Радіаційний фон

Різні прилади для виміру радіаційного фону для аварійно-рятувальних служб та правоохоронних органів

Радіаційний фон — це міра рівня іонізуючого випромінювання, що знаходиться в навколишньому середовищі в певному місці, яке не пов'язане з навмисним введенням джерел випромінювання.

Радіаційний фон походить від багатьох джерел, як природних, так і штучних. До них відносяться як космічне випромінювання, так і радіоактивність довкілля від природних радіоактивних матеріалів (таких як радон та радій), а також штучне медичне рентгенівське випромінювання, глобальні випадання внаслідок випробувань ядерної зброї та радіаційних аварій.

Визначення

Радіаційний фон визначається Міжнародним агентством з атомної енергії як «доза або потужність дози (або міра, що спостерігається, пов'язана з дозою або потужністю дози), що відноситься до всіх джерел, крім зазначеного (-их)»[1]. Таким чином, проводиться різниця між дозою, яка вже знаходиться в зазначеному місці і визначається тут як «фон», і дозою, отриманою від навмисне введеного та зазначеного джерела. Це важливо, тому що якщо виміри радіації виробляються від зазначеного джерела випромінювання, то існуючий фон може вплинути на цей вимір. Прикладом може бути вимірювання радіоактивного забруднення на фоні гамма-випромінювання, яке може збільшити загальні показання вище очікуваних від одиночного забруднення.

Однак, якщо джерело випромінювання не вказане як викликає підозри, то вимір загальної дози опромінення в певному місці зазвичай називається радіаційним фоном, і це зазвичай той випадок, коли потужність дози, що приходить з довкілля, вимірюється з екологічними цілями.

Приклади потужності радіаційного фону

Радіаційний фон залежить від місця та часу. У таблиці наведено приклади:

Середня річна дія іонізуючого випромінювання на людину в мілізівертах (мЗв) на рік
Джерело випромінювання Світ США Японія Росія :c. 15—16 Зауваження
Вдихання повітря 1,26 2,28 0,40 2,0 В основному від радону, залежить від накопичення газу в приміщенні.
Споживання їжі та води 0,29 0,28 0,40 0,17 (40 K),
0,133 (їжа),
0,038 (вода) 		(К-40, С-14 та ін. )
Зовнішнє опромінення від радіонуклідів земного походження 0,48 0,21 0,40 0,67 Залежить від ґрунту та будівельних матеріалів
Космічне випромінювання 0,39 0,33 0,30 0,339 Залежить від висоти
Проміжний результат (природний) 2,40 3.10 1,50 3,36 Значні групи населення отримують 10–20 мЗв
Медичне 0,60 3,00 2.30 0,62 Світове значення не включає променеву терапію ;
 значення для США — це в основному комп'ютерна томографія та ядерна медицина.
Споживчі товари - 0,13 - сигарети, авіаперельоти, будматеріали і т. д. буд.
Атмосферні ядерні випробування 0,005 - 0,01 - Пік 0,11 мЗв 1963 року і з того часу знижується;
 рівень вище поряд із випробувальними полігонами
Професійний вплив 0,005 0,005 0,01 У середньому у світі лише робітників 0,7 мЗв, переважно через радону в шахтах;
 США в основному за рахунок медичних та авіаційних працівників.
Чорнобильська аварія 0,002 - 0,01 0,006 (14 регіонів) Пік 0,04 мЗв у 1986 році і з тих пір знижується;
 рівень вище поряд зі станцією
Ядерний паливний цикл 0,0002 0,001 До 0,02 мЗв біля об'єктів; не включає професійне опромінення
Інший - 0,003 Промисловість, безпека, медицина, освіта та дослідження
Проміжний результат (штучний) 0,6 3,14 2.33
Загальне 3,00 6,24 3,83 3,98 мілізіверт на рік

Природний радіаційний фон

Метеостанція біля Музею атомних випробувань у Лас-Вегасі у спекотний літній день. Відображається рівень фонового гамма-випромінювання 9,8 мкР/год (0,82 мЗв/рік). Це дуже близько до середньосвітового фонового випромінювання 0,87 мЗв/рік від космічних та земних джерел.
Камера Вільсона, використана першими дослідниками, які виявили космічні промені та іншу фонову радіацію. Їх можна використовувати для візуалізації радіаційного тла.

Радіоактивні матеріали зустрічаються всюди в природі, звідки вони природним чином, присутні в ґрунті, камінні, воді, повітрі та рослинності, потрапляють в організм. На додаток до цього «внутрішнього опромінення» люди також отримують «зовнішнє опромінення» від радіоактивних матеріалів, які знаходяться поза людським тілом, а також від космічного випромінювання. Середня в усьому світі природна доза для людини становить близько 2,4 мЗв на рік[2]. Це вчетверо перевищує середній світовий рівень штучного опромінення, який у 2008 році склав близько 0,6 мЗв на рік. У деяких розвинених країнах, таких як США та Японія, штучне опромінення в середньому більше природного через ширший доступ до медичної візуалізації. У Європі середня експозиція природного фону країнами коливається від менше 2 мЗв (200 мбер щорічно у Сполученому Королівстві) до більше 7 мЗв (700 мбер щорічно для деяких груп людей у Фінляндії)[3].

