этих источников уменьшилось из-за радиоактивного распада с момента образования Земли, потому что в настоящее время на Землю не транспортируется значительное количество. Таким образом, нынешняя активность на Земле от урана-238 составляет лишь половину от первоначальной из-за его 4,5 млрд.Период полураспада калия-40 (период полураспада 1,25 миллиарда лет) составляет только около 8% от первоначальной активности. Но за время существования людей количество радиации уменьшилось очень мало.

Многие изотопы с более коротким периодом полураспада (и, следовательно, более радиоактивные) не распались из земной среды из-за их продолжающегося естественного образования. Примерами их являются радий- 226 (продукт распада тория-230 в цепи распада урана-238) и радон-222 (продукт распада радия- 226 в указанной цепи).

Торий и уран (и их дочери) в основном подвергаются альфа- и бета-распаду , и их нелегко обнаружить. Однако многие из их дочерних продуктов являются сильными источниками гамма-излучения. Торий-232 обнаруживается по пику 239 кэВ от свинца-212 , 511, 583 и 2614 кэВ от таллия-208 и 911 и 969 кэВ от актиния-228 . Уран-238 проявляется в виде пиков висмута-214 с энергией 609, 1120 и 1764 кэВ ( ср. Тот же пик для атмосферного радона). Калий-40 определяется непосредственно по гамма-пику 1461 кэВ. [7]

Уровень над морем и другими крупными водоемами, как правило, составляет примерно десятую часть земного фона. И наоборот, прибрежные районы (и районы рядом с пресной водой) могут иметь дополнительный вклад за счет дисперсных отложений. [7]

Источники в воздухе [ править ]

Самым большим источником естественного фонового излучения является радон , содержащийся в воздухе , радиоактивный газ, исходящий из земли. Радон и его изотопы , родительские радионуклиды и продукты распада вносят вклад в среднюю вдыхаемую дозу 1,26  мЗв / год (миллизиверт в год ). Радон распределяется неравномерно и меняется в зависимости от погоды, так что гораздо более высокие дозы применяются во многих регионах мира, где он представляет значительную опасность для здоровья . Внутри зданий в Скандинавии, США, Иране и Чешской Республике были обнаружены концентрации, превышающие среднемировые значения в 500 раз. [8]Радон - это продукт распада урана, который относительно часто встречается в земной коре, но более сконцентрирован в рудоносных породах, разбросанных по всему миру. Радон просачивается из этих руд в атмосферу или в грунтовые воды или проникает в здания. Его можно вдохнуть в легкие вместе с продуктами его распада , где они будут оставаться в течение определенного периода времени после воздействия.

Хотя радон встречается в природе, его облучение может быть увеличено или уменьшено в результате деятельности человека, особенно строительства домов. Плохо герметичный жилой пол или плохая вентиляция подвала в доме с хорошей изоляцией могут привести к накоплению радона внутри жилища, подвергая его жителей воздействию высоких концентраций. Повсеместное строительство хорошо изолированных и герметичных домов в северных промышленно развитых странах привело к тому, что радон стал основным источником фонового излучения в некоторых районах на севере Северной Америки и Европы. [ необходима цитата ] Герметизация подвала и вытяжная вентиляция снижают воздействие. Некоторые строительные материалы, например легкий бетон с квасцами , фосфогипс.и итальянский туф могут выделять радон, если они содержат радий и пористы для газа. [8]

Радиационное облучение от радона косвенное. Радон имеет короткий период полураспада (4 дня) и распадается на другие твердые частицы радиоактивных нуклидов ряда радия . Эти радиоактивные частицы вдыхаются и остаются в легких, вызывая продолжительное воздействие. Таким образом, считается, что радон является второй по значимости причиной рака легких после курения , и только в США на него приходится от 15 000 до 22 000 смертей от рака в год. [9] [ необходим лучший источник ] Тем не менее, обсуждение противоположных экспериментальных результатов все еще продолжается. [10]

Около 100 000 Бк / м 3 радона было обнаружено в подвале Стэнли Ватраса в 1984 году. [11] [12] Он и его соседи в Бойертауне, штат Пенсильвания , США, могут удерживать рекорд по количеству самых радиоактивных жилищ в мире. По оценкам международных организаций по радиационной защите ожидаемая доза может быть рассчитана путем умножения равновесной эквивалентной концентрации (EEC) радона на коэффициент от 8 до 9.нЗв · м 3/Бк · чи EEC торона в 40 разнЗв · м 3/Бк · ч. [2]

Большая часть атмосферного фона создается радоном и продуктами его распада. В гамма-спектре видны заметные пики при 609, 1120 и 1764  кэВ , принадлежащие висмуту-214 , продукту распада радона. Атмосферный фон сильно зависит от направления ветра и метеорологических условий. Радон также может выделяться из земли всплесками и затем образовывать «радоновые облака», способные преодолевать десятки километров. [7]

Космическое излучение [ править ]

Основная статья: Космический луч
Оценка максимальной дозы радиации, полученной на высоте 12 км 20 января 2005 г. после сильной солнечной вспышки. Дозы выражены в микрозивертах в час.

