Антропогенне радіоактивне забруднення довкілля
Штучний радіаційний фон
• Випромінювання, зумовлене розсіяними в біосфері штучними радіонуклідами
• Додає до природного радіаційного фону Земної кулі лише 1 – 3%
Шляхи виникнення і надходження до біосфери штучних радіоактивних ізотопів
Випробування ядерної зброї
• Утворюються продукти поділу ядерного заряду та радіоізотопи наведеної активності
• Ядра атомів 238U, 239 Pu розщеплюються з утворенням 80 різних елементів, періоди піврозпаду яких тривають у межах від 1 с (157Xe) до 1,57×107 років (129I)
Наведена радіоактивність
• Виникає в результаті захоплення нейтронів, які виникають під час радіоактивного розпаду урану чи плутонію, ядрами атомів елементів, що входять конструктивних матеріалів вибухового пристрою, повітря, ґрунту чи води
• Виникають ізотопи з коротким періодом напіврозпаду (24Na, 27Mg, 31Si, 32P)
Повітряний атомний вибух
Підприємства атомної промисловості
• Уранові рудники
• Фабрики по збагаченню урану та виготовленню ядерного палива
• Експериментальні, військові, енергетичні реактори
Основні джерела забруднення біосфери
• Радіоактивні відходи
• Аварії на підприємствах
Радіоактивні відходи
• Тверді та рідкі радіоактивні відходи, що містять уран і радій
• Газоподібні відходи (41Ar, 19O, 59Fe, 31Si)
• Рідкі відходи – вода першого контуру реактора
• Тверді відходи – тепловиділяючі елементи (ТВЕЛ) та конструкції, що підпадали дії нейтронного опромінення
Медицина, лабораторія ННІ, ізотопні лабораторії
• Газоподібні
• Рідкі
• Тверді відходи
Радіоактивність живих організмів
Радіоактивність живих організмів залежить перш за все від концентрації таких радіоактивних ізотопів, які існують у суміші із стабільними елементами, що у значних кількостях містяться в організмі (40K, 14С, 3Н)
Фонове опромінення людини
Зовнішнє опромінення
• Космічні промені та γ – випромінювання природних радіоактивних речовин з довкілля
• Складає 0,28 мГр/рік
• Доза залежить від активності радіонуклідів
Внутрішнє фонове опромінення
• За рахунок природних радіоактивних елементів, які містяться в організмі: 40K, 14C, 226Ra, 222Rn, 210Po, 220Th
• Доза складає приблизно 1,4 мГр/рік
Додаткове опромінення
• Радіоактивними продуктами в результаті випробувань ядерної зброї, аварій на об'єктах атомної промисловості
• Зовнішнє та внутрішнє
• Польоти в верхніх шарах атмосфери
• Медичне обстеження
• Побутові предмети
Додаткове внутрішнє опромінення
• Радіонукліди, що надходять аліментарним шляхом та при вдиханні забрудненого повітря
• Депонування радіонуклідів створює підвищену локальну дозу
• Основний внесок створюють 90Sr, 137 Cs (аналоги кальцію та калію відповідно)
Міграція радіонуклідів
• Атмосфера – ґрунт – рослина – свійські тварини (молоко, м’ясо) – людина
• Атмосфера – рослина – свійські тварини (молоко, м’ясо) – людина
• Атмосфера – водойми (вода) – фітопланктон – зоопланктон – риба - людина
Розподіл радіонуклідів в організмі людини
• Скелет (кальцій, стронцій, барій, радій)
• Печінка (цезій, плутоній)
• Весь організм (кисень, водень, залізо)
• Щитовидна залоза (йод)
Радіонукліди
• Період напіврозпаду (секунди, млн. років)
• Активність (число радіоактивних перетворень за одиницю часу) – беккерелі (Бк)
Найважливіші радіоізотопи в біосфері
• 239P4 – 2400 років
• 40K – 1,3 млрд. років
• 14C – 5568 років
• 137Cs – 32 років
• 90Sr – 27,7 років
• 3H – 12,4 років
• 144Ce – 285 діб
• 24Na – 15 годин
• 131I – 8 діб
• 41Ar – 2 години
Експозиційна доза
• Іонізуюча спроможність випромінювання в повітрі (Кулон на 1 кг, рентген)
• Визначають потенційні можливості іонізуючого випромінювання
Поглинута доза
• Енергія іонізуючого випромінювання, що поглинається одиницею маси опроміненою речовини
• Вимірюється у греях (Гр), радах
Доза, яку одержує людина
• Вид випромінювання
• Щільність потоку
• Тривалість впливу
Еквівалентна доза
• Міра біологічного впливу випромінювання на конкретну людину
• Індивідуальний критерій небезпеки
• Вимірюється у зівертах (Зв), берах (біологічний еквівалент рада)
Аварії на АЕС
• 12 лютого 1952 р., Канада, штат Онтаріо, Чолк –Рівер, АЕС NRX (перша в світі серйозна аварія)