Вплив радіації від природних джерел — неминуча риса повсякденного життя як у роботі, і у громадських місцях. Це опромінення в більшості випадків мало або зовсім не турбує суспільство, але в певних ситуаціях необхідно враховувати введення заходів щодо охорони здоров'я, наприклад, при роботі з урановими та торієвими рудами та іншими радіоактивними матеріалами природного походження (NORM). В останні роки Агентство приділяє цим ситуаціям особливу увагу"

— Міжнародне агентство з атомної енергії[4].

Джерела із Землі

Земна радіація у наведеній вище таблиці включає лише джерела, які залишаються зовнішніми стосовно людського тіла. Основними радіонуклідами, що становлять радіаційний фон, є калій, уран і торій, а також продукти їх розпаду, наприклад, радій та радон. Це радіоактивні речовини, що зустрічаються в низьких концентраціях, але мають великі значення в результаті розпаду. Більшість цих джерел зменшується через радіоактивний розпад з моменту утворення Землі, оскільки на даний час немає значного позаземного джерела цих речовин. Таким чином, нинішня активність урану-238 на Землі становить лише половину від первісної через його період напіврозпаду 4,5 мільярда років, а калію-40 (період напіврозпаду 1,25 мільярда років) становить лише близько 8 % від первісного. Однак за час існування людей кількість радіації практично не зменшилася.

Багато ізотопів з більш коротким періодом напіврозпаду (і, отже, більш радіоактивні) присутні в середовищі Землі через природне утворення, що триває. Прикладами є радій-226 (продукт розпаду торію-230 в ланцюзі розпаду урану-238) та радон-222 (продукт розпаду торію-226 у цьому ж ланцюгу)[5].

Торій та уран (а також їх ізотопи), головним чином, піддаються альфа- та бета-розпаду, їх нелегко виявити. Однак багато продуктів розпаду є сильними джерелами гамма-випромінювання. Торій-232 виявляється через пік 239 кеВ від свинцю-212; 511, 583 і 2614 кеВ піки від талію-208 ; 911 і 969 кев піки від актинію-228. Уран-238 проявляється як 609, 1120 і 1764 кев піки вісмуту-214 (той самий пік для атмосферного радону). Калій-40 виявляється безпосередньо через його 1461 кеВ гамма-пік.

Рівень радіації над морем та іншими великими водоймищами, як правило, становить приблизно десяту частину земного фону. Прибережні райони (і райони поруч із прісною водою) можуть мати додаткове підвищення рівня за рахунок наносів.

Джерела у повітрі

Найбільшим джерелом природного радіаційного фону є радон, що міститься в повітрі — радіоактивний газ, що виходить із землі. Радон — продукт розпаду урану, який відносно часто зустрічається в земній корі, але більше концентрується в рудоносних породах, розкиданих по всьому світу. Радон просочується з цих руд в атмосферу або в ґрунтові води або проникає в будинки. Його можна вдихнути в легені разом із продуктами його розпаду, де вони залишатимуться протягом певного періоду після дії. Радон та його ізотопи, радіонукліди і продукти розпаду — всі вони складають середню дозу, що вдихається, 1,26 мЗв/год (мілізіверт на рік). Радон розподіляється нерівномірно, рівень газу змінюється в залежності від погоди, тому вищі дози спостерігаються в багатьох регіонах світу, де він становить значну небезпеку для здоров'я. Усередині будівель у Скандинавії, США, Ірані та Чехії були виявлені концентрації, що перевищують середньосвітові показники у 500 разів[6].

Хоча радон зустрічається в природі, опромінення цим газом може збільшуватися або зменшуватися внаслідок діяльності людини, особливо під час зведення будинків. Негерметична житлова підлога або погана вентиляція підвалу в будинку з гарною ізоляцією можуть призвести до накопичення радону всередині житла, піддаючи його мешканців впливу високих концентрацій. Повсюдне будівництво добре ізольованих та герметичних будинків у північних промислово розвинених країнах призвело до того, що радон став основним джерелом фонового випромінювання у деяких районах на півночі Північної Америки та Європи. Герметизація підвалу та витяжна вентиляція знижують його вплив. Деякі будівельні матеріали, наприклад, легкий бетон з галуном, фосфогіпсом та італійським туфом, можуть виділяти радон, якщо вони містять радій[6].

Радіаційне опромінення від радону не пряме. Радон має короткий період напіврозпаду (4 дні) і розпадається на інші тверді частинки радіоактивних нуклідів радіоактивних рядів. Ці радіоактивні частинки вдихаються та осідають у легенях, викликаючи тривалий вплив. Таким чином, вважається, що радон є другою за значущістю причиною раку легенів після куріння, і тільки в США щороку стається від 15 000 до 22 000 смертей від раку[7]. Головним чином, атмосферне тло створюється радоном і продуктами його розпаду. У гамма-спектрі видно піки 609, 1120 і 1764 кеВ, що належать вісмуту-214 — продукт розпаду радону. Атмосферний фон сильно залежить від напряму вітру та метеорологічних умов. Радон також може виділятися із землі сплесками і потім утворювати радонові хмари, здатні долати десятки кілометрів. Однак обговорення протилежних експериментальних результатів все ще продовжується[8].

