Естественная радиоактивность

Физика > Природная радиоактивность

 

Узнайте, как образуется естественная радиоактивность: радон и радионуклиды, космические лучи, период полураспада, естественные источники радиоактивности.

Определенное количество радиоактивного материала можно отыскать в скалах, воде, почве, воздухе и растительности.

Задача обучения

• Выявить главные источники земной радиации.

Основные пункты

• Наибольший источник естественных фоновых лучей – воздушный радон (радиоактивный газ).
• По Земле все время ударяет космическое излучение – положительно заряженные ионы от протонов до железа.
• Многие земные радиоактивные источники остаются безвредными. Беспокойство вызывают торий, уран и калий.

Термины

• Радон – радиоактивный химический элемент (Rn) с номером 86.
• Радионуклид – атом с неустойчивым ядром и огромным количеством энергии, которую можно транспортировать.
• Зиверт – производная единица дозы облучения (Sv).

Как образуется естественная радиоактивность? Радиоактивный материал можно встретить везде: почва, скалы, воздух, вода и растительность. Дополнительная порция поступает от космических лучей. Средняя естественная доза для человека – 2.4 миллизивера в год. Это вчетверо больше, чем среднее число искусственного облучения – 0.6 мЗв в год (на 2008). Конечно, в таких развитых странах как Япония и США эти показатели превышают естественное воздействие.

Естественные фоновые лучи

Наиболее крупным естественным источником радиоактивности выступает воздушный радон. Это радиоактивный газ, поступающий с земли. Его изотопы добавляют к общему количеству 1.26 мЗв. Радон лишен равномерного распределения и меняется с погодными условиями, поэтому в некоторых частях света его больше. В таких областях доза может составлять угрозу здоровью. Например, в 500 раз выше нормы замечено внутри зданий США, Чешской Республики, Скандинавии и Иране.

Радон создается после распада урана и просачивается в грунтовые воды или атмосферу. Также он способен проникать в здания и задерживается в легких надолго.

Космические лучи

Наша планета вынуждена постоянно выдерживать удары космическими лучами. В основном это заряженные ионы (от протонов до железа). Лучи контактируют с атомами в атмосфере, формируя воздушный душ из вторичного излучения, где присутствуют рентгеновские лучи, мюоны, альфа-частички, пионы, нейтроны, протоны и электроны. Конкретная доза основывается на нейтронах, мюонах и электронах и в разных частях мира она отличается (зависит от высоты и геомагнитного поля). Наибольшую пассивность проявляет в верхней тропосфере (10 км) и серьезно беспокоит пассажиров и сотрудников аэрокомпаний. Работники получают дополнительные 2.2 мЗв в год.

Наземное излучение

Эти источники выступают внешними по отношению к телу. Серьезную обеспокоенность несут торий, калий, уран и продукты их распада. К примеру, радий и радон крайне радиоактивны, но присутствуют в небольших концентрациях. Из-за множества событий распада с момента формирования планеты их количество уменьшилось. Сейчас активность урана-238 вдвое меньше, чем 4.5 миллиардов лет назад. Калий-40 – примерно 8% от изначальной активности.

У некоторых замечены короткие периоды полураспада, поэтому они не разлагаются в земной среде, так как все еще формируются. Это радий-226 и радон 222.

---