При повышении атмосферного давления интенсивность вторичного излучения снижается.

Стоит отметить, что космическое излучение является одним из главных источников формирования природного гамма-фона у земной поверхности. Другим источником, определяющим его, являются радионуклиды, которые входят в состав земной коры и продукты их радиоактивного распада.

Надёжным защитником от космического излучения служит атмосфера. К сожалению, интенсивная человеческая деятельность приводит к появлению озоновых дыр и истечению естественной оболочки, в следствие этого не стоит находиться долго под воздействием прямых солнечных лучей. Интенсивность влияния космического излучения зависит от высоты над уровнем моря и широты. Сила воздействия космического излучения удваивается с каждой 1000 метров, на экваторе уровень излучения сильнее, чем на полюсах.

Ученные отмечают, что именно с появлением космической радиации связаны многочисленные случаи бесплодия у стюардесс, которые основное рабочее время проводят на высоте более десяти тысяч метров. Однако обычным гражданам, не увлекающимися частыми перелётами, не следует волноваться о нём.

Рис. 3. Соотношение естественных источников радиации.

2. Излучение земной коры. Кроме того, что космическое излучение радиоактивно, так и радиоактивна сама наша планета. В её поверхности содержится огромное число минералов, которые хранят следы радиоактивного прошлого Земли: глинозём, гранит и т. д. Данные минералы представляют опасность лишь вблизи месторождений, однако деятельность человека ведёт к тому, что радиоактивные частицы попадают в дома в виде стройматериалов, в атмосферу – после сжигания угля, на дачный участок – в виде фосфорных удобрений, а затем к нам на стол в виде продуктов питания.

В составе горных пород имеются долгоживущие изотопы урана и тория. Радиоактивный распад урана-238, урана-235, тория-232 приводит к образованию трех рядов последовательно распадающихся радионуклидов различных элементов. Одними из продуктов этой цепи распадов являются изотопы радона.

Радон-222 (Т1/2 = 3,825 сут) образуется в составе радиоактивного семейства урана-238 как продукт распада радия-226 (Т1/2 = 1620 лет).

Радон-220 (Т1/2 = 54,5 сек) образуется в составе радиоактивного семейства тория-232 как продукт распада радия-224 (Т1/2 = 3,64 сут).

Радон-219 (Т1/2 = 3,9 сек) образуется в составе радиоактивного семейства урана-235 как продукт распада радия-223 (Т1/2 = 11,2 сут).

Наиболее долгоживущий изотоп радон-222 принято называть просто радоном, изотоп радон-220 имеет историческое название «торон», изотоп радон-219 имеет историческое название «актинон».

В кирпичном или панельном доме уровень радиации может быть в несколько раз выше, чем естественный фон данной местности. Следовательно, хотя здание и может во многом уберечь нас от космического излучения, однако естественный фон легко превышается при использовании опасных материалов.

3. Природный фон гамма излучения.

Известно, что вторичное космическое излучение и совокупное излучение земной коры создают у поверхности земли естественный радиационный фон, который является специфическим для каждой местности.

Средний уровень природного радиационного фона на территории России изменяется в диапазоне от 0,08 до 0,14 мкЗв/ч. В местах с близким к поверхности залеганием горных пород, глинозёма, урановых руд радиационный фон выше. В горной местности он достигает значений 1,2 мкЗв/ч.

Часть горных пород, например, гранит не следует использовать для строительства жилых и общественных зданий. Минералы, которые входят в состав гранита, содержат в своём составе радиоактивные элементы – уран, торий, калий-40, что обуславливает повышенный гамма-фон вблизи поверхности гранита (до ~ 1,0 мкЗв/ч). Вследствие этого гранит используют для создания памятников и скульптур.

Стоит отметить, что при строительстве современных зданий повсеместно используются песок, щебень и глина, которые также содержат естественные радиоактивные элементы и являются источником ионизирующего излучения.