Близько 100 000 Бк/м3 радону було виявлено у підвалі будинку Стенлі Ватраса у 1984 році. Він та його сусіди в Боєртауні, штат Пенсільванія (США) можуть бути рекордсменами з радіоактивності жител у світі[9][10].

За оцінками міжнародних організацій з радіаційного захисту, очікувана доза може бути розрахована шляхом множення рівноважної еквівалентної концентрації (EEC) радону на коефіцієнт від 8 до 9. nSv·m3/Bq·h та EEC ізотопів радону в 40 разів nSv·m3/Bq·h.

Космічна радіація

Оцінка максимальної дози радіації, отриманої на висоті 12 км 20 січня 2005 року після сильного сонячного спалаху. Дози виражені у мікрозівертах на годину.

Земля постійно бомбардується радіацією з космосу. Це випромінювання, головним чином, складається з позитивно заряджених іонів — від протонів до ізотопів заліза і більших ядер, що надходять на Землю з-за меж Сонячної системи. Це випромінювання взаємодіє з атомами в атмосфері, створюючи повітряний потік вторинної радіації (широка атмосферна злива), включаючи рентгенівські промені, мюони, протони, альфа-частинки, піони, електрони та нейтрони. Безпосередня доза космічного випромінювання, головним чином, походить від мюонів, нейтронів та електронів, і ця доза варіюється в різних частинах світу залежно від геомагнітного поля та висоти. Наприклад, місто Денвер у США (на висоті 1650 метрів) отримує дозу космічних променів приблизно вдвічі більше, ніж місцевість, розташована нижче за рівнем моря[11]. Космічне випромінювання набагато інтенсивніше у верхній тропосфері, близько 10 км над рівнем моря, і тому викликає особливе занепокоєння в екіпажів авіакомпаній та пасажирів, які часто здійснюють перельоти та проводять багато годин на рік на цій висоті. Під час польотів екіпажі авіакомпаній зазвичай отримують додаткову виробничу дозу радіації в межах 2.2 мЗв (220 мбер) на рік[12] та 2,19 мЗв/рік[13], згідно з різними дослідженнями.

Так само космічні промені здійснюють сильніший фоновий вплив на космонавтів, ніж на людей на поверхні Землі. Астронавти на низьких орбітах, наприклад, на Міжнародній космічній станції або космічному Шаттлі, частково захищені магнітним полем Землі, але також страждають від радіаційного поясу Ван Аллена, який акумулює космічні промені у внутрішній області земної магнітосфери. За межами низької навколоземної орбіти, за досвідом астронавтів «Аполлона», що летіли на Місяць, це фонове випромінювання більш інтенсивне і є значною перешкодою для потенційного майбутнього довгострокового дослідження людиною Місяця або польоту на Марс.

Космічні промені також викликають ядерну трансмутацію елементів в атмосфері, при якій вторинне випромінювання, що генерується космічними променями, поєднується з ядрами атома в атмосфері, утворюючи різні нукліди. Можуть виникати численні так звані космогенні нукліди, але, ймовірно, найбільш помітним є вуглець-14, який утворюється при взаємодії з атомами азоту. Ці космогенні нукліди зрештою досягають поверхні Землі і можуть вбудовуватися в живі організми. Виробництво цих нуклідів незначно змінюється в залежності від короткострокових змін потоку сонячних променів, але вважається практично постійним у великих масштабах від тисяч до мільйонів років. Постійне відтворення, включення в організми та відносно короткий період напіврозпаду вуглецю-14 — це принципи, що використовуються при радіовуглецевому датуванні древніх біологічних матеріалів, таких як дерев'яні артефакти або людські останки.

Космічне випромінювання на рівні моря, зазвичай, проявляється як гамма-промені з енергією 511 кеВ від анігіляції позитронів, створених ядерними реакціями частинок високих енергій та гамма-променів. На великих висотах також є вклад безперервного спектра гальмівного випромінювання.

Їжа та вода

Два основних елементи, присутніх у людському тілі, а саме калій і вуглець, містять радіоактивні ізотопи, які значно збільшують нашу дозу від радіаційного фону. У середньому в людині міститься близько 17 міліграм калію-40 (40К) і близько 24 нанограмів (10−9 г) вуглецю-14 (14С), (період напіврозпаду 5730 років). За винятком внутрішнього забруднення зовнішнім радіоактивним матеріалом, ці дві речовини є найбільшими компонентами внутрішнього радіаційного опромінення від біологічно функціональних компонентів людського тіла. Близько 4000 ядер 40K[14] розпадаються кожної секунди, і приблизно така ж кількість 14C. Енергія бета-частинок, що утворюються при розпаді 40K, приблизно в 10 разів більше, ніж у бета-частин при розпаді 14C.

