Radiační pozadí

Záření pozadí  je mírou úrovně ionizujícího záření přítomného v prostředí v určitém místě, které není způsobeno záměrným zavedením zdrojů záření.

Záření pozadí pochází z různých zdrojů, přírodních i umělých. Patří mezi ně jak kosmické záření , tak radioaktivita v životním prostředí z přirozeně se vyskytujících radioaktivních materiálů (jako je radon a radium ), stejně jako umělé lékařské rentgenové záření, globální spad z testování jaderných zbraní a radiační nehody .

Definice

Záření na pozadí je definováno Mezinárodní agenturou pro atomovou energii jako „dávka nebo dávkový příkon (nebo pozorovatelná míra související s dávkou nebo dávkovým příkonem), kterou lze připsat všem zdrojům jiným než specifikovaným“ [1] . Rozlišuje se tedy mezi dávkou, která je již na určeném místě a je zde definována jako "pozadí", a dávkou přijatou ze záměrně vstříknutého a určeného zdroje. To je důležité, protože pokud jsou měření radiace prováděna ze specifikovaného zdroje záření, pak stávající pozadí může toto měření ovlivnit. Příkladem může být měření radioaktivní kontaminace v přítomnosti gama záření, které může zvýšit celkovou hodnotu nad hodnotu očekávanou od jedné kontaminace.

Pokud však zdroj záření není uveden jako podezřelý, pak se měření celkové dávky záření na určitém místě obvykle označuje jako radiační pozadí , a to obvykle v případě, kdy se měří dávkový příkon pocházející z prostředí pro environmentální účely.

Příklady výkonu záření pozadí

Radiační pozadí závisí na místě a čase. Tabulka ukazuje příklady:

Průměrná roční expozice člověka ionizujícímu záření v milisievertech (mSv) za rok
Zdroj záření svět [2] USA [3] Japonsko [4] Rusko [5] :c. 15-16 Komentář
Vdechování vzduchu 1.26 2.28 0,40 2,0 Hlavně z radonu , závisí na akumulaci plynu v místnosti
Spotřeba potravin a vody 0,29 0,28 0,40 0,17 ( 40 K),
0,133 (potraviny),
0,038 (voda)
(K-40, S-14 atd. )
Vnější ozáření radionuklidy pozemského původu 0,48 0,21 0,40 0,67 Závisí na půdě a stavebních materiálech
kosmického záření 0,39 0,33 0,30 0,339 Závislá na výšce
Mezisoučet (přirozený) 2,40 3.10 1,50 3.36 Významné populace dostávají 10–20 mSv
Lékařský 0,60 3,00 2.30 0,62 Světový význam nezahrnuje radiační terapii ;
Hodnota USA je především CT vyšetření a nukleární medicína .
Spotřební zboží 0,13 cigarety, cestování letadlem, stavební materiály atd.
Atmosférické jaderné testování 0,005 0,01 Vrchol 0,11 mSv v roce 1963 a od té doby klesá;
vyšší úroveň vedle testovacích míst
Profesionální expozice 0,005 0,005 0,01 Světový průměr je pouze 0,7 mSv pro pracovníky, hlavně kvůli radonu v dolech;
Spojené státy mají především zásluhu na zdravotnících a leteckých dělnících.
Černobylská havárie 0,002 0,01 0,006 (14 regionů) Vrchol na 0,04 mSv v roce 1986 a od té doby klesá;
vyšší úroveň vedle stanice
Cyklus jaderného paliva 0,0002 0,001 Až 0,02 mSv v blízkosti objektů; nezahrnuje pracovní expozici
Další 0,003 Průmysl, bezpečnost, medicína, vzdělávání a výzkum
Mezisoučet (umělý) 0,6 3.14 2.33
Všeobecné 3,00 6.24 3,83 3,98 milisievert za rok

Přirozené záření pozadí

Radioaktivní materiály se nacházejí všude v přírodě, odkud se přirozeně dostávají do těla v půdě, horninách, vodě, vzduchu a vegetaci. Kromě tohoto vnitřního ozáření jsou lidé také vystaveni vnějšímu ozáření z radioaktivních materiálů, které jsou mimo lidské tělo, a také z kosmického záření. Světová průměrná přirozená dávka pro člověka je asi 2,4 mSv za rok [2] . To je čtyřnásobek celosvětového průměru umělé expozice , která v roce 2008 činila asi 0,6 mSv za rok. V některých rozvinutých zemích, jako jsou Spojené státy a Japonsko, je umělá expozice v průměru větší než přirozená expozice kvůli lepšímu přístupu k lékařskému zobrazování . V Evropě se průměrná expozice přirozeného pozadí napříč zeměmi pohybuje od méně než 2 mSv (200 mrem ročně ve Spojeném království) do více než 7 mSv (700 mrem ročně pro některé skupiny lidí ve Finsku) [6] .

Vystavení záření z přírodních zdrojů je nevyhnutelnou součástí každodenního života, a to jak v práci, tak na veřejných místech. Tato expozice ve většině případů veřejnost jen málo nebo vůbec znepokojuje, ale v určitých situacích je nutné zvážit zavedení opatření na ochranu zdraví, například při práci s uranovými a thoriovými rudami a dalšími přirozeně se vyskytujícími radioaktivními materiály ( NORM ) . V posledních letech věnovala agentura těmto situacím zvýšenou pozornost.“

— Mezinárodní agentura pro atomovou energii [7] .

