Средние годовые эквивалентные дозы облучения населения от искусственных и естественных источников, mЗв/год

Естественные источники радиации

Коэффициент радиационного риска

Таблица 1

 

 

Орган или ткань организма	Красный костный мозг	Костная ткань	Щитовид- ная железа	Молочная железа	Легкие	Яичники или семен- ники	Другие ткани
Кр	0,12	0,03	0,03	0,15	0,12	0,25	0,30

 

С помощью этих коэффициентов подсчитывается эффективная эквивалентная доза (Д_эфф), которая определяет суммарный эффект облучения для органов человека:

j = k

Д_эфф= å Д_эj К_рj (Зв),

j = 1

где Д_Эj - эквивалентная доза, полученная к-ым органом или тканью, Зв;

К_рj - коэффициент радиационного риска для соответствующего органа или ткани.

Для характеристики радиационного эффекта для группы людей (возрастной, профессиональной) используется понятие коллективной эффективной дозы (Д_{кол.эфф}):

k=m

Д_{кол.эфф} = å Д_эфф,к П_к (чел:Зв),

k=1

где Д_эфф.к – эффективная эквивалентная доза, полученная каждым из к- ой группы облученных лиц, Зв;

П_к – число лиц, получивших соответствующую к-ую дозу, чел.

В России широкое применение получили внесистемные единицы радиационной безопасности:

единица активности изотопа Кюри – 1 Ku = 3,7 ·10¹⁰ Бк;

единица поглощенной дозы – рад – 1рад = 0,01 Гр;

единица эквивалентной дозы бэр (биологический эквивалент рада) – 1 бэр = 0,01 Зв.

На протяжении всего эволюционного периода в биосфере присутствовали ионизирующие излучения. Все существующие формы биоты формировались в условиях ионизирующих естественных излучений. Это обстоятельство дает основание считать естественный радиационный фон безопасным. Однако для оценки радиационной безопасности необходимо учитывать эффекты накопления и концентрации излучений, поэтому очень важно оценить вклад в суммарную дозу отдельных источников естественного и искусственного происхождения.

Естественные источники радиации приблизительно на 5/6 носят земное происхождение и на 1/6 космическое. Естественная радиация обуславливает (почти на 85%) внутреннее облучение населения Земли (см.табл.2).

Таблица 2

 

Средние годовые эффективные эквивалентные дозы от естественных источников радиации, mЗв/год

Земное происхождение	Космическое происхождение
Внешнее облучение	Внутреннее облучение	Внешнее облучение	Внутреннее облучение
0,35	1,325	0,3	0,015

До сих пор основную часть радиационного облучения население Земли получает от естественных источников излучения (порядка 2,0 mЗв/год), что иллюстрируется следующими данными в табл.3.

Таблица 3

Естественные источники	Источники,используемые в медицине	Радиоактивные источники	Атомная энергетика
2,0	0,4	0,02	0,001

 

Внешнее облучение космического происхождения возрастает с увеличением высоты (в 25 раз на высоте 12000м по сравнению с уровнем моря).

Уровни естественной внешней земной радиации зависят от радиоактивности горных пород, из которых образовалась почва, сорбции радионуклидов почвами. Средний уровень составляет 0,3-:-0,6 mЗв/год, однако на Земле есть ряд мест со значительным превышением этого уровня: штат Кэрая (Индия – Д_эфф=3,8 mЗв/год), город Гуарапара (Бразилия – Д_эфф=250 mЗв/год), отдельные районы Франции (Д_эфф= 17,5 mЗв/год).У населения, проживающего в этих районах, не выявлено явно отрицательных последствий избыточного облучения. Большинство же населения планеты (~ 95%) проживает в районах, где уровень внешнего облучения земного происхождения приблизительно равен 350 мкЗв/год.

Внутреннее облучение создается радиоактивными изотопами, поступающими в организм человека с воздухом, водой и пищей, основная часть их – земного происхождения и только незначительная часть – радионуклиды космического происхождения – углерод С-14 и тритий Н-3.

Радионуклиды земного происхождения попадают в организм через желудочно-кишечный тракт и органы дыхания:

а) радионуклид калия К-40 попадает с пищей, усваивается наряду с нерадиоактивными изотопами этого элемента, концентрируется в красном костном мозге и в легких, создавая в них дозы, в 1,5-:-1,7 превышающие указанную дозу для всего тела (Д_эфф=180 мкЗв/год;

б) основную дозу внутреннего облучения человек получает от нуклидов двух радиоактивных семейств – урана 238 и тория 232 (эффективные дозы у них приблизительно равны и составляют по Д_эфф=3 мкЗв/год) – они поступают в организм с пищей (полоний Po-218, свинец Pb-210, радий Ra-226). Эти нуклиды, проходя через трофические цепи, накапливается в некоторых продуктах питания: они концентрируются в рыбе, моллюсках, лишайниках и, как следствие, - в мясе северного оленя. Люди (в основном, народы Крайнего Севера), употребляющие значительное количество этих продуктов, могут получать дозы внутреннего облучения. в 35 раз превышающие средний уровень. Анализ последствий Чернобыльской аварии позволил выявить целый ряд накопителей радионуклеидов.

Основные «поставщики» радионуклеидов в организм человека – мясо-молочные продукты, причем в говядине их накапливается больше, чем в свинине (наиболее радиоактивны печень, почки, кости). Количество радионуклидов, переходящих в процессе переработки сырья в последующие продукты, зависит от вида переработки (при переработке молока в сметану переходит 5% стронция-90 и 21% цезия-137, а в сыры соответственно 45% и 10%. Очень активно усваивают радионуклиды бобовые и столовая зелень (укроп, петрушка, сельдерей, салат, шпинат), лекарственные растения, чай, косточки и семена плодов. Картошка не является концентратором радионуклидов – ее загрязнение пропор-ционально загрязнению почв.

Наиболее опасными источниками естественного облучения являются инертные газы радон 222 (из семейства урана 238) и радон 220 – торон (образуемый продуктами распада тория –232). По оценке ООН, радон и продукты его распада (в большей степени) создают ¾ годовой индивидуальной дозы, получаемой населением от земных продуктов радиации.

Радон поступает из земной коры повсеместно, однако его концентрация в наружном воздухе изменяется в широких пределах (см. табл.4)

 

Таблица 4