Получаемая доза облучения человеком зависит от образа жизни. Пребывания человека большую часть времени внутри помещения, постоянное использование газа на кухне при отсутствии вытяжного устройства, полёты на самолётах, герметизация помещений и т. п. – все эти факторы увеличивают дозу облучения человека.

Следует указать, что в некоторых местах нашей планеты величина природного гамма-фона достигает 4 мкЗв/ч. Данный уровень природного излучения никак не влияет на здоровье коренного населения, видимо, из-за генетической адаптации людей, проживающих в этих районах, к повышенному радиационному фону.

5. Проблема радона

Радон является одним из продуктов распада радиоактивных элементов урана и тория, содержащихся в земной коре. Наиболее долгоживущий элемент радон-222 называют просто радоном.

Радон – это радиоактивный газ без цвета и запаха, который в ~ 7,5 раз тяжелее воздуха, который повсеместно высвобождается из почвы и выделяется из некоторых строительных материалов (например, кирпича, гранита, красной глины). Следует отметить, что радон самый редкий из всех существующих на Земле газов. Содержание радона в атмосфере по массе составляет примерно 7 ·10¹⁷ %. Радон является инертным газом, через трещины в земной коре по ступает в верхние слои почвы, водные источники, атмосферу и с воздухом попадает в легкие человека. Вследствие повсеместного наличия радона обусловлено его значительная доля в облучение человека, больше чем все остальные источники облучения, как техногенные так и природные.

Рис. 4. Источники облучения населения России.

Проблема радона в истории возникла ещё в ⅩⅥ веке, когда таинственная болезнь шахтёров, которая стала известна в дальнейшем, как рак лёгких, уносила жизни горняков в 50 раз чаще, чем среди остального населения. В дальнейшим анализ смертей работников шахт на урановых рудниках Европы показал, что от 30 до 50 % рудокопов, которые работают в урановых шахтах, умирает от рака лёгких. В силу выше изложенных обстоятельств, работы по изучению радиационного воздействия радона на человека стали интенсивно развиваться. Однако до 80^ых годов ⅩⅩ века ни одна страна мира не ввела нормативов по содержанию радона. Активное изучение данной проблемы началось только в последние десятилетия.

Рис. 5. Средние дозы облучения от Радона в Российской Федерации.

На открытом пространстве содержание радона ничтожно мало, поэтому не вызывает беспокойства. Однако содержание радона внутри помещений может превышать его концентрацию в наружном воздухе в 8-10 раз и более. В непроветриваемых помещениях содержание радона может в сотни раз превышать его содержание в открытом воздухе.

Вследствие поступления основной части радона в воздух из почвы и горных пород, то главным источником поступления радона в здание является его грунтовое основание. Поэтому максимальная концентрация радона наблюдается на первых этажах зданий и в их подвальных помещениях. Важно иметь в виду, что накопление радона зависит в значительной мере от конструкции жилых и общественных зданий.

Другим источником поступления радона в помещения являются вода из артезианских скважин и природный газ. Содержания радона в глубине источников значительно выше, чем в реках и озёрах. При использовании больших объёмов воды (в прачечных и в душевых) огромная доля радона попадает в воздух.

На территории Российской Федерации целые регионы можно отнести к радоноопасным. В данных регионах вклад радона в накопленную дозу излучения может достигать до 50 % от всего получаемого излучения. К сожалению, на большей части РФ контроль содержания радона не осуществляется, малый объём проводимых исследований и попросту нет карт радонной опасности. Наибольшая доля данных исследований и радонозащитных мероприятий проведена лишь в областных центрах.