Земля и все живое на ней постоянно бомбардируются радиацией из космоса. Это излучение в основном состоит из положительно заряженных ионов от протонов до железа и более крупных ядер, происходящих за пределами Солнечной системы . Это излучение взаимодействует с атомами в атмосфере, создавая воздушный поток вторичного излучения, включая рентгеновские лучи , мюоны , протоны , альфа-частицы , пионы , электроны и нейтроны.. Непосредственная доза космического излучения в основном исходит от мюонов, нейтронов и электронов, и эта доза варьируется в разных частях мира в основном в зависимости от геомагнитного поля и высоты. Например, город Денвер в Соединенных Штатах (на высоте 1650 метров) получает дозу космических лучей примерно вдвое больше, чем место на уровне моря. [13] Это излучение гораздо более интенсивно в верхних слоях тропосферы , на высоте около 10 км, и поэтому вызывает особую озабоченность у экипажей авиакомпаний и частых пассажиров, которые проводят много часов в год в этой среде. Во время полетов экипажи авиакомпаний обычно получают дополнительную производственную дозу от 2,2 мЗв (220 мбэр) в год [14]и 2,19 мЗв / год [15] по данным различных исследований.

Точно так же космические лучи вызывают более сильное фоновое облучение у космонавтов, чем у людей на поверхности Земли. Астронавты на низких орбитах , например на Международной космической станции или космическом шаттле , частично защищены магнитным полем Земли, но также страдают от радиационного пояса Ван Аллена, который аккумулирует космические лучи и является результатом действия магнитного поля Земли. За пределами низкой околоземной орбиты, по опыту астронавтов " Аполлона" , побывавших на Луне , это фоновое излучение гораздо более интенсивное и представляет собой значительное препятствие для потенциального будущего долгосрочного исследования Луны человеком.или Марс .

Космические лучи также вызывают трансмутацию элементов в атмосфере, при которой вторичное излучение, генерируемое космическими лучами, объединяется с атомными ядрами в атмосфере, образуя различные нуклиды . Могут образовываться многие так называемые космогенные нуклиды , но, вероятно, наиболее заметным из них является углерод-14 , который образуется при взаимодействии с азотом.атомы. Эти космогенные нуклиды в конечном итоге достигают поверхности Земли и могут быть включены в живые организмы. Производство этих нуклидов незначительно меняется в зависимости от краткосрочных изменений потока солнечных космических лучей, но считается практически постоянным в больших масштабах от тысяч до миллионов лет. Постоянное производство, включение в организмы и относительно короткий период полураспада углерода-14 - вот принципы, используемые при радиоуглеродном датировании древних биологических материалов, таких как деревянные артефакты или человеческие останки.

Космическое излучение на уровне моря обычно проявляется в виде гамма-излучения 511 кэВ от аннигиляции позитронов, созданных ядерными реакциями частиц высоких энергий и гамма-лучей. На больших высотах также присутствует непрерывный спектр тормозного излучения. [7]

Еда и вода [ править ]

Два основных элемента, составляющих человеческое тело, а именно калий и углерод, содержат радиоактивные изотопы, которые значительно увеличивают нашу дозу фонового излучения. Средний человек содержит около 17 миллиграммов калия-40 ( 40 K) и около 24 нанограммов (10 -9  г) углерода-14 ( 14 C), [ цитата необходима ] (период полураспада 5730 лет). Исключая внутреннее загрязнение внешним радиоактивным материалом, эти два являются крупнейшими компонентами внутреннего облучения от биологически функциональных компонентов человеческого тела. Около 4000 ядер с 40 K [16] распадом в секунду, и такое же количество14 C. Энергия бета-частиц, образующихся при 40 K, примерно в 10 раз больше, чем у бета-частиц при распаде 14 C.