Terestrické prameny

Pozemské záření ve výše uvedené tabulce zahrnuje pouze zdroje, které zůstávají mimo lidské tělo. Hlavní radionuklidy , které tvoří radiaci pozadí, jsou draslík , uran a thorium , stejně jako produkty jejich rozpadu, jako je radium a radon . Jedná se o vysoce radioaktivní látky, vyskytující se v nízkých koncentracích, ale mající vysoké hodnoty rozpadu. Většina těchto zdrojů od vzniku Země ubývá v důsledku radioaktivního rozpadu , jelikož v současnosti neexistuje žádný významný mimozemský zdroj těchto látek. Současná aktivita uranu-238 na Zemi je tedy pouze poloviční oproti původnímu poločasu rozpadu 4,5 miliardy let a draslík-40 (poločas rozpadu 1,25 miliardy let) je pouze asi 8 % původního[ kdy? ] . Za dobu existence lidí se však množství radiace velmi mírně snížilo.[ plovoucí výraz ] .

Mnoho izotopů s kratším poločasem rozpadu (a tedy více radioaktivními) je přítomno v zemském prostředí díky probíhající přirozené tvorbě. Příklady jsou radium -226 (produkt rozpadu thoria-230 v řetězci rozpadu uranu-238) a radon-222 (produkt rozpadu radia- 226 ve stejném řetězci) [8] .

Thorium a uran (a jejich izotopy) většinou podléhají rozpadu alfa a beta , který není snadné odhalit. Mnohé z produktů rozpadu jsou však silnými zdroji gama záření . Thorium-232 je detekováno přes vrchol 239 keV z olova-212 ; píky 511, 583 a 2614 keV z thalia-208 ; 911 a 969 keV píky z aktinia-228 . Uran-238 se objevuje jako vrcholy 609, 1120 a 1764 keV vizmutu-214 (stejný vrchol pro atmosférický radon). Draslík-40 je detekován přímo prostřednictvím svého gama vrcholu 1461 keV [9] .

Úroveň radiace nad mořem a jinými velkými vodními plochami je zpravidla asi desetina zemského pozadí. Pobřežní oblasti (a oblasti sousedící se sladkou vodou) mohou mít další příspěvek ze sedimentu [9] .

Zdroje ve vzduchu

Největším zdrojem přirozeného záření na pozadí je radon , který se nachází ve vzduchu, radioaktivní plyn, který pochází ze Země. Radon je produktem rozpadu uranu, který je poměrně běžný v zemské kůře, ale je více koncentrován v horninách obsahujících rudy roztroušených po celém světě. Radon z těchto rud prosakuje do atmosféry nebo podzemních vod, případně prosakuje do budov. Může být vdechnut do plic spolu s jeho produkty rozpadu , kde zůstanou po určitou dobu po expozici. Radon a jeho izotopy , mateřské radionuklidy a produkty rozpadu představují průměrnou inhalovanou dávku 1,26  mSv/rok (milisievert za rok ). Radon je nerovnoměrně distribuován, hladina plynu se mění s počasím, takže vyšší dávky jsou pozorovány v mnoha oblastech světa, kde představuje významné zdravotní riziko . Uvnitř budov ve Skandinávii, Spojených státech, Íránu a České republice byly zjištěny koncentrace až 500krát vyšší než je světový průměr [10] .

Přestože se radon vyskytuje přirozeně, expozice tomuto plynu může být zvýšena nebo snížena lidskou činností, zejména při stavbě domů. Netěsná obytná podlaha nebo špatné větrání suterénu v dobře izolovaném domě může způsobit hromadění radonu uvnitř domu a vystavit jeho obyvatele vysokým koncentracím. Rozsáhlá výstavba dobře izolovaných a utěsněných domů v severních průmyslových zemích vedla k tomu, že se radon stal hlavním zdrojem radiace na pozadí v částech severní Severní Ameriky a Evropy. Těsnění suterénu a odsávací ventilace snižují jeho dopad. Některé stavební materiály, jako je lehký beton s kamencem , fosfosádrovec a italský tuf , mohou uvolňovat radon, pokud obsahují radium [10] .

Radiační zátěž z radonu není přímá. Radon má krátký poločas rozpadu (4 dny) a rozpadá se na jiné pevné částice radioaktivních nuklidů řady radia . Tyto radioaktivní částice jsou vdechovány a zůstávají v plicích, což způsobuje prodlouženou expozici. Radon je tedy po kouření považován za druhou hlavní příčinu rakoviny plic a jen v USA je příčinou 15 000 až 22 000 úmrtí na rakovinu ročně [11] . Atmosférické pozadí v podstatě tvoří radon a jeho produkty rozpadu. Spektrum gama ukazuje vrcholy při 609, 1120 a 1764 keV , které patří bismutu-214 , produktu rozpadu radonu. Atmosférické pozadí silně závisí na směru větru a meteorologických podmínkách. Radon může být ze země vyzařován i nárazově a pak tvoří „radonová oblaka“, která mohou cestovat desítky kilometrů [9] . Diskuse o opačných experimentálních výsledcích však stále probíhá.[ co? ] [12] .