²²²Rn ²¹⁸Po ²¹⁴Pb ²¹⁴Bi

T_1/2 = 385,2 сут T_1/2 = 3,05 мин T_1/2 = 26,8 мин T_1/2 = 19,7 мин

²¹⁴Po ²¹⁰Pb ²¹⁰Bi ²¹⁰Po

T_1/2 = 164 мкс T_1/2 = 22 года T_1/2 = 5 сут T_1/2 = 138,4 сут

Рис. 6

Цепочка радиоактивного распада радона-222

При попадании в лёгкие радон не взаимодействует химическим путём с тканями организма. Воздействия радона на организм человека заключается в радиоактивном распаде его атомов с излучением альфа-частиц. Возникающие при этом радиоактивные атомы полония дают начало цепочке радиоактивных превращений, которые происходят в тканях лёгких.

Представленная на рисунке 6 схема показывает цепочку радиоактивного распада, начинающуюся с радона-222. Это наиболее долгоживущий изотоп радона. Вклад радона-222 в дозу облучения населения приблизительно в 20 раз больше по сравнению с вкладом радона-220 (торон).

Третий изотоп радона – радон-219 (актинон) имеет период полураспада всего 3,9 секунды и, как следствие, дает столь незначительный вклад в дозу облучения, которым можно пренебречь.

Медицинские последствия облучения населения радоном заключаются в приросте онкологических заболеваний в зависимости от дозы облучения.

В комплексном воздействии табачного дыма и выхлопных газов автомобилей, эффект действия радона возрастает в 2-10 раз. Следует отметить, что сокращается скрытый период развития рака лёгких. У детей риск возникновения онкологических заболеваний в результате действия радона гораздо выше, чем у взрослых.

Поступления радона в жилые дома снижают следующим образом:

1. При облицовки стен пластиковыми панелями или несколькими слоями масляной краски поступления радона из стен снижается в 10 раз;

2. При поступлении радона с водой или воздухом наилучшим способом снижения его концентрации служит вентиляция.

Интенсивность поступления радона в помещения зависит от времени суток. Наибольший приток газа фиксируется в ночные и предутренние часы. В силу выше перечисленных причин следует проветривать жилые помещения перед сном и утром.

При постройке новых зданий должно предусматриваться выполнение радонозащитных мероприятий. Ответственность за проведения таких мероприятий и оценку доз от природных источников возлагается на администрацию территорий. Основные мероприятия Региональных и Федеральных программ “Радон” 1996-2000 гг. следующие:

• Радиационно-гигиеническое обследование населения и хозяйственных объектов;

• Радиоэкологическое сопровождение строительства зданий и сооружений;

• Разработка, реализация мероприятий по снижению облучения населения;

• Оценка состояния здоровья и осуществление профилактических медицинских мероприятий для групп радиационного риска.

• Приборно-методическое и метрологическое обеспечение работ.

• Информационное обеспечение.

• Решение этих проблем требует значительных финансовых затрат.

Чтобы защитить жилые помещения от радона используют два способа:

1. Выполнение газоизоляции ограждающих строительных конструкций, которые мешают проникновению газа из грунта в помещения.

2. Наличие вентиляции пространства между грунтом и помещением. Вентиляция уменьшает концентрацию радона на границе жилого помещения и грунта до проникновения газа внутрь.

3. Пароизоляция хороший способ защиты от радона.

6. Искусственные источники облучения

Искусственная радиоактивность, в отличие от естественных источников облучения, возникла в результате деятельности человека. Основными источниками искусственной радиоактивности являются атомная энергетика, промышленные отходы, испытания ядерного оружия, медицинское оборудование и некоторые драгоценные камни. Средняя зона облучения от техногенных источников облучения оценивается около 3 мЗв в год.

За последние десятилетия человек создал множество радионуклидов и использует их в технике, медицине и научных исследованиях. Использование радионуклидов приводит к увеличению дозы облучения, получаемой как отдельным человеком, так и всем человечеством в целом.

Последствия испытаний ядерного оружия определяются количеством испытаний, суммарным энерговыделением и активностью осколков деления, видами взрывов и геофизическими факторами окружающей среды в период испытаний. Интенсивные испытания ядерного оружия проводимые в 50-ые и 60-ые годы стали одной из причин повышения радиационного фона Земли и повышения доз облучения населения.