14C є в організмі людини на рівні близько 3700 Бк (0,1 мкКі) з часом біологічним напіврозпаду 40 днів[15]. Це означає, що в результаті розпаду 14C утворюється близько 3700 бета-часток за секунду. Однак атом 14C присутній в генетичній інформації приблизно половини клітин, тоді як калій не є компонентом ДНК. Розпад атома 14C усередині ДНК в однієї людини відбувається приблизно 50 разів на секунду, при цьому атом вуглецю змінюється атомом азоту[16].

Середня глобальна доза внутрішнього опромінення від радіонуклідів, крім радону та продуктів його розпаду, становить 0,29 мЗв/рік, з яких 0,17 мЗв/рік від 40К, 0,12 мЗв/рік надходить із ряду урану та торію, а 12 мкЗв/рік надходить від 14C.

Регіони з високим природним радіаційним фоном

У деяких регіонах дозування вище, ніж у середньому у країні. Загалом у світі території з винятково високим радіаційним фоном включають Рамсар в Ірані, Гуарапарі в Бразилії, Карунагаппаллі в Індії[17] Аркароола в Австралії[18] та Янцзян у Китаї[19].

Найвищий рівень природної радіації, коли-небудь зареєстрований на поверхні Землі, становив 90 µГр/год на бразильському пляжі (порт. areia preta), що складається з монациту[20]. Цей показник буде перетворено на 0,8 Гр/рік для цілорічного безперервного впливу, але насправді рівні змінюються в залежності від сезону і набагато нижчі в найближчих житлових будинках. Рекордні виміри не дублювалися і не включалися до останніх звітів Наукового Комітету ООН. Сусідні туристичні пляжі в Гуарапарі та Кумуруксатиба пізніше отримали 14 та 15 мкГр/год[21][22]. Зазначені значення задані у Греях. Для перетворення на Зіверт (Зв) потрібен ваговий коефіцієнт випромінювання; ці вагові коефіцієнти варіюються від 1 (бета та гама) до 20 (альфа-частинки).

Найвище радіаційне тло в населених пунктах спостерігається в Рамсарі в Ірані, перш за все, через використання місцевого природного радіоактивного вапняку як будівельного матеріалу. 1000 жителів, які зазнали найбільшого опромінення, отримують середню ефективну дозу 6 мЗв (600 мбер) на рік, що у шість разів перевищує рекомендовану МКРЗ межу впливу на населення зі штучних джерел. Крім того, вони одержують значну дозу внутрішнього опромінення від радону. Рекордні рівні радіації були виявлені в будинку, де ефективна доза від полів навколишнього випромінювання склала 131 мЗв (13,1 бер) на рік, а очікувана доза внутрішнього опромінення від радону склала 72 мЗв (7,2 бер) на рік[23]. Цей унікальний випадок більш ніж у 80 разів перевищує середній природний вплив радіації на людину у світі.

Для виявлення наслідків для здоров'я, пов'язаних із високими рівнями радіації в Рамсарі, регулярно проводяться епідеміологічні дослідження, але екологи поки що не роблять статистично значущих висновків[23]. Хоча досі підтримка сприятливих ефектів хронічної радіації (наприклад, збільшення тривалості життя) спостерігалася лише в кількох місцях, захисний та адаптивний ефект пропонується принаймні в одному дослідженні, автори якого проте попереджають, що даних з Рамсара поки що недостатньо, щоб послабити існуючі нормативні межі доз[24]. Проте недавній статистичний аналіз показав, що немає жодної кореляції між ризиком негативних наслідків для здоров'я та підвищеним рівнем природного радіаційного фону[25].

Фотоелектричний

Військовослужбовці, які мали справу з боєприпасами із збідненого урану, зазнають додаткового опромінення від фотоядерних реакцій з частинками матеріалів з високим атомним числом. Частинки можуть потрапити до організму як у результаті випадкового контакту, так і при пораненнях такими боєприпасами. Конкретна величина додаткового опромінення та вплив його на організм залишаються предметом суперечок[26].

Нейтронний фон

Більшість природного нейтронного фону — продукт взаємодії космічних променів з атмосферою. Пік енергії нейтронів становить близько 1 МеВ та швидко падає для великих енергій. На рівні моря утворення нейтронів становить близько 20 нейтронів за секунду на кілограм матеріалу, що взаємодіє з космічними променями (або близько 100—300 нейтронів на квадратний метр за секунду). Потік залежить від геомагнітної широти з максимумом біля магнітних полюсів. У сонячні мінімуми, через нижче екранування сонячного магнітного поля, потік приблизно вдвічі перевищує сонячний максимум. Також він різко зростає під час сонячних спалахів. Поблизу великих і важких об'єктів, наприклад будівель чи кораблів, потік нейтронів вище; це відомо як явище «нейтронна сигнатура, викликана космічними променями» або «ефект корабля», оскільки вперше було виявлено на кораблях у морі.