14 C присутствует в организме человека на уровне около 3700 Бк (0,1 мкКи) с биологическим периодом полураспада 40 дней. [17] Это означает, что при распаде 14 C образуется около 3700 бета-частиц в секунду . Однако атом 14 C присутствует в генетической информации примерно половины клеток, в то время как калий не является компонентом ДНК . Распад атома 14 C внутри ДНК у одного человека происходит примерно 50 раз в секунду, при этом атом углерода меняется на атом азота . [18]

Средняя глобальная доза внутреннего облучения от радионуклидов, отличных от радона и продуктов его распада, составляет 0,29 мЗв / год, из которых 0,17 мЗв / год приходится на 40 К, 0,12 мЗв / год - на урановый и ториевый ряды, а 12 мкЗв / год - на 14 С. [2]

Районы с высоким естественным радиационным фоном [ править ]

В некоторых регионах дозировка выше, чем в среднем по стране. [19] В мире в целом, исключительно высокие естественные фоновые территории включают Рамсар в Иране, Гуарапари в Бразилии, Карунагаппалли в Индии, [20] Аркароола в Австралии [21] и Янцзян в Китае. [22]

Самый высокий уровень чисто естественной радиации, когда-либо зарегистрированный на поверхности Земли, составлял 90 мкГр / ч на бразильском черном пляже ( areia preta на португальском языке), состоящем из монацита . [23] Этот показатель будет преобразован в 0,8 Гр / год для круглогодичного непрерывного воздействия, но на самом деле уровни меняются в зависимости от сезона и намного ниже в ближайших жилых домах. Рекордные измерения не дублировались и не включены в последние отчеты НКДАР ООН. Близлежащие туристические пляжи в Гуарапари и Кумуруксатиба были позже оценены на уровне 14 и 15 мкГр / ч. [24] [25] Обратите внимание, что значения, указанные здесь, указаны серым.. Для преобразования в зиверт (Зв) требуется весовой коэффициент излучения; эти весовые коэффициенты варьируются от 1 (бета и гамма) до 20 (альфа-частицы).

Самый высокий фоновый радиационный фон в населенных пунктах наблюдается в Рамсарской конвенции , в первую очередь из-за использования местного природного радиоактивного известняка в качестве строительного материала. 1000 жителей, подвергшихся наибольшему облучению, получают среднюю эффективную дозу внешнего облучения 6 мЗв (600 мбэр) в год, что в шесть раз превышает рекомендованный МКРЗ предел облучения населения от искусственных источников. [26] Они дополнительно получают значительную дозу внутреннего облучения от радона. Рекордные уровни радиации были обнаружены в доме, где эффективная доза от полей окружающего излучения составляла 131 мЗв (13,1 бэр) в год, а ожидаемая доза внутреннего облучения от радона составляла 72 мЗв (7,2 бэр) в год. [26]Этот уникальный случай более чем в 80 раз превышает среднее естественное воздействие радиации на человека в мире.

Эпидемиологические исследования проводятся для выявления последствий для здоровья, связанных с высокими уровнями радиации в Рамсарской конвенции. Пока рано делать однозначные статистически значимые выводы. [26] Хотя до сих пор поддержка положительных эффектов хронической радиации (например, увеличения продолжительности жизни) наблюдалась лишь в нескольких местах, [26] защитный и адаптивный эффект предполагается по крайней мере в одном исследовании, авторы которого, тем не менее, предупреждают, что данные Рамсарской конвенции еще недостаточно сильные, чтобы ослабить существующие нормативные пределы доз. [27] Однако недавний статистический анализ показал, что нет никакой корреляции между риском негативных последствий для здоровья и повышенным уровнем естественного радиационного фона. [28]

Фотоэлектрический [ править ]

Дозы фонового излучения в непосредственной близости от частиц материалов с высоким атомным числом внутри человеческого тела имеют небольшое усиление из-за фотоэлектрического эффекта . [29]

Нейтронный фон [ править ]

Большая часть естественного нейтронного фона - продукт взаимодействия космических лучей с атмосферой. Энергия нейтронов достигает максимума около 1 МэВ и быстро падает выше. На уровне моря производство нейтронов составляет около 20 нейтронов в секунду на килограмм материала, взаимодействующего с космическими лучами (или около 100–300 нейтронов на квадратный метр в секунду). Поток зависит от геомагнитной широты, с максимумом около магнитных полюсов. В солнечные минимумы из-за более низкого экранирования солнечного магнитного поля поток примерно в два раза выше солнечного максимума. Также она резко возрастает во время солнечных вспышек. Вблизи более крупных и тяжелых объектов, например зданий или кораблей, поток нейтронов выше; это известно как «нейтронная сигнатура, вызванная космическими лучами» или «эффект корабля», поскольку впервые было обнаружено на кораблях в море.[7]

Искусственный фоновый радиационный фон [ править ]

Дисплеи, показывающие поля окружающего излучения 0,120–0,130 мкЗв / ч (1,05–1,14 мЗв / год) на атомной электростанции. Это чтение включает естественный фон из космических и земных источников.

