第三章_天然放射性与人工放射性

《第三章_天然放射性与人工放射性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第三章天然放射性与人工放射性1.天然辐射源从宇宙空间发射而来的高能粒子流，由初级宇宙射线和次级宇宙射线组成。宇宙射线是来自宇宙空间的高能粒子辐射，它主要是由一些质子、α粒子与原子序数Ｚ＞3的核组成的。宇宙射线有较强的贯穿能力，在射向地球时，与大气中与物质原子相碰撞，发生多种类型的反应而产生次级宇宙射线。由于大气层的屏蔽作用，大大减少了到达地球表面的宇宙辐射的总量。1）宇宙射线（cosmicrays）1）宇宙射线（cosmicrays）人们在不同的海拔高度受到宇宙射线的照射剂量是不同的在赤道海平面处测得的平均

2、剂量率为0.23mSv/年，而在海拔3050m处的剂量率则为0.56mSv/年。在中纬度不同高度剂量率的典型值是：在4km约为0.2μSv/h，在12km约为7μSv/h，在16km约10~15μSv/h。在民用喷气式飞机中每年航行200小时，其所受剂量就可能超过每年1mSv。地球上每个人受到来自宇宙射线照射的平均剂量率约为：0.38mSv·a-11）宇宙射线（cosmicrays）宇宙射线中的中子与大气层中的氮原子发生作用时，产生一种非常重要的放射性核素14C，其反应为14N(n,p)14C。14C的半衰

3、期为5692年，它将扩散到低层大气中，并在那里被生物吸收。地球上存在的天然放射性核素有两大类：一类是具有衰变系列的放射性核素，即铀系、钍系、锕系，每一个系都可连续衰变十几次，才变为稳定性核素的子体，母元素均为原子序数大于83的重的天然放射性核素，半衰期都在1010年以上；第二类是无衰变系列的天然放射性核素，如40K、87Rb等。2)陆地上的辐射源世界上的某些地区放射性本底比较高，如印度的喀拉拉邦为13mSv/年，法国的纽曼岛约为2.65mSv/年，我国某地约为2.49mSv/年。当然，世界大部分地区都属低

4、本底地区。2)陆地上的辐射源3）空气中的放射性空气中的本底放射性主要是由土壤中的铀和钍产生的。同位素238Ｕ和232Th都是天然的放射性核素，在它们各自的衰变链中将分别产生222Rn和220Rn，前者叫氡气，后者叫钍射气。它们都是稀有气体，常通过地球表面扩散出来，悬浮在空气中。这些气体发生衰变时，它们的产物又附着在空气中的灰尘中。3）空气中的放射性放射性气体在空气中的数量随本地区的铀和钍的含量而定。在同一地区，气候条件将大大地影响这些气体的浓度。通常室内的水平比室外高。室内水平由建筑材料和通风率决定

5、。在矿山和地下洞穴浓度都很高。氡和钍射气及其衰变产物的放射性对人体将产生内、外照射。从某些建筑材料中释放出来的氡气使有些地区室内氡气含量过高，已引起人们的关注。4）水中的放射性水中的放射性产物随水源的类型而定。例如，海水中含有大量的40Ｋ。许多天然泉水中含有相当数量的铀、钍和镭等放射性元素。由于雨天从空气中收集放射性物质，地面水收集存在于岩石和土壤中的放射性，因此可以说几乎所有的水多少都含有放射性。通常饮水而造成人体内照射的剂量已包括在人体内放射性造成的剂量之中。体内放射源主要是人体内含有某些微量放射性

6、元素，如14C和40K等。铀和钍系的放射性气体衰变产物，即氡气和钍射气，对人体内放射性也有显著的贡献。由于地球上的土壤和水中都含有少量放射性物质，其中一部分通过饮水和食物链的循环而转移到人体内，产生对人体的照射人体内的放射性还有226Ra、228Ra和14C等，但其量甚微。平均剂量约为1.52mSv·a-1。5）人体内的天然放射性核素5）人体内的天然放射性核素在人体内，40K的含量最多。如根据人体平均含有体重的0.2％的天然钾，而每克天然钾按含有8.2×10-10居里40Ｋ计算，一个体重为60千克的人，体内

7、40K的放射性活度为：8.2×10-10×3.7×1010×60×103×2×10-3＝3640Bq＝3.64kBq6)天然辐射造成的平均年剂量值人类的实践活动和自然界演变均可能使天然辐射本底的水平发生变化。自然演变引起的变化通常是一个缓慢的过程。人类的实践活动，特别是近代工业的发展，有可能使天然辐射本底水平在较短时间内发生变化。严格地说，不存在固定不变的天然辐射水平。这里所说的天然辐射本底水平实际上是指某一时间范围内天然辐射的水平。6)天然辐射造成的平均年剂量值6)天然辐射造成的平均年剂量值自从有

8、人类以来一直受天然辐射源的照射，称为天然本底照射，它已是人类不可缺少的一种生存环境。有实验证明，生物如果在完全没有天然辐射源照射的条件下，是无法生存的。2.人工放射性由于放射性在医学上的应用，核武器试验以及核能利用等原因，人们除受到天然辐射源的照射外，还会受到人工辐射源的照射。人工放射性照射主要来自医疗照射、公众照射和职业照射三个方面。医疗照射指接受治疗或诊断时患者或被检查者所受的照射，包括放射性诊断、放射性治