Штучне радіаційне тло

Дисплеї, що показують навколишні радіаційні поля 0,120-0,130 мкЗв/год (1,05-1,14 мЗв/год) на атомній електростанції. Це значення включає природний фон від космічних та земних джерел

Атмосферні ядерні випробування

Дози в щитоподібій залозі на душу населення в континентальній частині США в результаті всіх способів опромінення внаслідок всіх ядерних випробувань в атмосфері, проведених на полігоні в Неваді в 1951—1962 рр.
14C в атмосфері Нової Зеландії[27] та Австрії[28]. Крива для Нової Зеландії є репрезентативною для Південної півкулі, австрійська крива — для Північної півкулі. Атмосферні випробування ядерної зброї майже подвоїли концентрацію радіаційного фону 14C у Північній півкулі[29].

Часті наземні ядерні вибухи між 1940-ми та 1960-ми роками призвели до значного радіоактивного зараження. Деякі з цих забруднень є локальними, що робить околиці дуже радіоактивними. Радіонукліди можуть переноситися на великі відстані у вигляді ядерних опадів; частина цього радіоактивного матеріалу розкидана по всьому світу. Підвищення радіаційного фону внаслідок цих випробувань досягло піку в 1963 році і склало близько 0,15 мЗв на рік у всьому світі, або близько 7 % середньої фонової дози від усіх джерел. Договір про заборону випробувань ядерної зброї в атмосфері 1963 року забороняв наземні випробування, таким чином, до 2000 всесвітня доза від цих випробувань знизилася до 0,005 мЗв / рік.

Професійний вплив

Міжнародна комісія з радіологічного захисту рекомендує обмежити професійне опромінення до 50 мЗв (5 бер) на рік та 100 мЗв (10 бер) через 5 років.

Однак радіаційне тло для професійних доз включає радіацію, яка не вимірюється приладами в умовах потенційного професійного опромінення. Це включає як «природне радіаційне тло» за межами місця роботи, так і будь-які дози медичного опромінення. Це значення, зазвичай, не вимірюється чи відомо з обстежень, тому зміни загальної дози окремих працівників невідомі. Це може виявитися значним фактором, що збиває з пантелику при оцінці впливу радіаційного опромінення на групу працівників, у яких може значно відрізнятися природне тло та дози медичного опромінення. Це особливо важливо, коли виробничі дози є дуже низькими.

На конференції МАГАТЕ у 2002 році було рекомендовано, щоб професійні дози нижче 1-2 мЗв на рік не вимагали контролю з боку регулюючих органів[30].

Ядерні аварії

У нормальних умовах ядерні реактори виділяють невелику кількість радіоактивних газів, які викликають незначне радіаційне опромінення населення. Події, що класифікуються за Міжнародною шкалою ядерних подій як інциденти, зазвичай не призводять до викиду будь-яких додаткових радіоактивних речовин у довкілля. Великі викиди радіоактивності з ядерних реакторів дуже рідкісні. На цей час сталися дві великі аварії серед цивільного населення — аварія на Чорнобильській АЕС 1986 року та аварія на першій атомній електростанції у Фукусімі (2011 рік), які призвели до значного зараження.

Загальні дози опромінення внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС склали від 10 до 50 мЗв протягом 20 років для жителів постраждалих районів, причому більшу частину дози було отримано в перші роки після аварії, а для ліквідаторів — понад 100 мЗв. Від гострого променевого синдрому померло 28 людей[31].

Загальні дози від аварій на АЕС «Фукусіма-I» становили від 1 до 15 мЗв для мешканців постраждалих районів. Дози в щитоподібній залозі у дітей були нижчими за 50 мЗв. 167 ліквідаторів отримали дози понад 100 мЗв, а 6 з них — понад 250 мЗв (межа опромінення в Японії для аварійно-рятувальних працівників)[32].

Середня доза внаслідок аварії на АЕС Три-Майл-Айленд склала 0,01 мЗв[33].

Крім описаних вище подій серед цивільного населення, кілька аварій сталося на ранніх об'єктах з ядерною зброєю, такі як пожежа у Віндскейлі, забруднення річки Теча ядерними відходами від комплексу Маяк та катастрофа в Челябінську-40 (нині Озерськ) на тому ж самому комплексі — стався викид у довкілля значної кількості радіоактивних речовин. Внаслідок пожежі в Віндскейлі дози на щитоподібну залозу досягли 5-20 мЗв для дорослих та 10-60 мЗв для дітей[34]. Дози від аварій на «Маяку» невідомі.

Ядерний паливний цикл

Комісія з ядерного регулювання, Агентство з охорони довкілля США та інші американські та міжнародні агенції вимагають, щоб ліцензіати обмежували радіаційний вплив на окремих осіб із населення до 1 мЗв (100 м бер) на рік.

