核环境监测与评价第2章环境辐射源

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1、第2章环境辐射源地球上每一个人都受到各种天然辐射和人工辐射的照射。来自天然辐射源的电离辐射称为天然辐射；来自人工辐射源的电离辐射称为人工辐射；对人类群体造成照射的各种天然及人工辐射源称为环境辐射源。当我们进行一下活动时，会吸收辐射吗？吃饭观看电视节目在一单位內居住吸烟使用无线电话在郊外远足会不会天然辐射源：人体本身及各种饮料和食物天然辐射宇宙射线宇生放射性核素原生放射性核素一般场所：天然本底为2.4mSv/a,多为内照射(222Rn,60%)2.1天然辐射源人类活动引起的天然辐射的增加2.1.1宇宙射线宇宙射线按其来源可分为

2、捕获粒子辐射、银河宇宙辐射和太阳粒子辐射三类。1）捕获粒子辐射绕地球运行的电子和质子被地球磁场捕集而形成了捕获粒子辐射。内辐射带主要由能量为几到几百MeV质子构成；外辐射带主要由高能电子和少量α粒子构成。一般情况下，内外辐射带内的捕获粒子辐射在地平面上不产生任何辐射剂量，捕获质子对低地球轨道中空中旅行者产生危害。2）银河宇宙辐射产生于太阳系外，主要由高能质子构成，另外还有氦-4及少量原子序数≥3的重粒子、电子、光子和中微子。初级宇宙射线→宇生放射性核素（3H、7Be、14C、22Na）、次级粒子（中子、质子、π介子、κ介子、μ介子）。μ

3、介子是海平面处宇宙射线中的主要部分。3）太阳粒子辐射太阳能持续产生能量非常低的粒子，在磁扰时则会发射更多的能量更高的粒子。太阳黑子出现，有一定的周期性，其周期为11年，期间有时会发生与太阳耀斑有关的大发射，能量为1-100MeV或更高。因大部分不能穿过磁场对大气层中的辐射照射贡献较少。与剂量有关的几个概念：照射量：表示辐射场强度的量，用X或γ射线在一定量空气中产生的电离作用来衡量，单位是仑琴，用符号R表示，国际单位为：库仑/千克；吸收剂量：射线传给单位质量吸收物质的能量，用符号D表示，国际单位为：焦耳/千克，写作Gy；剂量当量：其定义为

4、H=DQN，D是吸收剂量，Q是品质因子，它反映不同射线的不同的比电离，即不同的射线的品质，Q的近似值对于X射线、γ射线和β射线都是1，对于α射线是20。N是其他修正因子，目前N定为1，H的单位与D相同，但意义不同，故另起一个名字叫做雷姆，现在国际单位为：焦耳/千克，写作Sv。4）宇宙射线的剂量估计为估计宇宙射线对人造成的剂量，必须考虑高度、纬度和屏蔽的影响。估算宇宙射线中电离成分所致年有效剂量与高度比间的关系式：E1(Z)=E1(0)[a1exp(-α1Z)+b1exp(β1Z)]中子所致年有效剂量与高度的关系:EN(Z)=EN(0)e

5、xp(αNZ),Z＜2km;EN(Z)=EN(0)[bNexp(βNZ)],Z＞2km;宇宙射线所致全球人口平均年有效剂量为380μSv,其中直接电离成分和中子的贡献分别为300μSv、80μSv。2.1.2宇生放射性核素：对公众剂量有明显贡献的核素，14C、3H、22Na、7Be。核素年摄入量（Bq．a-1）有效剂量（μSv．a-1）3H7Be14C22Na500100020000500.010.03120.15成人经食入途径对主要宇生放射性核素的年摄入量及有效剂量宇宙射线大气层地面O2N2H2O3H14C7Be22Na2.1.3原生

6、放射性核素以238U、232Th和235U为起始核素的三个单独存在天然放射系，以及独立的长寿命放射性核素如40K等。人会受到来自原生放射性核素的各种不同能量的α、β、γ辐射的外照射和内照射。表2-1天然辐射源照射世界平均辐射剂量值辐射源年有效剂量mSv平均值典型范围值外照射宇宙辐射直接电离辐射和光子中子成分宇生核素宇宙射线与宇生核素小计陆地外照射室外室内陆地外照射小计外照射合计0.28（0.30）a0.10（0.08）0.01（0.01）0.390.07（0.07）0.41（0.39）0.480.870.3—1.0b0.3―0.6c0.

7、6―1.6（UNSCEAR2000）内照射吸入内照射铀、钍系列铀（222Rn）钍（220Rn）吸入内照射小计食入内照射40K铀和钍系食入内照射小计内照射合计0.006（0.01）1.15（1.2）0.10（0.07）1.260.17（0.17）0.12（0.06）0.291.550.2―1.0d0.2—0.8e0.4—1.8总计2.41—10辐射源年有效剂量mSv平均值典型范围值天然辐射源照射世界平均辐射剂量值（续）a.括号内是UNSCEAR1993年给出的估计值。b.从海平面到高海拔的地区的整个范围。c.与土壤和建材中放射性核素的组成

8、有关。d.与氡气在室内的积累有关。e.与食品和饮水中放射性核素的组成有关。在任何一个大的群体中，约65％的人预期年有效剂量在1-3mSv之间，约25％的人预期年有效剂量小于1mSv，而其余10％的人年有效剂