高等电离辐射防护教程,夏益华,7第五章,天然辐射源及人类活动引起其照射的升高
天然辐射源及人类活动引起其照射的升高 理学院张慧娟 Ionizingradiationisubiquitous Air water soil plants animals people food paper machineryandbuildingsareradioactive 人体受照射的辐射来源 宇宙间充满辐射 自古以来 地球上的生命便暴露于自然环境的辐射中 人类生活在地球上 每时每刻都受到天然存在的各种电离辐射源的照射 我们把这种照射称为天然本底照射 在现代社会中 由于工业的发展和科学技术的进步 也产生了人类并不希望有的天然照射 如天然气和地热的利用以及燃煤电站排出物对居民的照射 乘飞机增加的照射等 尤其是在核科学和核技术发展的今天 人类生活已与放射性紧密相关 也受到人工电离辐射源的照射 如放射诊断和放射治疗 含有放射性或产生电离辐射的电子产品的照射等 总之 人类是生活在电离辐射的环境之中 但这却不是人们都能感觉到的事实 人体受照射的辐射来源 天然辐射和人工辐射 天然辐射是人类的主要辐射来源 主要内容 天然照射的来源及其水平人为活动引起天然照射的升高对天然照射的控制和防护 天然照射的来源及其水平 天然照射原生放射性核素宇宙射线宇生放射性核素 一般场所 天然本底为2 4mSv year 多为内照射 222Rn 60 原生放射性核素 以238U 232Th和235U为起始核素的三个天然放射系 以及独立的长寿命放射性核素如40K 87Rb等 铀系 4n 2 锕系 4n 3 钍系 4n 镎系 4n 1 初级宇宙射线 质子 87 粒子 10 重带电粒子 电子 中子等 平均能量1010eV 最高能量可达1019eV 次级宇宙射线 初级宇宙射线与大气作用的产物 在纬度高于45度的海平面 宇宙射线平均注量率1 cm2 min 随高度变化 海平面为1 则海拔2km为3 海拔12km为20 30 宇宙射线 对公众剂量有明显贡献的核素 如14C 3H 22Na 7Be 宇生放射性核素 正常本底地区天然辐射源致人体的年有效剂量 部分国家的天然本底水平 天然辐射高本底地区 包括宇宙辐射和陆地辐射 天然辐射高本底地区 部分高本底地区 我国部分 辐射较高的地区 我国居民所受正常环境本底辐射年有效剂量 我国人群平均每天食入的放射性及体内放射性物质的含量估计值 从饮水摄入226Ra约0 01Bq 人体受照射的辐射来源 天然辐射和人工辐射 天然辐射是人类的主要辐射来源 人为活动引起天然照射的升高 NORM NaturallyOccurringRadioactiveMaterial 由于人类自身活动的原因引起天然放射性物质浓度增高或者人类受到的天然照射增加 以及引起的相关防护问题 日常活动 飞机 医疗 核爆 核电站 其它污染 短航线的有效剂量 注 假设短航线的巡航高度为11 0km 爬升到巡航高度的时间为20分钟 降落20分钟 飞行时间取自公布的时刻表 表中各航线的剂量是1999年的平均值 剂量估算的误差约为 20 GBZ140 2002附录 不同纬度 1 和高度飞行时接受宇宙辐射有效剂量1mSv的飞行小时数 2 医疗辐射是最大的人工辐射来源 各种人工放射性核素 大约80 用于医学目的 放射诊断放射治疗核医学 医疗辐射 全世界医用X射线检查的频率 有效剂量和集体剂量 1991 1996 全世界医用X射线检查的频率 有效剂量和集体剂量 1991 1996 1989在中国的医学检查所致的当量剂量 放射性落下灰 局部沉降 带状沉降 全球性沉降 含200多种放射性物质 外照射 137Cs 95Zr 106Ru 140Ba等 内照射 14C 137Cs 3H 131I 239Pu 240Pu 241Pu等 食物链转移问题 核爆炸 1981年底以前进行的大气层核爆炸造成的有效剂量负担及其贡献途径 核电站 反应堆运行 大气 Kr Xe I 3H 14C 16N 35S 41Ar 水中 3H和裂变产物 长寿命核素 3H 14C 85Kr 90Sr等 以及超铀元素的同位素 后处理 核能生产所致居民人均年剂量当量 美国 加拿大为3 10 8Sv 英国为2 5 10 6Sv 核电力生产持续到2500年时的年人均当量剂量预计值 矿冶中的放射性污染问题 燃煤的放射性污染问题 燃煤对环境的影响 化学物质污染 放射性物质污染 煤散逸飞灰中放射性核素的平均含量 40K265Bq kg 238U200Bq kg 210Pb930Bq kg 210Po1700Bq kg 232Th70Bq kg 228Th110Bq kg 228Ra130Bq kg 燃煤电站导致的居民辐射剂量是核电站的3倍 其它 建材 地热水应用 汽灯纱罩生产等 对天然照射的控制和防护 对天然照射进行控制必须考虑三个标准 照射的可控性分清现有照射和将来照射两种情况公众的双重心理标准 对天然照射的控制和防护 法规和标准电离辐射防护与辐射源安全基本标准 GB18871 2002 我国颁布了有关建材 地热水应用 磷酸盐肥料 有色矿物 汽灯纱罩生产等方面对天然照射防护方面的标准 IAEA2004年安全导则 RS G 1 7