Спалювання вугілля

Вугільні заводи створюють небезпечні матеріали для людей, що живуть поруч, внаслідок радіоактивної золи виносу, яку вдихають і проковтують. Також вона осідає на рослинах і посівах. Національна лабораторія Ок-Риджа опублікувала статтю в 1978 році з даними про те, що вугільні електростанції того часу можуть дати очікувану дозу опромінення всього тіла в 19 мкЗв / рік для найближчих жителів в радіусі 500 м[35]. У звіті Наукового комітету Організації Об'єднаних Націй зі впливу атомної радіації[en] за 1988 рік передбачувана доза була оцінена в 1 км як 20 мкЗв/рік для старих станцій або 1 мкЗв/рік для нових заводів з поліпшеним уловлюванням летючої золи, але не вдалося підтвердити ці значення за допомогою тестів[36]. При спалюванні вугілля уран, торій і усі уранові залишки накопичуються шляхом розпаду — на виході виходять радій, радон, полоній[37]. Радіоактивні матеріали, раніше поховані під землею у вугільних відкладах, викидаються у вигляді летючої попелу або, якщо зола виносу уловлюється, можуть стати компонентом бетону, виготовленого з неї.

Інші джерела

Медичне

Середній глобальний вплив штучної радіації на людину становить 0,6 мЗв/рік, головним чином, за даними медичної візуалізації. Цей медичний компонент може бути набагато вищим, в середньому 3 мЗв на рік, серед населення США. Інші людські фактори включають куріння, авіаперельоти, радіоактивні будівельні матеріали, випробування ядерної зброї, аварії на атомних електростанціях та роботу ядерної промисловості.

Типовий рентген грудної клітки дає 20 мкЗв (2 мбер) ефективної дози[38]. Доза стоматологічного рентгенівського знімка становить від 5 до 10 мкЗв. Комп'ютерна томографія забезпечує ефективну дозу всього тіла в діапазоні від 1 до 20 мЗв (від 100 до 2000 мбер). Середній американець отримує близько 3 мЗв діагностичної лікувальної дози на рік; жителі країн із найнижчим рівнем медичної допомоги майже не отримують. Променева терапія при різних захворюваннях також створює певні дози як пацієнтам, так і людям, що працюють з таким обладнанням.

Споживчі товари

Цигарки містять радіоактивні ізотопи 210Po та 210Pb, що утворюються з продуктів розпаду радону, що прилипли до листя тютюну. Викурювання однієї пачки сигарет призводить до додаткової дози опромінення 1 мкЗв. У затятих курців отримана доза опромінення за рік може досягати 360 мкЗв[39].

Сильне куріння призводить до дози опромінення 160 мкЗв/рік (193 мкЗв/рік від 210Po та 251 мкЗв/рік від 210Pb)[40] на локалізовані плями на біфуркаціях сегментарних бронхів у легень у результаті подальшого розпаду цих ізотопів. Цю дозу можна порівняти з межами радіаційного захисту, оскільки останні відносяться до доз для всього тіла, тоді як доза від куріння потрапляє в дуже невелику частину тіла[41].

Радіаційна метрологія

У лабораторії радіаційної метрології радіаційний фон відноситься до виміряного значення будь-яких випадкових джерел, які впливають на прилад при вимірюванні проби конкретного джерела випромінювання. Цей фоновий вклад, який встановлюється як стабільне значення шляхом багаторазових вимірювань, зазвичай до і після виміру зразка, віднімається від інтенсивності, отриманої при вимірі зразка.

Це відповідає визначенню фону Міжнародного агентства з атомної енергії як «доза або потужність дози (або міра, що спостерігається, пов'язана з дозою або потужністю дози), що відноситься до всіх джерел, крім зазначеного (-их)»[1]

Така сама проблема виникає з приладами радіаційного захисту, де на показання приладу може впливати радіаційне тло. Прикладом є сцинтиляційний детектор, який використовується для контролю поверхневого радіоактивного забруднення. В умовах підвищеного гамма-фону на сцинтиляційний матеріал впливатиме фонова гамма-характеристика, що складається з показань, отриманих від будь-якого контрольованого забруднення. У крайніх випадках це зробить прилад непридатним до використання, оскільки фон заглушує нижчий рівень радіації від забруднення. У таких приладах фон потрібно постійно контролювати у стані «Готовність» та знімати з будь-яких показань, отриманих під час використання у режимі «Вимірювання».

Регулярний вимір радіації проводиться на кількох рівнях. Урядові агентства збирають показання радіації в рамках мандатів екологічного моніторингу, часто роблячи їх доступними для громадськості, а іноді й у режимі, близькому до реального часу. Спільні групи та приватні особи також можуть надавати свідчення в режимі реального часу доступними для громадськості. Інструменти, що використовуються для вимірювання радіації, включають трубку Гейгера — Мюллера та сцинтиляційний детектор. Перший, як правило, компактніший і доступніший і реагує на кілька типів випромінювання, в той час як останній є більш складним і може виявляти певні енергії та типи випромінювання. Показання вказують на рівні випромінювання від усіх джерел, включаючи фонові, і показання в реальному часі, як правило, не підтверджуються, але кореляція між незалежними детекторами збільшує впевненість у виміряних рівнях радіації.

