Диссертация (1151556), страница 7
Текст из файла (страница 7)
содержание радия в воде Джолиета больше в 3270 раз. Это различие становится во много раз меньше после осветления, отстаивания и фильтрацииводы на водопроводных станциях в городах, где пользуются для питьяводопроводной водой, минимальное содержание радия в воде выражается8∙10-15 Ku/л, а максимальное – в 1,7∙10-13 Ku/л, т. е. одна концентрацияотличается от другой уже только в 21 раз.В Омахе, Питсбурге и Сент – Луисе, где количество радия в природнойводе составляет 17,7∙10-13, 37∙10-13 Ku/л и 10,8∙10-13 Ku/л, после очистки водыоно соответственно уменьшается до 0,54∙10-13, 1,41∙10-13 и 0,28∙10-13 Ku/л.Иное положение наблюдается в городах, где вода подвергается толькохлорированию или вообще не очищается. В Джолиете используют водуглубоких колодцев почти без очистки и в организм жителей с каждым37литром воды вводится 57,9∙10-13 Ku/л радия (к сожалению, в литературеотсутствуют данные о состоянии здоровья жителей указанного района).Исследование содержания радия в воде колодцев и источников,используемых для водоснабжения в сельской местности, США, показывает,что концентрации радия в воде колеблются от 0,27∙10-13 (ферма Норвуда,Иэст Рем – источник) до 34∙10-13 Ku/л (Эйвон, источник Олд – феймес) идаже до 10-11 Ku/л (источник в Симбоуте, штат Колорадо).Среднее содержание радия в питьевой воде обследованных 41 городасоставляет 1,8∙10-13 Ku/л, а если исключить город Джолиет, то оно будетравно 0,4∙10-13 Ku/л.Если сравнить концентрацию радия в питьевой воде разных стран, тобольшаячастьнаселенияупотребляетводу,содержащуюрадийвконцентрации 10-13 Ku .В организме человека задерживается от 0,1 до 10% (в среднем 2%)радия, который поступает с пищей и водой.
При, установившемся равновесиииз организма ежедневно выделяется 5∙10-5 депонированного его количества.1.6. Радиоактивность атмосферыРадиоактивностьатмосферызависитотсодержаниявнейрадиоактивных газов и аэрозолей. В обычных условиях в воздухе находятсявсе естественно – радиоактивные вещества в атомарном состоянии, носодержание каждого из них ничтожно мало. В несколько большихколичествах по сравнению с другими элементами в атмосфере содержатсярадон и торон, которые находятся в воздухе в виде свободных атомов и несорбируются в значительной степени на аэрозолях.Пути поступления радиоактивных веществ в атмосферу различны. Еслирадон и торон поступают в воздух из земных пород и водоемов, являясьпродуктами естественного радиоактивного распада радия и тория, то углероди тритий образуются из атомов азота и водорода воздуха в процессебомбардировки их нейтронами космического излучения. Аэрозоли RaA, RaC38и ряда других элементов возникают в воздухе вследствие радиоактивногораспада радона и торона;40К, уран, радий и другие элементы поступают ввоздух в процессе выветривания и разрушения земных пород, в процессеразложения органических соединений.По данным А.
В. Першина [46, 47], величина естественной суммарнойрадиоактивности атмосферного воздуха колеблется в зависимости от места ивремени от 2∙10-14 до 4,4∙10-13 Ku/л.Такие большие колебания зависят от ряда причин. В первую очередьрадиоактивность атмосферы зависит от содержания радиоактивных веществв подлежащих почвах, так как в основном радиоактивность воздухаобусловлена содержанием в ней радона, торона и продуктов их распада.Эванс [87, 89] указал на линейное соотношение между содержаниемрадия в почве и ионизацией атмосферы, определив, что если в 1 г почвысодержится 10-12 г радия, то в 1 см3 воздуха всегда будет образовываться 5,5пар ионов в 1 сек.; ионизация, обусловленная излучением естественно –радиоактивных изотопов (не считая α- излучения), будет составлять 0,01 – 1пар ионов в 1 сек. в 1 см3 воздуха.Исследованияпоказали,чтоконцентрацияэманацийвпочвеувеличивается с увеличением глубины, а это является доказательствомнепрерывного обмена между воздухом почвы и атмосферным воздухом.
