Внутрішнє опромінення

В середньому приблизно 2/3 ефективної еквівалентної дози опромінення, яку людина отримує від природних джерел радіації, надходить від радіоактивних речовин, які потрапляють в організм з їжею, водою та повітрям.

Зовсім невелика частина цієї дози припадає на радіоактивні ізотопи типу карбону-14 і тритія, котрі утворюються під дією космічної радіації. Вся решта надходить від джерел земного походження. В середньому людина отримує близько 180 мілізівертів в рік за рахунок калія-40, який засвоюється організмом разом з нерадіоактивними ізотопами калію, необхідними для життєдіяльності організму. Однак значно більшу дозу внутрішнього опромінення людина отримує від нуклідів радіоактивного ряду урану-238 і в меншій мірі від радіонуклідів ряду торія-232.

Деякі з них, наприклад нукліди свинцю-210 і полонію-210, потрапляють в організм з їжею. Вони концентруються в рибі і молюсках, тому люди, котрі вживають багато риби і інших дарів моря, можуть отримати відносно високі дози опромінення.

Перш ніж потрапити в організм людини, радіоактивні речовини, як і в розглянутих вище випадках, проходять по важких маршрутах в навколишньому середовищі, і це доводиться враховувати при оцінках дози опромінення, отриманих від будь-якого джерела.

Потрапивши в організм людини, дуже сильно збільшується час опромінення тканин організму. До найбільш небезпечних речовин як довго живучих належать 90Sr, 226Ra і 239Pu, виведення яких з організму практично відсутнє і опромінення триває все життя. Також радіоактивні речовини розподіляються по тканинах організму нерівномірно, а концентрація в окремих органах, ще більш збільшує їх опромінення. Патологія дії великих доз опромінення на організм залежить від місця локалізації радіонукліда; наприклад, радій відкладається в кістках, пошкоджуючи кістковий мозок, йод – у щитовидній залозі. Після попадання 131I в людський організм радіоактивність щитовидної залози перевищує радіоактивність всіх інших тканин у 200 разів.

Радіоактивні ізотопи йоду заслуговують великої уваги по кількох причинах. Одна з них в тому, що при діленні ядер урану виникає не тільки довго живучий 131I (з періодом напіврозпаду 8 діб), а й інші короткоживучі ізотопи 135I (7 год) та 133I (20 год). Йод має велику радіаційну небезпеку для грудних дітей, щитовидна залоза яких в 10 раз менша, ніж у дорослих (2г і 20г). Таким чином при одній і тій же концентрації радіонуклідів йоду у повітрі і материнському молоці доза опромінення щитовидної залози дитини є набагато більшою, ніж дорослої людини.

Взагалі, по характеру розподілення в організмі людини радіонукліди поділяються на 3 групи:

1.ті, що накопичуються у скелеті – 90Sr, 226Ra, 238U, 239Ru, 228Th

2.ті, що накопичуються в кровотворних органах: 198Аи, 210Ро

3.ті,що рівномірно розподіляються по всіх органах і тканинах – 3Н, 14С, 95Zr, 95Nb, 137Cs. (Звернення до додатку №А)

Радон

Лише недавно вчені зрозуміли, що найбільш вагомим із всіх природних джерел радіації являється невидимий, не маючи ні смаку, ні запаху важкий газ (в 7,5 раз важчий повітря) радон. В природі радон зустрічається в двох основних формах: в вигляді радона-222, члена радіоактивного ряду, утворюваного продуктами розпаду урана-238, і в вигляді радона-220, члена радіоактивного ряду торія-232. Радон-222 приблизно в 20 раз важчий, ніж радон-220 (мається на увазі вклад в сумарну дозу опромінення).Більша частина опромінення виходить від дочірніх продуктів розпаду радону, а не від самого радону.

Радон випромінюється усіма будівельними матеріалами і грунтом (60кБк/добу), природним газом, який використовується в побутових приміщеннях (3 кБк/добу), водою з підземних джерел (4 кБк/добу). Радон концентрується в повітрі житлових приміщень, коли вони ізольовані від зовнішнього середовища (зачиненні вікна, квартирки). Найбільша концентрація радону – в ванній кімнаті та кухні. Сумарна еквівалентна доза за рахунок випромінювання радону, за розрахунками вчених, становить ~ 100 мбер за рік.

Інші джерела радіації

Вугілля подібно більшості іншим природнім матеріалам, утримує невелику кількість первинних радіонуклідів. Останні, добуті разом з вугіллям із надр землі, після горіння потрапляють в навколишнє середовище, де можуть служити джерелом опромінення людей.

Хоча концентрація радіонуклідів в різних вугільних пластах розрізняється в сотні разів, в основному вугілля утримує менше радіонуклідів, ніж земна кора в середньому. Але при горінні вугілля більша частина його мінеральних компонентів спікається в шлак чи золу, куди в основному і потрапляють радіоактивні речовини. Більша частина золи і шлаку залишається на дні топки електросилової станції. Однак більш легкий зольний пил виноситься тягою в трубу електростанції. Кількість цього пилу залежить від відношення до проблем забруднення навколишнього середовища і від засобів, які вкладають в спорудження очищувальних пристроїв.

Хмари, які викидаються трубами теплових електростанцій, призводять до додаткового опромінення людей, а осідаючи на землю, частинки можуть знову повернутися в повітря в складі пилу. Згідно поточним оцінкам, виготовлення кожного гігават-року електроенергії обходиться людству в 2 люд-Зв очікуваної колективної ефективної еквівалентної дози опромінення: в 1979 році, наприклад, очікувана колективна еквівалентна доза від всіх працюючих на вугіллі електростанцій в усьому світі склала близько 2000 люд-Зв.

На приготування їжі і опалення житлових будинків тратиться менше вугілля, але зате більше зольного пилу летить в повітря в перерахунку на одиницю палива. Таким чином, із печей і камінів всього світу вилітає в атмосферу зольного пилу, можливо, не менше, ніж із труб електростанції. Крім того, на відміну від більшості електростанцій житлові будинки мають відносно невисокі труби і розміщенні звичайно в центрі населених пунктів, тому значно більша частина забруднення потрапляє безпосередньо на людей.