Атмосферные ядерные испытания [ править ]

Дозы в щитовидной железе на душу населения в континентальной части Соединенных Штатов в результате всех путей облучения в результате всех ядерных испытаний в атмосфере, проведенных на полигоне в Неваде в 1951–1962 годах.
14 C в атмосфере , Новая Зеландия [30] и Австрия . [31] Кривая Новой Зеландии является репрезентативной для Южного полушария, австрийская кривая - для Северного полушария. Атмосферные испытания ядерного оружия почти удвоили концентрацию 14 C в Северном полушарии. [32]

Частые наземные ядерные взрывы между 1940-ми и 1960-ми годами привели к значительному радиоактивному загрязнению . Некоторые из этих загрязнений являются локальными, что делает непосредственные окрестности очень радиоактивными, а некоторые из них переносятся на большие расстояния в виде ядерных осадков ; часть этого материала разбросана по всему миру. Увеличение радиационного фона в результате этих испытаний достигло пика в 1963 году и составило около 0,15 мЗв в год во всем мире, или около 7% средней фоновой дозы от всех источников. Договор об ограниченном запрещении испытаний 1963 года запрещал наземные испытания, таким образом, к 2000 году всемирная доза от этих испытаний снизилась до всего лишь 0,005 мЗв в год. [33]

Профессиональное воздействие [ править ]

Международная комиссия по радиологической защите рекомендует ограничить воздействие профессионального облучения до 50 мЗв (5 бэр) в год, и 100 мЗв (10 бэр) в течение 5 лет. [34]

Однако фоновый радиационный фон для профессиональных доз включает радиацию, которая не измеряется приборами доз облучения в условиях потенциального профессионального облучения. Это включает как «естественный фоновый радиационный фон», так и любые дозы медицинского облучения. Эта величина обычно не измеряется или не известна из обследований, поэтому изменения общей дозы для отдельных работников не известны. Это может быть значительным сбивающим с толку фактором при оценке воздействия радиационного облучения на группу работников, которые могут иметь значительно различающиеся естественный фон и дозы медицинского облучения. Это особенно важно при очень низких дозах облучения.

На конференции МАГАТЭ в 2002 году было рекомендовано, чтобы профессиональные дозы ниже 1-2 мЗв в год не требовали контроля со стороны регулирующих органов. [35]

Ядерные аварии [ править ]

В нормальных условиях ядерные реакторы выделяют небольшие количества радиоактивных газов, которые вызывают небольшое радиационное облучение населения. События, классифицируемые по Международной шкале ядерных событий как инциденты, обычно не приводят к выбросу каких-либо дополнительных радиоактивных веществ в окружающую среду. Большие выбросы радиоактивности из ядерных реакторов крайне редки. К настоящему времени произошло две крупных аварии среди гражданского населения - авария на Чернобыльской АЭС и авария на ядерной установке на Фукусиме I, которые привели к значительному заражению. Единственная авария на Чернобыльской АЭС привела к немедленной смерти.

Общие дозы в результате аварии на Чернобыльской АЭС составили от 10 до 50 мЗв в течение 20 лет для жителей пострадавших районов, причем большая часть дозы была получена в первые годы после аварии, и более 100 мЗв для ликвидаторов . От острого лучевого синдрома умерло 28 человек . [36]

Общие дозы от аварий на АЭС «Фукусима-I» составили от 1 до 15 мЗв для жителей пострадавших районов. Дозы в щитовидной железе у детей были ниже 50 мЗв. 167 ликвидаторов получили дозы свыше 100 мЗв, а 6 из них - более 250 мЗв (предел облучения в Японии для аварийно-спасательных работников). [37]

Средняя доза от аварии на Три-Майл-Айленде составила 0,01 мЗв. [38]

Негражданский : помимо описанных выше гражданских аварий, несколько аварий на ранних объектах ядерного оружия, такие как пожар в Виндскейле , загрязнение реки Теча ядерными отходами от комплекса Маяк и катастрофа в Кыштыме на том же самом комплексе. - выбросил в окружающую среду значительное количество радиоактивных веществ. В результате пожара в Уиндскейле дозы на щитовидную железу достигли 5–20 мЗв для взрослых и 10–60 мЗв для детей. [39] Дозы от аварий на «Маяке» неизвестны.

Ядерный топливный цикл [ править ]

Комиссия по ядерному регулированию , Агентство по охране окружающей среды США и другие американские и международные агентства требуют, чтобы лицензиаты ограничивали радиационное воздействие на отдельных лиц из населения до 1  мЗв (100 м бэр ) в год.

Другое [ править ]

Угольные заводы испускают радиацию в виде радиоактивной летучей золы, которую вдыхают и проглатывают соседи, а также вносят в посевы. В статье 1978 г. из Национальной лаборатории Ок-Риджа было подсчитано, что угольные электростанции того времени могут давать ожидаемую дозу 19 мкЗв / год для своих ближайших соседей в радиусе 500 м. [40] В отчете Научного комитета Организации Объединенных Наций по действию атомной радиации за 1988 год предполагаемая доза на расстоянии 1 км составляет 20 мкЗв / год для старых станций или 1 мкЗв / год для новых станций с улучшенным улавливанием летучей золы, но была невозможно подтвердить эти цифры тестом. [41]При сжигании угля выделяются уран, торий и все дочерние урановые продукты, накопленные при распаде - радий, радон, полоний. [42] Радиоактивные материалы, ранее захороненные под землей в угольных отложениях, выбрасываются в виде летучей золы или, если летучая зола улавливается, могут быть включены в бетон, изготовленный из летучей золы.

