Внешнее и внутреннее облучение человека от естественного радиационного фона.

Под естественным фоном излучения понимается эффективная доза ИИ, создаваемая всеми составляющими ЕРФ. По современным воззрениям, общая годовая эффективная доза на душу населения в мире оценивается равной 2208 мкЗв., что соответствует годовой коллективной эффективной дозе 10⁷ чел-Зв.

Естественные источники ИИ обусловливают как внешнее облучение (космическое излучение; излучение радионуклидов, присутствующих в земной коре и строительных материалах), так и внутреннее, связанное с поступлением радионуклидов естественного происхождения при дыхании или через пищеварительный тракт (Рис. 2)

Характерной особенностью излучения естественных источников является то, что оно воздействует на население Земли с относительно постоянной мощностью дозы в течение очень длительного периода времени. (Рис. 3)

Некоторые из составляющих общей дозы облучения за ЕРФ довольно постоянны во времени и пространстве и практически не зависят от человеческой деятельности; это касается доз от перорального поступления К-40, находящегося под гомеостатическим контролем, и доз за счет ингаляционного и перорального поступления космогенных радионуклидов(Н-3, Ве-7, С-14, Nа-22, Nа-24) вследствие относительно равномерного распределения над поверхностью Земли.

С другой стороны, имеются такие составляющие дозы облучения, которые во многом зависят от человеческой деятельности и которые в настоящее время сильно изменяются. Например, доза за счет ингаляции радона при пребывании человека в помещении во многом определяются особенностями конструкции зданий, используемых строительных материалов, систем вентиляции и т.п.

Третья группа источников занимает промежуточное положение. Например, дозы от космического излучения в принципе неуправляемы, хотя человек может частично укрыться от них, ровно, как и доза от внешнего облучения от источников земного происхождения, которые изменяются в процессе глобальной человеческой деятельности.

Внешнее облучение население за счет ЕРФ обусловлено рядом факторов. Одним из них является космическое излучение, вклад которого в индивидуальную годовую ЭД на уровне моря равен 282 мкЗв, что составляет 12,8% от естественного фона. В пределах до 10 000 м над уровнем моря мощность дозы космического излучения через каждые 1500 м высоты удваивается.

Эффективная доза внешнего излучения, обуславливаемая всеми природными радионуклидами, колеблется от 0,32 до 0,81 мЗв/год, составляя в среднем 0,41 мЗв/год.

Из природных радионуклидов наибольший вклад в формирование дозы внешнего облучения вносит калий – 40 – 0,15 мЗв/год, или около 7% от всего ЕРФ.

Вклад радионуклидов уранового и ториевого рядов во внешнем облучении человека также весьма существенны : 0,31 мЗв/год. Вместе с калием – 40 и рубидием – 87 на них приходится примерно 1/5 всей дозы естественного облучения человека. Это объясняется их высоким содержанием в почвах и строительных материалах.

Вклад во внешнее излучение космогенных радионуклидов крайне незначителен.

Внутренние облучения также определяются рядом факторов, из которых - важнейшими является калий – 40 и радиоактивный газ радон. Вклад космогенных нуклидов невелик и составляет примерно 15 мкЗв или менее 1% от ЕРФ.

Ведущую роль в формировании дозы внутреннего облучения от естественных источников имеет радон и дочерние продукты его распада. Средняя годовая индивидуальная ЭД, получаемая населением за счет радона, достигает 1,0-1,24 мЗв, что составляет примерно половину дозы от всех естественных источников радиации. По оценкам МКРЗ, облучение за счет радона, обусловливает 10-20% общего количества заболеваний раком легкого у населения Земли.

В некоторых районах земного шара содержание природных радионуклидов в подстилающих породах и соответственного в почвах, водах и других объектах природной среды повышено по сравнению с “нормальными” районами или средними уровнями радиоактивности этих объектов в 20-100 и даже 1000 раз. В результате этого ЕРФ в этих районах оказывается резко повышен. Такие районы обнаружены на Памире и Тибете, побережье Бразилии и Франции, в Индии, Иране, Шри Ланке, Египте и т.д. Например, в Индии (штат Керала) 70 000 человек живут вдоль прибрежной полосы в местах выхода на поверхность монацитовых песков, содержащих до 10% по массе тория – 232. Средняя ежегодная доза облучения жителей этих мест составляет 3,8 мЗв. Около 2,5 тыс. человек получают дозы свыше 5 мЗв, 6 % - свыше 10 мЗв.

Многолетние тщательные исследования не выявили у местного населения отклонений в состоянии здоровья, сокращения продолжительности жизни, повышенной онкогенной и иной заболеваемости по сравнению с соседними районами, где более низкий ЕРФ. То же можно сказать и о высокогорных районах, где население подвергается существенно большему облучению вследствие высокой интенсивности космического излучения.