Ve sklepě domu Stanleyho Watrase bylo v roce 1984 nalezeno asi 100 000 Bq/m3 radonu. On a jeho sousedé v Boyertown, Pennsylvania, USA mohou držet rekord pro nejradioaktivnější obydlí na světě [13] [14] .

Mezinárodní organizace radiační ochrany odhadly, že přidělenou dávku lze vypočítat vynásobením rovnovážné ekvivalentní koncentrace (EEC) radonu faktorem 8 až 9.nSv m 3Bq ha EEC izotopů radonu 40krátnSv m 3Bq h[2] .

Kosmické záření

Země je neustále bombardována radiací z vesmíru. Toto záření sestává hlavně z kladně nabitých iontů – od protonů po izotopy železa a větší jádra – přicházejících na Zemi z oblastí mimo sluneční soustavu . Toto záření interaguje s atomy v atmosféře a vytváří vzduchový proud sekundárního záření ( široká vzduchová sprcha ) včetně rentgenových paprsků , mionů , protonů , částic alfa , pionů , elektronů a neutronů . Přímá dávka kosmického záření pochází především z mionů, neutronů a elektronů a tato dávka se v různých částech světa liší v závislosti na geomagnetickém poli a nadmořské výšce. Například město Denver v USA (v nadmořské výšce 1650 metrů) přijímá dávku kosmického záření, která je zhruba dvakrát vyšší než plocha ležící na hladině moře [15] . Kosmické záření je mnohem intenzivnější v horní troposféře , asi 10 km nad mořem, a proto je zvláště znepokojivé pro posádky leteckých společností a cestující, kteří často cestují a tráví mnoho hodin ročně v této výšce. Během letů dostávají posádky leteckých společností podle různých studií obvykle další pracovní dávku záření v rozsahu 2,2 mSv (220 mrem) za rok [16] a 2,19 mSv/rok [17] .

Podobně má kosmické záření na astronauty silnější pozadí než na lidi na zemském povrchu. Astronauti na nízkých drahách , jako jsou ti na Mezinárodní vesmírné stanici nebo raketoplánu , jsou částečně chráněni magnetickým polem Země , ale také trpí Van Allenovým radiačním pásem , který akumuluje kosmické záření ve vnitřní magnetosféře Země . Mimo nízkou oběžnou dráhu Země je podle zkušeností astronautů Apolla létajících na Měsíc toto záření na pozadí intenzivnější a představuje významnou překážku pro potenciální budoucí dlouhodobý lidský průzkum Měsíce nebo misi na Mars .

Kosmické záření také způsobuje transmutaci prvků v atmosféře, při které se sekundární záření generované kosmickým zářením spojuje s atomovými jádry v atmosféře za vzniku různých nuklidů . Může vzniknout řada takzvaných kosmogenních nuklidů , ale pravděpodobně nejpozoruhodnějším z nich je uhlík-14 , který vzniká interakcí s atomy dusíku. Tyto kosmogenní nuklidy se nakonec dostanou na povrch Země a mohou být začleněny do živých organismů. Produkce těchto nuklidů se mění jen málo s krátkodobými změnami toku slunečního kosmického záření, ale je považována za téměř konstantní v průběhu velkých měřítek tisíců až milionů let. Neustálá reprodukce, začlenění do organismů a relativně krátký poločas rozpadu uhlíku-14 jsou principy používané při radiokarbonovém datování starých biologických materiálů, jako jsou dřevěné artefakty nebo lidské pozůstatky.

Kosmické záření na hladině moře se typicky jeví jako 511 keV gama záření z anihilace pozitronů vytvořených jadernými reakcemi vysokoenergetických částic a gama paprsků. Ve vysokých nadmořských výškách je příspěvkem i spojité spektrum brzdného záření [ 9] .

Jídlo a voda

Dva hlavní prvky přítomné v lidském těle, konkrétně draslík a uhlík, obsahují radioaktivní izotopy, které výrazně zvyšují naši dávku záření na pozadí. Průměrný člověk obsahuje asi 17 miligramů draslíku-40 ( 40 K) a asi 24 nanogramů (10 -9  g) uhlíku-14 ( 14 C), (poločas rozpadu 5730 let). S výjimkou vnitřní kontaminace vnějším radioaktivním materiálem představují tyto dvě látky největší složky vnitřní radiační zátěže z biologicky funkčních složek lidského těla. Za sekundu se rozpadne asi 4000 40 K jader [18] a přibližně stejný počet 14 C. Energie beta částic vzniklých při rozpadu 40 K je asi 10x větší než u beta částic během rozpadu 14 C. .

14C je v lidském těle přítomen v množství asi 3700 Bq (0,1 μCi) s biologickým poločasem 40 dnů [19] . To znamená, že v důsledku rozpadu o 14 C vzniká asi 3700 beta částic za sekundu. Atom 14C je však přítomen v genetické informaci asi poloviny buněk, zatímco draslík není součástí DNA . K rozpadu atomu 14 C uvnitř DNA u jednoho člověka dochází přibližně 50krát za sekundu, zatímco atom uhlíku se mění na atom dusíku [20] .

Průměrná globální dávka vnitřního ozáření z jiných radionuklidů než radonu a produktů jeho rozpadu je 0,29 mSv/rok, z toho 0,17 mSv/rok ze 40 K, 0,12 mSv/rok pochází z řady uranu a thoria a 12 µSv/rok pochází. od 14 C [2] .