Список державних пунктів виміру радіації в режимі, близькому до реального часу, з використанням різних типів приладів:

Список міжнародних центрів спільних/приватних вимірів у режимі, близькому до реального часу, що використовують, головним чином, детектори Гейгера-Мюллера:

Примітки

  1. ↑ а б International Atomic Energy Agency (2007). IAEA Safety Glossary: Terminology Used in Nuclear Safety and Radiation Protection. ISBN 9789201007070.
  2. ↑ United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (2008). Sources and effects of ionizing radiation. New York: United Nations (опубліковано опубліковано 2010). с. 4. ISBN 978-92-1-142274-0. Архів оригіналу за 16 липня 2019. Процитовано 5 липня 2023.
  3. ↑ Naturally-Occurring Radioactive Materials (NORM). World Nuclear Association. March 2019. Архів оригіналу за 20 січня 2016. Процитовано 22 квітня 2021.
  4. ↑ Exposure to radiation from natural sources. Nuclear Safety & Security. IAEA. Архів оригіналу за 9 лютого 2016. Процитовано 4 січня 2016.
  5. ↑ Плачкова С. Г. и др. Электроэнергетика и охрана окружающей среды. Функционирование энергетики в современном мире. — Киев, 2005. — 304 с.
  6. ↑ а б United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (2006). Annex E: Sources-to-effects assessment for radon in homes and workplaces. Effects of Ionizing Radiation. Т. II. New York: United Nations. ISBN 978-92-1-142263-4. {{cite book}}: |access-date= вимагає |url= (довідка)
  7. ↑ Radon and Cancer: Questions and Answers — National Cancer Institute (USA). Архів оригіналу за 24 червня 2014. Процитовано 22 квітня 2021.
  8. ↑ Fornalski, K. W. (2015). The assumption of radon-induced cancer risk. Cancer Causes & Control. 10 (26): 1517—18. doi:10.1007/s10552-015-0638-9. PMID 26223888.
  9. ↑ . Nashville, TN: American Association of Radon Scientists and Technologists. {{cite conference}}: Пропущений або порожній |title= (довідка)
  10. ↑ Upfal, Mark J.; Johnson, Christine (2003). 65 Residential Radon. Occupational, industrial, and environmental toxicology (вид. 2nd). St Louis, Missouri: Mosby. ISBN 9780323013406. Процитовано 28 листопада 2012.
  11. ↑ Background Radiation & Other Sources of Exposure. Radiation Safety Training. Miami University. Архів оригіналу за 3 листопада 2016. Процитовано 30 вересня 2016.
  12. ↑ Radiation Exposure During Commercial Airline Flights. Архів оригіналу за 9 листопада 2015. Процитовано 17 березня 2011.
  13. ↑ Health Physics Society. Radiation exposure during commercial airline flights. Архів оригіналу за 9 листопада 2015. Процитовано 24 січня 2013.
  14. ↑ Radioactive human body — Harvard University Natural Science Lecture Demonstrations
  15. ↑ Carbon 14 (PDF). Human Health Fact Sheet. Argonne National Lab. August 2005. Архів оригіналу (PDF) за 27 лютого 2008. Процитовано 4 квітня 2011.
  16. ↑ Asimov, Isaac (1976). The Explosions Within Us. Only A Trillion (вид. Revised and updated). New York: ACE books. с. 37–39. ISBN 978-1-157-09468-5.
  17. ↑ Nair, MK (1999). Population study in the high natural background radiation area in Kerala, India. Radiation Research. 152 (6 Suppl): S145—8. Bibcode:1999RadR..152S.145N. doi:10.2307/3580134. PMID 10564957.
  18. ↑ Extreme Slime. Catalyst. ABC. 3 жовтня 2002. Архів оригіналу за 17 жовтня 2014. Процитовано 22 квітня 2021.
  19. ↑ Zhang, SP (2010). Mechanism study of adaptive response in high background radiation area of Yangjiang in China. Zhonghua Yu Fang Yi Xue Za Zhi. 44 (9): 815—9. PMID 21092626.
  20. ↑ Sources and Effects of Ionizing Radiation. United Nations. 1977. Процитовано 11 листопада 2012.
  21. ↑ Freitas, AC (2004). Gamma dose rates and distribution of natural radionuclides in sand beaches—Ilha Grande, Southeastern Brazil (PDF). Journal of Environmental Radioactivity. 75 (2): 211—23. doi:10.1016/j.jenvrad.2004.01.002. ISSN 0265-931X. PMID 15172728. Архів оригіналу (PDF) за 21 лютого 2014. Процитовано 2 грудня 2012.
  22. ↑ Архівована копія (PDF). Associação Brasileira de Energia Nuclear. 27 September – 2 October 2009. Архів оригіналу (PDF) за 21 лютого 2014. Процитовано 23 червня 2023.{{cite conference}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title (посилання)