Поданным В. И. Баранова [1, 2, 54], концентрация радона в почвах достигаетпостоянного значения в среднем на глубине 5 м, в рыхлых однородныхпочвах это равновесие наблюдается на глубине 2 м (табл.4).Таблица 4. Пределы колебания концентрации радона в почвеГлубина,(м)Глубина,(м)0,25Пределы колебанияконцентрации радона,Макс/мин320:11,0Пределы колебанияконцентрации радона,Макс/мин10:10,580:12,01:139Газообмен между почвой и атмосферой зависит от следующих причин:диффузиипочвенныхгазоввсторонуубывающейконцентрации,конвекционных потоков, возникающих вследствие нагревания поверхностиземли, влияния ветра, изменении атмосферного давления. С увеличениемтемпературывоздухавыходрадиоактивныхгазовувеличивается,спонижением ее уменьшается, с увеличением барометрического давления,наоборот, выход радиоактивных газов из земных пород уменьшается, а спонижением – увеличивается.
Во влажную погоду содержание радона иторона в воздухе может в десятки и сотни раз превышать содержание их всухую погоду. В то же время замерзание или смачивание поверхности землизатрудняет газообмен между почвой и атмосферой.Предположение о том, что радон поступает в атмосферу из почвы быловысказано Эльстером и Гейтелем еще в 1901 г. [86]. Они же заметили, чтонаивысшая концентрация этого радиоактивного газа в воздухе наблюдается вусловиях тумана и в начале исследования иногда не учитывали данные,полученные в туманную погоду, считая их слишком высокими илиошибочными.
В дальнейшем это предположение о выделении радона изземных пород было подтверждено другими исследователями и в настоящеевремя мы уже располагаем данными о содержании радона в различныхместах и при разных метеорологических условиях, которые подтверждаютфакт увеличения радиоактивности атмосферы в туманную погоду и, взависимости от характера подлежащих пород.Средние концентрации радона в воздухе, по данным В. И. Баранова,следующие [54].В почвенном воздухе 2∙10-10 Ku/л.В атмосферном воздухе над сушей 1,2∙10-13 Ku/л.В атмосферном воздухе над океаном вблизи берегов 1∙10-14 Ku/л.В атмосферном воздухе над океаном вдали от берегов 1∙10-15 Ku/л.В Павловске (под Санкт – Петербургом) был определен потокэманации из почвы в атмосферу (эксхаляция).В среднем он составлял404,3∙10-10 Ku/м3 ∙ час.
По произведенным расчетам, суточное количествовыхода радиоактивных веществ в атмосферу для суши всего земного шараравно примерно 122 тоннам эквивалента радия.Выход радона из почвы в атмосферу колеблется и в зависимости отвремени года: весной 2,6∙10-10 Ku/м3 ∙час, летом 6,6∙10-10 Ku/м3 ∙ час, осенью7,7∙10-10 Ku/ м3 ∙ час, зимой 5,2∙10-10 Ku/м3∙час.Помимо содержания радиоактивных веществ в подлежащих земныхпородах, большое значение имеют условия перемешивания воздушных масс.Наибольшая концентрация радона наблюдается в приземном слое атмосферыи уменьшается с увеличением высоты (табл. 5).Таблица 5.
Изменение содержания радона в атмосферном воздухе сувеличением высотыВысота,(м)0,0111010010007000100958769387Содержаниерадона, (%)Одинаковые результаты были получены только при определениирадона над океаном (1∙10-15 Ku/л). Остальные данные дают большой разбросот 0,26∙10-13 до 5∙10-13 Ku/л [1, 2, 54, 66].Наименьшее количество радона в воздухе над сушей было найдено наберегу Северного Ледовитого океана, в районах с большим снежнымпокровом (0,31 – 0,82) ∙10-13 Ku/л [18], но в то же время аналогичные данныебыли получены и под Санкт – Петербургом (0,5∙10-13) [58, 59] и в районеЭльбруса (0,26 ∙10-13 Ku/л) [7, 9].Наибольшее содержание радона выявлено в горных районах (5 ∙10-13)[47] и 5,1∙10-13 Ku/л) [7, 9].