Oblasti s vysokou radiací přirozeného pozadí

V některých regionech je dávkování vyšší než celostátní průměr. Globálně patří mezi oblasti s mimořádně vysokou radiací pozadí Ramsar v Íránu, Guarapari v Brazílii, Karunagappally v Indii [21] Arkarula v Austrálii [22] a Yangjiang v Číně [23] .

Nejvyšší úroveň přirozeného záření, jaké kdy bylo na zemském povrchu zaznamenáno, bylo 90 µGy/h na brazilské černé pláži (port. areia preta ), sestávající z monazitu [24] . To by bylo převedeno na 0,8 Gy/rok pro celoroční nepřetržitou expozici, ale ve skutečnosti se úrovně sezónně liší a jsou mnohem nižší v blízkých rezidencích. Rekordní měření nebyla duplikována ani zahrnuta do nejnovějších zpráv Vědeckého výboru OSN . Sousední turistické pláže v Guarapari a Kumuruksatiba později obdržely 14 a 15 µGy/h [25] [26] . Uvedené hodnoty jsou uvedeny v odstínech šedé . Převod na Sievert (Sv) vyžaduje radiační váhový faktor; tyto váhové faktory se pohybují od 1 (beta a gama) do 20 (alfa částice).

Nejvyšší radiační pozadí v osadách je pozorováno v Ramsaru , především díky použití místního přírodního radioaktivního vápence jako stavebního materiálu. 1 000 nejvíce exponovaných obyvatel dostává průměrnou efektivní dávku 6 mSv (600 mrem) ročně, což je šestinásobek limitu doporučeného ICRP pro expozici člověka z umělých zdrojů. Navíc dostávají značnou dávku vnitřního ozáření z radonu. Rekordní úrovně radiace byly nalezeny v domácnosti, kde efektivní dávka z okolních radiačních polí byla 131 mSv (13,1 rem) za rok a předpokládaná vnitřní dávka z radonu byla 72 mSv (7,2 rem) za rok [27] . Tato jedinečná událost je více než 80násobkem průměrného přirozeného vystavení člověka radiaci ve světě.

Pravidelně se provádějí epidemiologické studie k identifikaci zdravotních účinků spojených s vysokými úrovněmi radiace v Ramsaru, ale ekologové dosud nevyvozují statisticky významné závěry [27] . Přestože podpora příznivých účinků chronického záření (např. prodloužení života) byla zatím pozorována jen na několika místech, ochranný a adaptivní účinek je navržen minimálně v jedné studii, jejíž autoři nicméně upozorňují, že data z Ramsaru nejsou přesto dostačující k uvolnění stávajících limitů regulačních dávek [28] . Nedávná statistická analýza však ukázala, že neexistuje žádná korelace mezi rizikem negativních účinků na zdraví a zvýšenou úrovní přirozené radiace na pozadí [29] .

Fotovoltaika

Vojenský personál vystavený munici s ochuzeným uranem je vystaven dodatečnému záření z fotonukleárních reakcí s částicemi materiálů s vysokým atomovým číslem. Částice se mohou dostat do těla jak v důsledku náhodného kontaktu, tak při zranění takovou municí. Konkrétní množství dodatečné expozice a její účinek na tělo zůstává předmětem sporů [30] .

Neutronové pozadí

Většina přirozeného neutronového pozadí je produktem interakce kosmického záření s atmosférou. Špičková energie neutronů je asi 1 MeV a při vysokých energiích rychle klesá. Na hladině moře je produkce neutronů asi 20 neutronů za sekundu na kilogram materiálu interagujícího s kosmickým zářením (nebo asi 100-300 neutronů na metr čtvereční za sekundu). Tok závisí na geomagnetické šířce s maximem blízko magnetických pólů . Během slunečních minim je tok díky nižšímu stínění slunečního magnetického pole asi dvakrát vyšší než sluneční maximum. Prudce se také zvyšuje během slunečních erupcí. V blízkosti větších a těžších objektů, jako jsou budovy nebo lodě, je tok neutronů vyšší; toto je známé jako “kosmickým paprskem-přiměl neutronovou signaturu” nebo “efekt lodi” jev, jak to bylo nejprve objeveno na lodích na moři [9] .

Umělé záření pozadí

Atmosférické jaderné testy

Časté pozemní jaderné výbuchy mezi 40. a 60. léty vedly k významné radioaktivní kontaminaci . Některé z těchto kontaminací jsou místní, takže oblast je velmi radioaktivní. Radionuklidy mohou být transportovány na velké vzdálenosti jako jaderný spad ; část tohoto radioaktivního materiálu je rozptýlena po celém světě. Nárůst radiace pozadí z těchto testů vyvrcholil v roce 1963 na celosvětové úrovni asi 0,15 mSv za rok, neboli asi 7 % průměrné dávky pozadí ze všech zdrojů. Smlouva o zákazu testů z roku 1963 zakázala pozemní testování, takže do roku 2000 celosvětová dávka z těchto testů klesla na 0,005 mSv/rok [34] .

Profesionální expozice

Mezinárodní komise pro radiologickou ochranu doporučuje omezit pracovní expozici na 50 mSv (5 rem) za rok a 100 mSv (10 rem) po 5 letech [35] .