Другие источники приема дозы [ править ]

Медицинский [ править ]

Среднее глобальное облучение человека искусственным излучением составляет 0,6 мЗв / год, в основном на основе медицинских изображений . Этот медицинский компонент может быть намного выше, в среднем 3 мЗв в год для населения США. [3] Другие человеческие факторы включают курение, авиаперелеты, радиоактивные строительные материалы, исторические испытания ядерного оружия, аварии на атомных электростанциях и работу ядерной промышленности.

Типичный рентген грудной клетки дает эффективную дозу 20 мкЗв (2 мбэр). [43] Доза стоматологического рентгеновского снимка составляет от 5 до 10 мкЗв. [44] КТ обеспечивает эффективную дозу для всего тела в диапазоне от 1 до 20 мЗв ( от 100 до 2000 мбэр). Средний американец получает около 3 мЗв диагностической медицинской дозы в год; страны с самым низким уровнем медицинской помощи почти не получают. Лучевая терапия при различных заболеваниях также требует определенной дозы, как для людей, так и для окружающих.

Потребительские товары [ править ]

Сигареты содержат полоний-210 , образующийся из продуктов распада радона, которые прилипают к листьям табака . Сильное курение приводит к дозе облучения 160 мЗв / год на локализованные пятна на бифуркациях сегментарных бронхов в легких в результате распада полония-210. Эту дозу нелегко сопоставить с пределами радиационной защиты, поскольку последние относятся к дозам для всего тела, в то время как доза от курения попадает в очень небольшую часть тела. [45]

Радиационная метрология [ править ]

В лаборатории радиационной метрологии фоновое излучение относится к измеренному значению от любых случайных источников, которые влияют на прибор при измерении пробы конкретного источника излучения. Этот фоновый вклад, который устанавливается как стабильное значение в результате нескольких измерений, обычно до и после измерения образца, вычитается из скорости, измеренной при измерении образца.

Это соответствует определению фона Международного агентства по атомной энергии как «доза или мощность дозы (или наблюдаемая мера, связанная с дозой или мощностью дозы), относящаяся ко всем источникам, кроме указанного (ых)» [1].

Та же проблема возникает с приборами радиационной защиты, где на показания прибора может влиять радиационный фон. Примером этого является сцинтилляционный детектор, используемый для контроля поверхностного загрязнения. В условиях повышенного гамма-фона на сцинтилляционный материал будет влиять фоновая гамма-характеристика, которая добавляется к показаниям, полученным при любом контролируемом загрязнении. В крайних случаях это сделает прибор непригодным для использования, поскольку фон заглушает более низкий уровень радиации от загрязнения. В таких приборах фон можно постоянно контролировать в состоянии «Готов» и вычитать из любого показания, полученного при использовании в режиме «Измерение».

Регулярное измерение радиации проводится на нескольких уровнях. Правительственные учреждения собирают показания радиации в рамках мандатов экологического мониторинга, часто делая их доступными для общественности, а иногда и в режиме, близком к реальному времени. Совместные группы и частные лица также могут делать показания в реальном времени доступными для общественности. Приборы, используемые для измерения излучения, включают трубку Гейгера – Мюллера и сцинтилляционный детектор.. Первый обычно более компактен и доступен по цене и реагирует на несколько типов излучения, тогда как последний более сложен и может обнаруживать определенные энергии и типы излучения. Показания указывают на уровни излучения от всех источников, включая фон, и показания в реальном времени, как правило, не подтверждаются, но корреляция между независимыми детекторами увеличивает уверенность в измеренных уровнях.