В то же время в районе Эльбруса в разныхучасткахместностиобнаруженыконцентрациирадона,в40раз41отличающиеся друг от друга: от 0,26∙10-13 до 5,1 ∙10-13 Ku/л, что можетзависеть как от характера подлежащих горных пород, так и от различныхметеорологических условий в момент исследований [7, 9].В 1952–1953 гг. Андерсон, Мейнорд и Тернер [74] измериликонцентрации радона в Лондоне. Пользуясь фильтровальной бумагой исчетчиком Гейгера – Мюллера ГМ-4 (1952), они нашли их равными в сухойясный солнечный день 2∙10-15 Ku/л и в туманный день – 8∙10-13 Ku/л, чтопревышает содержание радона в ясную погоду в 400 раз.
Если учесть, чтофильтровальная бумага поглощает всего 2 – 3% находящихся в воздухепродуктов распада радона, легко рассчитать, что концентрация радона втуманный день в Лондоне достигает 4∙10-11 Ku/л.Используя ионизационные камеры, авторы в 1953 г. получили данные,отличающиеся от предыдущих в 10 – 100 раз. В этих измеренияхконцентрация радона в среднем составляла (2 – 3) 10-12 Ku/л.На основании проведенных исследований авторы делают следующиевыводы: 1) в зависимости от метода определения радона в атмосфереполучаемые результаты будут различными; 2) полученные высокие цифрысодержания радона в воздухе Лондона (в среднем 2∙10-12–3∙10-12 Ku/л) зависятот выбросов в атмосферу продуктов сгорания каменного угля, которыйсодержит от 10-15 до 1∙10-12 г радия на 1 г угля, и каменноугольного газа(содержание радона от 0,3∙10-12 до 10-2 Ku на 1 л газа).
Эти данные говорят отом, что после сгорания угля и газа 70–80% находящегося в них радонапереходит в атмосферу.Выводы авторов не лишены основания, так как в городах сжигаетсябольшое количество и газа, и. угля. Так, например, в 1953 г. в БольшомЛондоне было израсходовано 55 000 г угля и 1010 л каменноугольного газа.Однако в настоящее время еще не существует работ, в которых доказывалосьбы, насколько эти выбросы могут изменить содержание радона в атмосфере.Резкое повышение радона в воздухе Лондона в туманную погодуавторы объясняют тем, что слой тумана поглощает радон, диффундирующий42из почвы, городских зданий, построенных из гранита, и поступающий ватмосферу из дымовых труб, и препятствует рассеиванию его в атмосфере.Однако данные Андерсона, Мейнорда и Тернера [74] отличаются отданных других исследователей.
Наряду с ними содержание радона в воздухеЛондона исследовали Хультквист, Даусон и др., однако полученные имирезультаты (0,46 – 0,97∙10-13 и 1–3∙10-13 Ku/л) в 10–30 раз меньше данныхуказанных выше авторов.Не подтверждаются их цифры и рядом других исследователей.Cодержание радона колеблется обычно от 0,34∙10-13 до (1,3) ∙10-13 Ku/л итолько в Инсбруке оно достигает 4,3∙10-13 Ku/л. Изучение концентрацииторона в атмосфере в таких масштабах, как радона, не проводилось.Какуказывалосьвыше,ватмосфересодержатсяидругиерадиоактивные вещества. При прохождении через атмосферу космическихлучей в ней постоянно образуются тритий и радиоактивный углерод.Содержание14С в современном углероде, составляет 10-7%, чтопримерно составляет во всей атмосфере 140 млн.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