Radiace pozadí pro pracovní dávky však zahrnuje záření, které není měřeno přístroji v podmínkách potenciální pracovní expozice. To zahrnuje jak „přirozené záření na pozadí“ mimo pracoviště, tak jakékoli lékařské dávky. Tato hodnota není obvykle měřena ani známa z průzkumů, takže změny celkové dávky pro jednotlivé pracovníky nejsou známy. To může být významný, matoucí faktor při hodnocení účinků radiační expozice na skupinu pracovníků, kteří mohou mít velmi rozdílné přírodní prostředí a lékařské dávky. To je zvláště důležité, když jsou výrobní dávky velmi nízké.

Na konferenci IAEA v roce 2002 bylo doporučeno, aby pracovní dávky pod 1–2 mSv za rok nevyžadovaly regulační kontrolu [36] .

Jaderné havárie

Za normálních podmínek jaderné reaktory uvolňují malé množství radioaktivních plynů, které způsobují zanedbatelnou radiační zátěž veřejnosti. Události klasifikované jako incidenty podle Mezinárodní stupnice jaderných událostí obvykle nevedou k úniku jakéhokoli dalšího radioaktivního materiálu do životního prostředí. Velké úniky radioaktivity z jaderných reaktorů jsou extrémně vzácné. K dnešnímu dni došlo ke dvěma velkým civilním  nehodám, havárii jaderné elektrárny v Černobylu a havárii jaderné elektrárny Fukušima I , které měly za následek významnou kontaminaci. Jediná nehoda v jaderné elektrárně v Černobylu vedla k okamžité smrti[ koho? ] .

Celkové dávky v důsledku havárie v jaderné elektrárně v Černobylu se pohybovaly od 10 do 50 mSv za 20 let pro obyvatele postižených oblastí, přičemž většina dávky byla obdržena v prvních letech po havárii, a pro likvidátory - více než 100 mSv. Na akutní radiační syndrom zemřelo 28 lidí [37] .

Celkové dávky z havárií v jaderné elektrárně Fukušima-I se pro obyvatele postižených oblastí pohybovaly od 1 do 15 mSv. Dávky štítné žlázy u dětí byly pod 50 mSv. 167 likvidátorů dostalo dávky nad 100 mSv a 6 z nich dávky nad 250 mSv (expoziční limit v Japonsku pro pracovníky ZZS) [38] .

Průměrná dávka z nehody na Three Mile Island byla 0,01 mSv [39] .

Kromě civilních incidentů popsaných výše došlo k několika nehodám v raných lokalitách jaderných zbraní, jako je požár Windscale , kontaminace řeky Techa jaderným odpadem z komplexu Mayak a katastrofa Čeljabinsk-40 (nyní Ozyorsk ) v stejný komplex - došlo k uvolnění značného množství radioaktivních látek do životního prostředí. V důsledku požáru Windscale dosáhly dávky štítné žlázy 5-20 mSv pro dospělé a 10-60 mSv pro děti [40] . Dávky z nehod na Mayaku nejsou známy.

Cyklus jaderného paliva

Nuclear Regulatory Commission , US Environmental Protection Agency a další americké a mezinárodní agentury vyžadují , aby držitelé licence omezili radiaci jednotlivců na veřejnosti na 1  mSv (100 m rem ) ročně.

Spalování uhlí

Uhelné elektrárny vytvářejí nebezpečné materiály ve formě radioaktivního popílku , který je vdechován a požíván lidmi žijícími v okolí a ukládá se na rostlinách a plodinách. Národní laboratoř Oak Ridge zveřejnila v roce 1978 článek, který uvádí, že tehdejší uhelné elektrárny mohly produkovat očekávanou celotělovou dávku 19 μSv/rok blízkým obyvatelům v okruhu 500 m [41] . Zpráva Vědeckého výboru OSN pro účinky atomového záření z roku 1988 odhadla odhadovanou dávku na km na 20 µSv/rok pro starší elektrárny nebo 1 µSv/rok pro novější elektrárny se zlepšeným zachycováním popílku, ale tyto hodnoty nemohly být potvrzeno pomocí testů [42] . Při spalování uhlí se rozpadem hromadí uran, thorium a všechny zbytky uranu - výstupem je radium, radon, polonium [43] . Radioaktivní materiály dříve uložené pod zemí v uhelných ložiscích se uvolňují jako popílek nebo, pokud je popílek zachycen, se mohou stát součástí betonu z něj vyrobeného.

Jiné zdroje

Lékařské

Průměrná celosvětová expozice člověka umělým zářením je 0,6 mSv/rok, většinou z lékařských zobrazovacích údajů . Tato lékařská složka může být u americké populace mnohem vyšší, v průměru 3 mSv za rok [3] . Mezi další lidské faktory patří kouření, cestování letadlem, radioaktivní stavební materiály, testování jaderných zbraní, havárie jaderných elektráren a provoz jaderného průmyslu.

Typický rentgen hrudníku poskytuje 20 µSv (2 mrem) efektivní dávky [44] . Dávka zubního rentgenu se pohybuje mezi 5 a 10 μSv. Počítačová tomografie poskytuje účinnou dávku do celého těla v rozmezí 1 až 20 mSv (100 až 2000 mrem). Průměrný Američan dostává asi 3 mSv diagnostické terapeutické dávky za rok; země s nejnižší úrovní zdravotní péče nedostávají téměř žádnou. Radiační terapie u různých onemocnění také vyžaduje určité dávky jak pro pacienty, tak pro lidi v jejich okolí.

