Источники внутреннего облучения

Одним из источников потенциально инкорпорированных нуклидов является космическое излучение. Космические частицы (протоны, α – частицы, легкие ядра) с высокими энергиями (до 10¹⁴МэВ) поглощаются и взаимодействуют с атмосферой, инициируя другие виды радиации. В атмосфере образуются космогенные радионуклиды, в частности:

Внутреннее облучение от этих нуклидов реализуется по пищевым и биологическим цепочкам вследствие накопления их в биосфере (вода, растительность), и поступают в организм человека при вдыхания воздуха. Существуют различные источники образования радиоактивных нуклидов как потенциальных инкорпорированных облучателей. Источники образования радиоактивных аэрозолей связаны со следующими естественными и техногенными процессами:

1. Газообразные нуклиды (радон, торон и др.); их продукты распада могут образовывать твердые частицы или оседать на частицах дисперсной фазы в воздушной среде.

2. В результате космического фона (космогенные радионуклиды).

3. В процессе эксплуатации ядерных реакторов и ускорителей элементарных частиц.

4. При аварийных ситуациях и активации нейтронами неактивной пыли.

Наиболее важным и опасным каналом поступления РВ в организм человека являются органы дыхания, и существенный вклад

Аэрозоль – дисперсная система с газообразной средой и с твердой, жидкой или смешанной дисперсной фазой; радиоактивный аэрозоль это аэрозоль, в дисперсную фазу которого входят радионуклиды. Частица аэрозоля – твердый, жидкий или смешанный (многофазный) объект, находящийся во взвешенном состоянии в газообразной среде.

Количественной характеристикой аэрозолей является их счетная и массовая концентрация – величины числа частиц или их массы в единице объёма воздуха. Концентрация радиоактивных аэрозолей определяется величиной активной концентрации – числом распада нуклидов в единицу времени в единице объёма воздуха, напр., А₀~ Бк/л; тогда массовая концентрация М связана с активной концентрацией соотношением:

М = 2,4∙10^-24∙А₀∙Т_1/2∙А, г/л, где

А – относительная атомная масса нуклида, Т_1/2 –период полураспада. Знание массовой концентрации М и размера аэрозольных частиц дает возможность оценить число частиц в единице объёма.

Таблица 1.

Распределение активности естественного происхождения в аэрозольных частицах различных размеров

Диаметр частиц, мкм

≥0,005

0,005÷

÷0,015

0,015÷

÷0,025

0,025÷

÷0,035

≤ 0,035

Вклад в полную активность,

Концентрация и нуклидный состав аэрозолей являются функцией времени, так как их устойчивость определяется многими факторами, в частности, размерами частиц. Разрушение аэрозолей обусловлено протеканием трех следующих физических процессов:

• Седиментация.

• Диффузия.

• Коагуляция.

Седиментация представляет процесс осаждения частиц под действием силы тяжести, скорость протекания которого зависит от линейных размеров частицы и от величины среднего свободного пробега молекул газа. Равномерное по скорости движение частиц определяется равенством сил тяжести Р и трения в воздухе F_T:

(1.1)