Список государственных пунктов измерения радиации в режиме, близком к реальному времени, с использованием различных типов приборов:

  • Европа и Канада: Европейская платформа обмена радиологическими данными (EURDEP) Простая карта мощности дозы гамма-излучения
  • США: EPA Radnet в режиме реального времени и лабораторных данных по штатам

Список международных центров совместных / частных измерений в режиме, близком к реальному времени, использующих в основном детекторы Гейгера-Мюллера:

  • Карта GMC: http://www.gmcmap.com/ (сочетание станций обнаружения старых данных и некоторых станций, работающих почти в реальном времени)
  • Netc: http://www.netc.com/
  • Радмон: http://www.radmon.org/
  • Радиационная сеть: http://radiationnetwork.com/
  • Radioactive @ Home: https://web.archive.org/web/20160329050624/http://radioactiveathome.org/map/
  • Safecast: http://safecast.org/tilemap (зеленые кружки - детекторы в реальном времени)
  • uRad Monitor: http://www.uradmonitor.com/

См. Также [ править ]

  • Эквивалентное время фонового излучения (BRET)
  • Эквивалентная доза банана
  • Радиоактивность окружающей среды
  • Шум (электроника)
  • Низкофоновая сталь

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Международное агентство по атомной энергии (2007). Глоссарий МАГАТЭ по безопасности: терминология, используемая в ядерной безопасности и радиационной защите . ISBN 9789201007070.
  2. ^ a b c d e Научный комитет Организации Объединенных Наций по действию атомной радиации (2008 г.). Источники и эффекты ионизирующего излучения . Нью-Йорк: Организация Объединенных Наций (опубликовано в 2010 г.). п. 4. ISBN 978-92-1-142274-0. Проверено 9 ноября 2012 года .
  3. ^ a b c Воздействие ионизирующего излучения на население США . Бетесда, штат Мэриленд: Национальный совет по радиационной защите и измерениям. 2009. ISBN. 978-0-929600-98-7. НКРЗ №160.
  4. ^ Министерство образования, культуры, спорта, науки и технологий Японии "Радиация в окружающей среде" извлечено 2011-6-29
  5. ^ "Радиоактивные материалы естественного происхождения (NORM)" . Всемирная ядерная ассоциация . Март 2019.
  6. ^ «Воздействие радиации от естественных источников» . Ядерная безопасность . МАГАТЭ. Архивировано 9 февраля 2016 года . Дата обращения 4 января 2016 .
  7. ^ a b c d e Гэри У. Филипс, Дэвид Дж. Нагель, Тимоти Коффи - Учебник по обнаружению ядерного и радиологического оружия , Центр технологий и политики национальной безопасности, Национальный университет обороны, май 2005 г.
  8. ^ a b Научный комитет Организации Объединенных Наций по действию атомной радиации (2006 г.). «Приложение E: Оценка источников воздействия радона в домах и на рабочих местах» (PDF) . Действие ионизирующего излучения . II . Нью-Йорк: Организация Объединенных Наций (опубликовано в 2008 г.). ISBN  978-92-1-142263-4. Проверено 2 декабря 2012 года .
  9. ^ Радон и рак: вопросы и ответы - Национальный институт рака (США)
  10. ^ Форнальски, KW; Adams, R .; Allison, W .; Corrice, LE; Каттлер, Дж. М.; Дэви, гл .; Добжиньски, Л .; Эспозито, VJ; Feinendegen, LE; Гомес, LS; Lewis, P .; Mahn, J .; Миллер, ML; Pennington, Ch. W .; Мешки, B .; Sutou, S .; Валлийский, JS (2015). «Предположение о риске рака, вызванного радоном». Причины рака и борьба с ними . 10 (26): 1517–18. DOI : 10.1007 / s10552-015-0638-9 . PMID 26223888 . S2CID 15952263 .  
  11. ^ Томас, Джон Дж .; Thomas, Barbara R .; Оверейндер, Хелен М. (27–30 сентября 1995 г.). Данные о концентрации радона в помещении: его географическое и геологическое распределение, пример из столичного округа, штат Нью-Йорк (PDF) . Международный радоновый симпозиум . Нэшвилл, Теннесси: Американская ассоциация ученых и технологов по радону . Проверено 28 ноября 2012 года .
  12. ^ Upfal, Марк Дж .; Джонсон, Кристина (2003). "65 Жилой Радон" (PDF) . В Гринберге, Майкл I .; Гамильтон, Ричард Дж .; Филлипс, Скотт Д.; Маккласки, Гайла Дж. (Ред.). Профессиональная, производственная и экологическая токсикология (2-е изд.). Сент-Луис, Миссури: Мосби. ISBN  9780323013406. Проверено 28 ноября 2012 года .
  13. ^ «Фоновое излучение и другие источники воздействия» . Обучение радиационной безопасности . Университет Майами . Проверено 30 сентября 2016 года .
