Техногенный радиационный фон

Более полное представление о возможных источниках облучения человека естественными радионуклидами дает и так называемый технологически измененный естественный радиационный фон (техногенный радиационный фон), который обусловлен локальным изменением естественных источников излучения в результате человеческой деятельности. Техногенный радиационный фон создается, например, использованием строительных материалов, содержащих повышенные концентрации естественных радионуклидов, сжиганием ископаемого топлива (особенно каменного угля), применением удобрений, содержащих естественные радионуклиды, использованием авиаперелетов и т.д.

Сжигание каменного угля в теплоэлектростанциях сопровождается выбрасыванием в атмосферу большого количества аэрозольных частиц, содержащих и природные радионуклиды. Концентрация радионуклидов в самом угле составляет 0,7 ¸ 70 Бк/кг ⁴⁰К,   3 ¸ 500 Бк/кг ²³⁸U, 3 ¸ 300 Бк/кг ²³²Th (данные приведены для образцов угля, добытого в США). При сгорании угля органическая компонента выгорает, остаются шлак и летучая зола, между которыми и распределяются радионуклиды. Поскольку органическая фракция выгорает, концентрация природных радионуклидов в золе и шлаке будет больше, чем в самом угле. Количество летучей золы, выбрасываемой из угольных электростанций, зависит от эффективности очистки воздуха от аэрозольных частиц и составляет 1 ¸ 20 % от общего количества образующейся золы.

Таким образом, для населения, проживающего вблизи тепловой электростанции, работающей на угле, будут существовать еще дополнительные источники облучения - при вдыхании радиоактивных аэрозолей во время выброса золы и поступление в организм человека радионуклидов, отложившихся на поверхности земли. Вклад в дозу на население, проживающее вблизи угольной станции от угольных электростанций составляет ~ 0,1 % средней дозы, обусловленной естественным фоном.

Важным источником повышения естественного радиационного фона является промышленное использование минеральных, особенно фосфорных удобрений. При переработке фосфатных руд большая часть радия и часть урана переходят в удобрения. Концентрация ⁴⁰К и радионуклидов семейства ²³⁸U в удобрениях может в среднем в 10 раз превышать их концентрацию в почвах. Но, вообще, вклад в годовую коллективную дозу, обусловленную переработкой фосфатных руд и применением фосфатных удобрений, невелик. Более высокие поглощенные дозы население может получить при использовании в строительных материалах фосфогипса – побочного продукта при переработке фосфатных руд. В табл. 2.5 приведены сведения о содержании естественных радионуклидов в фосфатной руде, а в табл. 2.6 - данные о содержании их в удобрениях. Удельная активность природных радионуклидов в фосфорных удобрениях не должна превышать А _U + 1,5 А _Th £ 4,0 кБк/кг, где А _U и А _Th – удельные активности ²³⁸U (²²⁶Ra) и ²³²Th (²²⁸Th), находящихся в радиоактивном равновесии с остальными членами уранового и ториевого рядов соответственно.

Строительные материалы. Содержание повышенных концентраций радиоактивных элементов в стройматериалах может явиться источником дополнительного постоянного облучения населения, проживающего в зданиях, построенных из этих материалов. В табл. 2.7 приведены данные о содержании радионуклидов в некоторых строительных материалах. Следует заметить, что, например, ⁴⁰К, содержащийся в стройматериалах, облучает человека только внешним образом, в то время как изотопы ²²⁶Ra и ²²⁸Ra являются источниками и внешнего, и внутреннего облучения, поскольку в процессе их распада они образуют радиоактивные аэрозоли, поступающие в организм человека ингаляционным путем.

     Таблица 2.5

Удельная активность естественных радионуклидов

в фосфатной руде* [2]

Таблица 2.6

Удельная активность естественных радионуклидов в фосфатных

удобрениях, Бк/кг* [2]

Таким образом, при получении электроэнергии на угольных электростанциях, производстве фосфатных удобрений и использовании стройматериалов за счет выделяемых в атмосферу природных радионуклидов происходит дополнительное (в основном внутреннее) облучение человека.

Техногенный радиационный фон может быть, к примеру, еще обусловлен полетами на самолетах. Мощность дозы облучения пассажиров зависит от высоты полета, в меньшей степени от географической широты, а также от степени активности Солнца. Например, при перелете из Нью-Йорка в Париж пассажир обычного турбореактивного самолета получает дозы ~ 50 мкЗв (время полета ~ 7,5 ч).

Таблица 2.7

 Удельная активность природных радионуклидов в строительных материалах [2]

ИСКУССТВЕННЫЕ АЭРОЗОЛИ