  23. ↑ а б Hendry, Jolyon H (1 червня 2009). Human exposure to high natural background radiation: what can it teach us about radiation risks? (PDF). Journal of Radiological Protection. 29 (2A): A29—A42. Bibcode:2009JRP....29...29H. doi:10.1088/0952-4746/29/2A/S03. PMID 19454802. Архів оригіналу (PDF) за 21 жовтня 2013. Процитовано 1 грудня 2012.
  24. ↑ Ghiassi-nejad, M (January 2002). Very high background radiation areas of Ramsar, Iran: preliminary biological studies (PDF). Health Physics. 82 (1): 87–93 [92]. doi:10.1097/00004032-200201000-00011. PMID 11769138. Архів оригіналу (PDF) за 7 лютого 2013. Процитовано 11 листопада 2012. Our preliminary studies seem to indicate the presence of adaptive response in the cells of some Ramsar residents, but we do not claim to have seen hormetic effects in any of those studied. Given the apparent lack of ill effects among observed populations of these high dose rate areas, these data suggest that current dose limits may be overly conservative. However, the available data do not seem sufficient to cause national or international advisory bodies to change their current conservative radiation protection recommendations;
  25. ↑ Dobrzyński, L. (2015). Cancer Mortality Among People Living in Areas With Various Levels of Natural Background Radiation. Dose-Response. 13 (3): 1—10. doi:10.1177/1559325815592391. PMID 26674931.
  26. ↑ Pattison, J. E. (2009). Enhancement of natural background gamma-radiation dose around uranium microparticles in the human body. Journal of the Royal Society Interface. 7 (45): 603—11. doi:10.1098/rsif.2009.0300. PMID 19776147.
  27. ↑ Atmospheric δ14C record from Wellington. Trends: A Compendium of Data on Global Change. Carbon Dioxide Information Analysis Center. 1994. Архів оригіналу за 1 лютого 2014. Процитовано 11 червня 2007.
  28. ↑ Levin, I. (1994). δ14C record from Vermunt. Trends: A Compendium of Data on Global Change. Carbon Dioxide Information Analysis Center. Архів оригіналу за 23 вересня 2008. Процитовано 4 січня 2016.
  29. ↑ Radiocarbon dating. University of Utrecht. Архів оригіналу за 25 лютого 2010. Процитовано 19 лютого 2008.
  30. ↑ Архивированная копия (PDF). Архів (PDF) оригіналу за 3 березня 2016. Процитовано 22 квітня 2021.
  31. ↑ World Health Organization (April 2006). Health effects of the Chernobyl accident: an overview. Архів оригіналу за 16 січня 2013. Процитовано 24 січня 2013.
  32. ↑ Geoff Brumfiel (23 травня 2012). Fukushima's doses tallied. Nature. 485 (7399): 423—424. Bibcode:2012Natur.485..423B. doi:10.1038/485423a. PMID 22622542.
  33. ↑ U.S. Nuclear Regulatory Commission (August 2009). Backgrounder on the Three Mile Island Accident. Архів оригіналу за 15 листопада 2021. Процитовано 24 січня 2013.
  34. ↑ Radiological Consequences of the 1957 Windscale Fire. 10 жовтня 1997. Архів оригіналу за 17 травня 2013. Процитовано 24 січня 2013.
  35. ↑ McBride, J. P. (8 грудня 1978). Radiological impact of airborne effluents of coal and nuclear plants (PDF). Science. 202 (4372): 1045—50. Bibcode:1978Sci...202.1045M. doi:10.1126/science.202.4372.1045. PMID 17777943. Архів оригіналу (PDF) за 27 вересня 2012. Процитовано 15 листопада 2012.
  36. ↑ United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (1988). Sources, Effects and Risks of Ionizing Radiation. Т. 120. ISBN 978-92-1-142143-9. Процитовано 16 листопада 2012.
  37. ↑ Gabbard, Alex (1993). Coal Combustion: Nuclear Resource or Danger?. Oak Ridge National Laboratory Review. 26 (3–4): 18—9. Архів оригіналу за 5 лютого 2007. Процитовано 22 квітня 2021.
  38. ↑ Wall, B.F. (1997). Revised Radiation Doses for Typical X-Ray Examinations (PDF). The British Journal of Radiology. 70 (833): 437—439. doi:10.1259/bjr.70.833.9227222. PMID 9227222. Архів оригіналу (PDF) за 21 жовтня 2012. Процитовано 18 травня 2012. (5,000 patient dose measurements from 375 hospitals)
  39. ↑ Ray Johnson, Orhan H. Suleiman (2016). Dose to lungs from cigarettes. hps.org (англ.). The Health Physics Society. Архів оригіналу за 29 листопада 2021. Процитовано 29 листопада 2021.
  40. ↑ Khater, Ashraf E. M. Polonium-210 budget in cigarettes // J. Environ. Radioact.. — 2004. — Т. 71 (25 грудня). — С. 33—41. — DOI:10.1016/S0265-931X(03)00118-8. — PMID 14557035 .
  41. ↑ Dade W. Moeller. Doses from cigarette smoking. Health Physics Society. Архів оригіналу за 2 серпня 2014. Процитовано 24 січня 2013.

Посилання