  14. ^ «Воздействие радиации во время коммерческих рейсов авиакомпаний» . Проверено 17 марта 2011 года .
  15. ^ Общество физики здоровья. «Радиационное облучение во время полетов коммерческих авиакомпаний» . Проверено 24 января 2013 года .
  16. ^ Радиоактивное человеческое тело - Демонстрации лекций по естествознанию Гарвардского университета
  17. ^ "Углерод 14" (PDF) . Информационный бюллетень о здоровье человека . Аргоннская национальная лаборатория. Август 2005 г. Архивировано 27 февраля 2008 г. (PDF) . Проверено 4 апреля 2011 года .
  18. ↑ Азимов, Исаак (1976) [1957]. «Взрывы внутри нас». Только триллион (переработанное и обновленное изд.). Нью-Йорк: книги ACE. С. 37–39. ISBN 978-1-157-09468-5.
  19. ↑ Годовые дозы земной радиации в мире. Архивировано 23 июня 2007 г. на Wayback Machine.
  20. ^ Наир, МК; Nambi, KS; Амма, Н.С.; Gangadharan, P; Джаялекшми, П; Джаядеван, S; Cherian, V; Регурам, KN (1999). «Исследование населения в районе с высоким естественным радиационным фоном в Керале, Индия». Радиационные исследования . 152 (6 Suppl): S145–8. Bibcode : 1999RadR..152S.145N . DOI : 10.2307 / 3580134 . JSTOR 3580134 . PMID 10564957 .  
  21. ^ "Экстремальная слизь" . Катализатор . ABC. 3 октября 2002 г.
  22. Перейти ↑ Zhang, SP (2010). «Изучение механизма адаптивного ответа в зоне высокого радиационного фона Янцзяна в Китае». Чжунхуа Ю Фан И Сюэ За Чжи . 44 (9): 815–9. PMID 21092626 . 
  23. ^ Научный комитет ООН по действию атомной радиации (2000). «Приложение Б» . Источники и эффекты ионизирующего излучения . т. 1. Организация Объединенных Наций. п. 121 . Проверено 11 ноября 2012 года .
  24. ^ Фрейтас, AC; Аленкар, А.С. (2004). «Мощность дозы гамма-излучения и распределение естественных радионуклидов на песчаных пляжах - Илья-Гранди, Юго-Восточная Бразилия» (PDF) . Журнал экологической радиоактивности . 75 (2): 211–23. DOI : 10.1016 / j.jenvrad.2004.01.002 . ISSN 0265-931X . PMID 15172728 . Архивировано из оригинального (PDF) 21 февраля 2014 года . Проверено 2 декабря 2012 года .   
  25. ^ Васконселос, Данило С .; и другие. (27 сентября - 2 октября 2009 г.). Естественная радиоактивность на крайнем юге штата Баия, Бразилия, с использованием гамма-спектрометрии (PDF) . Международная ядерно-атлантическая конференция . Рио-де-Жанейро: Associação Brasileira de Energia Nuclear. ISBN  978-85-99141-03-8. Архивировано из оригинального (PDF) 21 февраля 2014 года . Проверено 2 декабря 2012 года .
  26. ^ a b c d Хендри, Джолион H; Саймон, Стивен Л; Войчик, Анджей; Сохраби, Мехди; Буркарт, Вернер; Кардис, Элизабет; Лорье, Доминик; Тирмарш, Марго; Хаята, Исаму (1 июня 2009 г.). «Воздействие на человека высокого естественного радиационного фона: чему оно может научить нас о радиационных рисках?» (PDF) . Журнал радиологической защиты . 29 (2A): A29 – A42. Bibcode : 2009JRP .... 29 ... 29H . DOI : 10.1088 / 0952-4746 / 29 / 2A / S03 . PMC 4030667 . PMID 19454802 . Архивировано из оригинала (PDF)    на 21 октября 2013 года . Проверено 1 декабря 2012 года .
  27. ^ Ghiassi-nejad, M; Мортазави, СМ; Кэмерон-младший; Niroomand-rad, А; Карам, Пенсильвания (январь 2002 г.). «Районы с очень высоким радиационным фоном Рамсарской конвенции, Иран: предварительные биологические исследования» (PDF) . Физика здоровья . 82 (1): 87–93 [92]. DOI : 10.1097 / 00004032-200201000-00011 . PMID 11769138 . S2CID 26685238 . Проверено 11 ноября 2012 года .   Наши предварительные исследования, кажется, указывают на наличие адаптивного ответа в клетках некоторых жителей Рамсарской конвенции, но мы не утверждаем, что наблюдали горметические эффекты у кого-либо из изученных. Учитывая очевидное отсутствие вредных эффектов среди наблюдаемых групп населения в этих областях с высокой мощностью дозы, эти данные предполагают, что текущие пределы доз могут быть чрезмерно консервативными. Однако имеющихся данных кажется недостаточно, чтобы заставить национальные или международные консультативные органы изменить свои текущие консервативные рекомендации по радиационной защите;