Spotřební zboží

Cigarety obsahují radioaktivní izotopy 210 Po a 210 Pb , vzniklé z produktů rozpadu radonu ulpívajícího na tabákových listech . Vykouřením jedné krabičky cigaret vzniká dodatečná dávka záření 1 μSv. U silných kuřáků může přijatá dávka záření za rok dosáhnout 360 μSv [45] .

Silné kouření má za následek expoziční dávku 160 μSv/rok (193 μSv/rok z 210 Po a 251 μSv/rok z 210 Pb) [46] na lokalizované skvrny na segmentálních bronchiálních bifurkacích v plicích v důsledku dalšího rozpadu těchto izotopy. Tuto dávku není snadné srovnávat s limity radiační ochrany, protože ty se vztahují k dávkám pro celé tělo, zatímco dávka z kouření zasáhne velmi malou část těla [47] .

Radiační metrologie

V laboratoři radiační metrologie se zářením pozadí rozumí naměřená hodnota z jakýchkoli náhodných zdrojů, které ovlivňují přístroj při měření vzorku určitého zdroje záření. Tento příspěvek pozadí, který je stanoven jako stabilní hodnota opakovaným měřením, obvykle před a po měření vzorku, se odečte od intenzity získané z měření vzorku.

To je v souladu s definicí pozadí Mezinárodní agentury pro atomovou energii jako „dávka nebo dávkový příkon (nebo pozorovaná míra související s dávkou nebo dávkovým příkonem), kterou lze připsat všem kromě specifikovaných zdrojů (zdrojů)“ [1]

Stejný problém nastává u zařízení radiační ochrany, kde mohou být hodnoty zařízení ovlivněny zářením pozadí. Příkladem toho je scintilační detektor používaný k monitorování povrchové kontaminace. Za podmínek zvýšeného gama pozadí bude scintilační materiál ovlivněn gama charakteristikou pozadí, která se sčítá s hodnotami získanými z jakékoli kontrolované kontaminace. V extrémních případech to učiní přístroj nepoužitelným, protože pozadí přehluší nižší úrovně radiace z kontaminace. U takových přístrojů musí být pozadí neustále monitorováno ve stavu „Připraveno“ a odečítáno od všech naměřených hodnot získaných při použití v režimu „Měření“.

Pravidelné měření radiace se provádí na několika úrovních. Vládní agentury shromažďují údaje o radiaci jako součást mandátů pro monitorování životního prostředí a často je zpřístupňují veřejnosti a někdy téměř v reálném čase. Spolupracující skupiny a jednotlivci mohou také zpřístupňovat čtení v reálném čase veřejnosti. Mezi přístroje používané k měření záření patří Geiger-Mullerova trubice a scintilační detektor . První je obecně kompaktnější a přístupnější a reaguje na několik typů záření, zatímco druhý je složitější a dokáže detekovat určité energie a typy záření. Naměřené hodnoty indikují úrovně radiace ze všech zdrojů, včetně radiace na pozadí, a hodnoty v reálném čase jsou obecně nepotvrzené, ale korelace mezi nezávislými detektory zvyšuje spolehlivost naměřených úrovní radiace.

Seznam vládních stanic pro měření radiace v téměř reálném čase pomocí různých typů přístrojů:

Seznam mezinárodních spolupracujících/soukromých středisek měření téměř v reálném čase, která používají hlavně detektory Geiger-Muller:

Poznámky

  1. 1 2 Mezinárodní agentura pro atomovou energii. Bezpečnostní glosář MAAE: ​​Terminologie používaná v jaderné bezpečnosti a radiační ochraně. - 2007. - ISBN 9789201007070 .
  2. 1 2 3 4 Vědecký výbor OSN pro účinky atomového záření. Zdroje a účinky ionizujícího záření . - New York : Organizace spojených národů, 2008. - S. 4. - ISBN 978-92-1-142274-0 . Archivováno 16. července 2019 na Wayback Machine
  3. 1 2 Expozice obyvatelstva Spojených států ionizujícím zářením . - Bethesda, Md. : Národní rada pro radiační ochranu a měření. - ISBN 978-0-929600-98-7 . Archivováno 2. února 2014 na Wayback Machine
  4. Ministerstvo školství, kultury, sportu, vědy a technologie Japonska „Záření v životním prostředí“ Archivováno 22. března 2011. staženo 29. 6. 2011
  5. Sbírka informací: “ Dávky ozáření obyvatelstva Ruské federace v roce 2019 Archivní kopie ze dne 23. dubna 2021 na Wayback Machine ” .- Petrohrad: Prof. Ramzaeva Archived 23. dubna 2021 na Wayback Machine , 2020. 15-16 - 70 p.
  6. Přirozeně se vyskytující radioaktivní materiály (NORM) . Světová jaderná asociace (březen 2019). Získáno 22. dubna 2021. Archivováno z originálu dne 20. ledna 2016.
  7. Vystavení záření z přírodních zdrojů . Jaderná bezpečnost a zabezpečení . MAAE. Datum přístupu: 4. ledna 2016. Archivováno z originálu 9. února 2016.
  8. Plachková S. G. et al. Energetika a ochrana životního prostředí. Fungování energetiky v moderním světě . - Kyjev, 2005. - 304 s.
  9. 1 2 3 4 5 Gary W. Philips, David J. Nagel, Timothy Coffey – Základní informace o detekci jaderných a radiologických zbraní Archivováno 27. ledna 2021 ve Wayback Machine , Centru pro technologii a národní bezpečnostní politiku, Univerzita národní obrany května 2005
  10. 1 2 Vědecký výbor OSN pro účinky atomového záření. Příloha E: Hodnocení zdrojů radonu v domácnostech a na pracovištích // Účinky ionizujícího záření. - New York : Organizace spojených národů, 2006. - Sv. II. — ISBN 978-92-1-142263-4 .
  11. Radon a rakovina: Otázky a odpovědi - National Cancer Institute (USA) . Získáno 22. dubna 2021. Archivováno z originálu dne 24. června 2014.
  12. Fornalski, KW (2015). „Předpoklad rizika rakoviny vyvolaného radonem“. Příčiny a kontrola rakoviny . 10 (26): 1517-18. DOI : 10.1007/s10552-015-0638-9 . PMID26223888  . _
  13. Údaje o vnitřní koncentraci radonu: jeho geografické a geologické rozložení, příklad z hlavního okresu, NY . Nashville, TN: Americká asociace radonových vědců a techniků.
  14. Upfal, Mark J. 65 Residential Radon // Pracovní, průmyslová a environmentální toxikologie / Mark J. Upfal, Christine Johnson. — 2. - St. Louis, Missouri: Mosby, 2003. - ISBN 9780323013406 .
  15. Záření na pozadí a další zdroje expozice . Školení radiační bezpečnosti . Univerzita v Miami . Získáno 30. září 2016. Archivováno z originálu 3. listopadu 2016.
  16. Vystavení záření během letů komerčních leteckých společností . Získáno 17. března 2011. Archivováno z originálu 9. listopadu 2015.
  17. Společnost zdravotní fyziky. Radiační expozice během letů komerčních leteckých společností . Získáno 24. ledna 2013. Archivováno z originálu 9. listopadu 2015.
  18. Radioaktivní lidské tělo – Přírodovědné ukázky z Harvardské univerzity
  19. Uhlík 14 . Informační list o lidském zdraví . Národní laboratoř Argonne (srpen 2005). Získáno 4. dubna 2011. Archivováno z originálu 27. února 2008.
  20. Asimov, Isaac. Výbuchy v nás // Pouze bilion. — Revidováno a aktualizováno. - New York: ACE books, 1976. - S. 37-39. - ISBN 978-1-157-09468-5 .
  21. Nair, M. K. (1999). "Populační studie v oblasti s vysokým přirozeným pozadím radiace v Kerala, Indie". Radiační výzkum . 152 (6 Suppl): S145-8. Bibcode : 1999RadR..152S.145N . DOI : 10.2307/3580134 . PMID  10564957 .
  22. Extreme Slime . Katalyzátor . ABC (3. října 2002). Získáno 22. dubna 2021. Archivováno z originálu dne 17. října 2014.
  23. Zhang, S. P. (2010). „Studie mechanismu adaptivní odezvy v oblasti s vysokou radiací pozadí Yangjiang v Číně“. Zhonghua Yu Fang Yi Xue Za Zhi . 44 (9): 815-9. PMID21092626  . _
  24. Zdroje a účinky ionizujícího záření . — Organizace spojených národů, 1977.
  25. Freitas, AC (2004). „Příkony dávek gama a distribuce přírodních radionuklidů na písečných plážích – Ilha Grande, jihovýchodní Brazílie“ (PDF) . Journal of Environmental Radioactivity . 75 (2): 211-23. DOI : 10.1016/j.jenvrad.2004.01.002 . ISSN  0265-931X . PMID  15172728 . Archivováno z originálu (PDF) dne 2014-02-21 . Načteno 2. prosince 2012 . Použitý zastaralý parametr |deadlink=( nápověda )
  26. Přirozená radioaktivita v extrémním jihu Bahia, Brazílie pomocí spektrometrie gama záření (PDF) . Associação Brasileira de Energia Nuclear. 27. září – 2. října 2009. Archivováno z originálu (PDF) dne 21. 2. 2014 . Staženo 22. 4. 2021 . Použitý zastaralý parametr |deadlink=( nápověda )