  28. ^ Dobrzyński, L .; Форнальски, KW; Feinendegen, LE (2015). «Смертность от рака среди людей, проживающих в районах с различным уровнем естественного радиационного фона» . Доза-реакция . 13 (3): 1–10. DOI : 10.1177 / 1559325815592391 . PMC 4674188 . PMID 26674931 .  
  29. ^ Pattison, JE; Hugtenburg, RP; Грин, С. (2009). «Повышение дозы естественного фонового гамма-излучения вокруг микрочастиц урана в организме человека» . Журнал Интерфейса Королевского общества . 7 (45): 603–11. DOI : 10,1098 / rsif.2009.0300 . PMC 2842777 . PMID 19776147 .  
  30. ^ "Атмосферная запись δ 14 C из Веллингтона" . Тенденции: сборник данных о глобальных изменениях. Информационно-аналитический центр по двуокиси углерода . 1994. Архивировано из оригинала на 1 февраля 2014 года . Проверено 11 июня 2007 года .
  31. ^ Левин, И .; и другие. (1994). « Запись δ 14 C от Vermunt» . Тенденции: сборник данных о глобальных изменениях. Информационно-аналитический центр по двуокиси углерода . Архивировано из оригинального 23 сентября 2008 года . Дата обращения 4 января 2016 .
  32. ^ "Радиоуглеродное датирование" . Утрехтский университет . Проверено 19 февраля 2008 года .
  33. ^ Научный комитет ООН по действию атомной радиации [ неудачная проверка ]
  34. ^ МКРЗ (2007). В 2007 Рекомендации Международной комиссии по радиологической защите . Летопись МКРЗ . Публикация МКРЗ 103. 37 . ISBN 978-0-7020-3048-2. Проверено 17 мая 2012 года .
  35. ^ http://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/Pub1145_web.pdf
  36. ^ Всемирная организация здравоохранения (апрель 2006 г.). «Последствия аварии на Чернобыльской АЭС для здоровья: обзор» . Проверено 24 января 2013 года .
  37. ↑ Джефф Брамфил (23 мая 2012 г.). «Дозы Фукусимы подсчитаны» . Природа . 485 (7399): 423–424. Bibcode : 2012Natur.485..423B . DOI : 10.1038 / 485423a . PMID 22622542 . 
  38. ^ Комиссия по ядерному регулированию США (август 2009 г.). «Справочная информация об аварии на Три-Майл-Айленд» . Проверено 24 января 2013 года .
  39. ^ "Радиологические последствия пожара Виндскейл 1957 года" . 10 октября 1997 года Архивировано из оригинала 17 мая 2013 года . Проверено 24 января 2013 года .
  40. ^ Макбрайд, JP; Мур, RE; Уизерспун, JP; Blanco, RE (8 декабря 1978 г.). «Радиологическое воздействие сточных вод угольных и атомных электростанций» (PDF) . Наука . 202 (4372): 1045–50. Bibcode : 1978Sci ... 202.1045M . DOI : 10.1126 / science.202.4372.1045 . PMID 17777943 . S2CID 41057679 . Архивировано из оригинального (PDF) 27 сентября 2012 года . Проверено 15 ноября 2012 года .   
  41. ^ Научный комитет ООН по действию атомной радиации (1988). «Приложение А» . Источники, эффекты и риски ионизирующего излучения . Радиационные исследования . 120 . Нью-Йорк: Организация Объединенных Наций. С.  187–188 . Bibcode : 1989RadR..120..187K . DOI : 10.2307 / 3577647 . ISBN 978-92-1-142143-9. JSTOR  3577647 . Проверено 16 ноября 2012 года .
  42. ^ Gabbard, Алекс (1993). «Сжигание угля: ядерный ресурс или опасность?» . Обзор Национальной лаборатории Ок-Ридж . 26 (3–4): 18–9. Архивировано из оригинала 5 февраля 2007 года.
  43. ^ Wall, BF; Харт, Д. (1997). «Пересмотренные дозы облучения для типичных рентгеновских исследований» (PDF) . Британский журнал радиологии . 70 (833): 437–439. DOI : 10.1259 / bjr.70.833.9227222 . PMID 9227222 . Проверено 18 мая 2012 года .   (5000 измерений дозы у пациентов из 375 больниц)
  44. ^ Hart, D .; Уолл, Б.Ф. (2002). Радиационное воздействие на население Великобритании в результате медицинских и стоматологических рентгеновских обследований (PDF) . Национальный совет радиологической защиты. п. 9. ISBN  978-0859514682. Проверено 18 мая 2012 года .[ постоянная мертвая ссылка ]
  45. ^ Дейд В. Мёллер. «Дозы от курения сигарет» . Общество физиков здоровья . Проверено 24 января 2013 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • Описание радиационного фона от Фонда исследования радиационных эффектов
  • Часто задаваемые вопросы об окружающей среде и фоновом излучении от Общества физиков здравоохранения
  • Диаграмма доз радиации от Американского ядерного общества
  • Радиационная доза Калькулятор от Агентства по охране окружающей среды Соединенных Штатов