  27. 1 2 Hendry, Jolyon H (1. června 2009). "Vystavení člověka vysokému přirozenému záření na pozadí: co nás může naučit o radiačních rizicích?" (PDF) . Journal of Radiological Protection . 29 (2A): A29-A42. Bibcode : 2009JRP....29...29H . DOI : 10.1088/0952-4746/29/2A/S03 . PMID  19454802 . Archivováno (PDF) z originálu 2013-10-21 . Načteno 1. prosince 2012 . Použitý zastaralý parametr |deadlink=( nápověda )
  28. Ghiassi-nejad, M (leden 2002). „Oblasti s velmi vysokou radiací pozadí Ramsaru, Írán: předběžné biologické studie“ (PDF) . Fyzika zdraví . 82 (1): 87–93 [92]. DOI : 10.1097/00004032-200201000-00011 . PMID  11769138 . Archivováno (PDF) z originálu dne 2013-02-07 . Načteno 11. listopadu 2012 . Zdá se, že naše předběžné studie naznačují přítomnost adaptivní odezvy v buňkách některých obyvatel Ramsaru, ale netvrdíme, že bychom u žádného ze studovaných viděli hormetické účinky. Vzhledem ke zjevnému nedostatku nežádoucích účinků mezi pozorovanými populacemi těchto oblastí s vysokým dávkovým příkonem tato data naznačují, že současné limity dávek mohou být příliš konzervativní. dostupné údaje se však nezdají dostatečné k tomu, aby přiměly národní nebo mezinárodní poradní orgány změnit svá současná konzervativní doporučení v oblasti radiační ochrany; Použitý zastaralý parametr |deadlink=( nápověda )
  29. Dobrzyński, L. (2015). "Úmrtnost na rakovinu mezi lidmi žijícími v oblastech s různými úrovněmi přirozené radiace pozadí." Dávka-odpověď . 13 (3): 1-10. DOI : 10.1177/1559325815592391 . PMID26674931  . _
  30. Pattison, JE (2009). „Zvýšení dávky přirozeného pozadí gama záření kolem mikročástic uranu v lidském těle“. Journal of the Royal Society Interface . 7 (45): 603-11. DOI : 10.1098/rsif.2009.0300 . PMID  19776147 .
  31. „Atmosférický δ 14 C záznam z Wellingtonu“ . Trendy: Kompendium dat o globální změně. Centrum pro analýzu informací o oxidu uhličitého . 1994. Archivováno z originálu dne 2014-02-01 . Získáno 2007-06-11 . Použitý zastaralý parametr |deadlink=( nápověda )
  32. Levin, I. (1994). „δ 14 C záznam z Vermuntu“ . Trendy: Kompendium dat o globální změně. Centrum pro analýzu informací o oxidu uhličitého . Archivováno z originálu 2008-09-23 . Načteno 4. ledna 2016 . Použitý zastaralý parametr |deadlink=( nápověda )
  33. Radiokarbonové datování . University of Utrecht. Získáno 19. února 2008. Archivováno z originálu 25. února 2010.
  34. Vědecký výbor OSN pro účinky atomového záření Archivováno 4. července 2014 na Wayback Machine
  35. ICRP. Doporučení Mezinárodní komise pro radiologickou ochranu z roku 2007 . - 2007. - Sv. 37. - ISBN 978-0-7020-3048-2 . Archivováno 16. listopadu 2012 na Wayback Machine
  36. Archivovaná kopie . Získáno 22. dubna 2021. Archivováno z originálu dne 3. března 2016.
  37. Světová zdravotnická organizace. Zdravotní dopady černobylské havárie: přehled (duben 2006). Datum přístupu: 24. ledna 2013. Archivováno z originálu 16. ledna 2013.
  38. Geoff Brumfiel (2012-05-23). Fukušimské dávky se spočítaly. příroda . 485 (7399): 423-424. Bibcode : 2012Natur.485..423B . DOI : 10.1038/485423a . PMID22622542  . _
  39. Americká jaderná regulační komise. Pozadí k nehodě na Three Mile Island (srpen 2009). Získáno 24. ledna 2013. Archivováno z originálu 15. listopadu 2021.
  40. Radiologické důsledky požáru větrné škály z roku 1957 (10. října 1997). Datum přístupu: 24. ledna 2013. Archivováno z originálu 17. května 2013.
  41. McBride, JP (8. prosince 1978). „Radiologický dopad vzdušných výpustí z uhelných a jaderných elektráren“ (PDF) . věda . 202 (4372): 1045-50. Bibcode : 1978Sci...202.1045M . DOI : 10.1126/science.202.4372.1045 . PMID  17777943 . Archivováno (PDF) z originálu dne 27.09.2012 . Načteno 15. listopadu 2012 . Použitý zastaralý parametr |deadlink=( nápověda )
  42. Vědecký výbor OSN pro účinky atomového záření. Zdroje, účinky a rizika ionizujícího záření . - 1988. - Sv. 120. - ISBN 978-92-1-142143-9 .
  43. Gabbard, Alex (1993). "Spalování uhlí: jaderný zdroj nebo nebezpečí?" . Recenze národní laboratoře Oak Ridge . 26 (3-4): 18-9. Archivováno z originálu dne 2007-02-05 . Staženo 22. 4. 2021 . Použitý zastaralý parametr |deadlink=( nápověda )
  44. Wall, BF (1997). „Upravené dávky záření pro typická rentgenová vyšetření“ (PDF) . British Journal of Radiology . 70 (833): 437-439. DOI : 10.1259/bjr.70.833.9227222 . PMID  9227222 . Archivováno (PDF) z originálu 2012-10-21 . Načteno 18. května 2012 . Použitý zastaralý parametr |deadlink=( nápověda )(5 000 měření dávek pacientů z 375 nemocnic)
  45. Ray Johnson, Orhan H. Suleiman. Dávka do plic z  cigaret . hps.org . Společnost Health Physics Society (2016). Získáno 29. listopadu 2021. Archivováno z originálu dne 29. listopadu 2021.
  46. Khater, Ashraf EM Polonium-210 rozpočet v cigaretách  // J. Environ. Radioact.. - 2004. - T. 71 . - S. 33-41 . - doi : 10.1016/S0265-931X(03)00118-8 . — PMID 14557035 .
  47. Dade W. Moeller. Dávky z kouření cigaret . Společnost zdravotní fyziky . Datum přístupu: 24. ledna 2013. Archivováno z originálu 2. srpna 2014.