stringtranslate.com

Фоновое излучение

Фоновое излучение — это мера уровня ионизирующего излучения, присутствующего в окружающей среде в определенном месте, которое не является следствием преднамеренного внедрения источников радиации.

Фоновая радиация возникает из различных источников, как естественных, так и искусственных. К ним относятся как космическое излучение , так и радиоактивность окружающей среды от природных радиоактивных материалов (таких как радон и радий ), а также искусственное медицинское рентгеновское излучение, осадки от испытаний ядерного оружия и ядерных аварий .

Определение

Фоновое излучение определяется Международным агентством по атомной энергии как «доза или мощность дозы (или наблюдаемая мера, связанная с дозой или мощностью дозы), приписываемая всем источникам, кроме указанного(ых)». [1] Таким образом, проводится различие между дозой, которая уже находится в месте, которая определяется здесь как «фон», и дозой, обусловленной преднамеренно введенным и указанным источником. Это важно, когда измерения радиации проводятся для указанного источника радиации, где существующий фон может повлиять на это измерение. Примером может служить измерение радиоактивного загрязнения в фоне гамма-излучения, которое может увеличить общее показание выше ожидаемого от одного только загрязнения.

Однако если ни один источник радиации не указан как вызывающий беспокойство, то измерение общей дозы радиации в определенном месте обычно называется фоновым излучением , и это обычно имеет место, когда мощность дозы окружающего воздуха измеряется в целях охраны окружающей среды.

Примеры мощности фоновой дозы

Фоновая радиация меняется в зависимости от местоположения и времени, примеры приведены в следующей таблице:

Естественный радиационный фон

Метеостанция возле Музея атомных испытаний в жаркий летний день. Отображаемый уровень  фонового гамма-излучения составляет 9,8 мкР/ч (0,82 мЗв/год). Это очень близко к среднему мировому фоновому излучению в 0,87 мЗв/год от космических и земных источников.
Камеры Вильсона , которые использовали ранние исследователи, впервые обнаружили космические лучи и другое фоновое излучение. Их можно использовать для визуализации фонового излучения.

Радиоактивные материалы встречаются повсюду в природе. Обнаруживаемые количества встречаются естественным образом в почве , камнях, воде, воздухе и растительности, откуда они вдыхаются и попадают в организм. В дополнение к этому внутреннему облучению люди также получают внешнее облучение от радиоактивных материалов, которые остаются вне тела, и от космического излучения из космоса. Средняя мировая естественная доза для человека составляет около 2,4  мЗв (240  мбэр ) в год. [2] Это в четыре раза больше средней мировой искусственной дозы облучения, которая в 2008 году составила около 0,6 миллизивертов (60  мбэр ) в год. В некоторых развитых странах, таких как США и Япония, искусственное облучение в среднем больше естественного облучения из-за большего доступа к медицинской визуализации . В Европе средняя естественная фоновая облученность по странам колеблется от менее 2 мЗв (200 мбэр) в год в Соединенном Королевстве до более 7 мЗв (700 мбэр) в год для некоторых групп людей в Финляндии. [5]

Международное агентство по атомной энергии заявляет:

«Воздействие радиации от естественных источников является неизбежной чертой повседневной жизни как на работе, так и в общественных местах. В большинстве случаев это воздействие не представляет особой опасности для общества, но в определенных ситуациях необходимо рассмотреть введение мер по защите здоровья, например, при работе с урановыми и ториевыми рудами и другими природными радиоактивными материалами ( ПРМ ). В последние годы такие ситуации стали объектом повышенного внимания Агентства». [6]

Наземные источники

Земная радиация , для целей приведенной выше таблицы, включает только источники, которые остаются внешними по отношению к телу. Основными радионуклидами , вызывающими беспокойство, являются калий , уран и торий и продукты их распада, некоторые из которых, как радий и радон, являются сильно радиоактивными, но встречаются в низких концентрациях. Большинство этих источников уменьшаются из-за радиоактивного распада с момента образования Земли, поскольку в настоящее время на Землю не переносится значительное количество. Таким образом, текущая активность на Земле от урана-238 составляет всего половину от первоначальной из-за его  периода полураспада 4,5 миллиарда лет, а калий-40 (период полураспада 1,25 миллиарда лет) составляет всего около 8% от первоначальной активности. Но за время существования человечества количество радиации уменьшилось очень мало.

Многие изотопы с более коротким периодом полураспада (и, следовательно, более радиоактивные) не распались из земной среды из-за их продолжающегося естественного производства. Примерами являются радий -226 (продукт распада тория-230 в цепочке распада урана-238) и радон-222 (продукт распада радия -226 в указанной цепочке).

Торий и уран (и их дочерние элементы) в основном подвергаются альфа- и бета-распаду и нелегко обнаруживаются. Однако многие из их дочерних продуктов являются сильными гамма-излучателями. Торий-232 обнаруживается по пику 239 кэВ от свинца-212 , 511, 583 и 2614 кэВ от таллия-208 и 911 и 969 кэВ от актиния-228 . Уран-238 проявляется как пики 609, 1120 и 1764 кэВ висмута-214 ( ср. тот же пик для атмосферного радона). Калий-40 обнаруживается непосредственно по его гамма-пику 1461 кэВ. [7]

Уровень над морем и другими крупными водоемами, как правило, составляет около одной десятой от земного фона. Наоборот, прибрежные районы (и районы рядом с пресной водой) могут иметь дополнительный вклад от рассеянных осадков. [7]

Воздушные источники

Самым большим источником естественного фонового излучения является радон , находящийся в воздухе , радиоактивный газ, который выделяется из земли. Радон и его изотопы , родительские радионуклиды и продукты распада вносят вклад в среднюю вдыхаемую дозу 1,26  мЗв/год (миллизиверт в год). Радон неравномерно распределен и меняется в зависимости от погоды, так что гораздо более высокие дозы применяются во многих регионах мира, где он представляет значительную опасность для здоровья . Концентрации, более чем в 500 раз превышающие средние мировые значения, были обнаружены внутри зданий в Скандинавии, США, Иране и Чешской Республике. [8] Радон является продуктом распада урана, который относительно распространен в земной коре, но более сконцентрирован в рудоносных породах, разбросанных по всему миру. Радон просачивается из этих руд в атмосферу или в грунтовые воды или проникает в здания. Он может вдыхаться в легкие вместе с продуктами распада , где они будут находиться в течение определенного периода времени после воздействия.

Хотя радон встречается в природе, воздействие может быть усилено или уменьшено деятельностью человека, в частности, строительством дома. Плохо запечатанный пол в жилом помещении или плохая вентиляция подвала в хорошо изолированном доме могут привести к накоплению радона внутри жилища, подвергая его жителей воздействию высоких концентраций. Широко распространенное строительство хорошо изолированных и запечатанных домов в северном промышленном мире привело к тому, что радон стал основным источником фоновой радиации в некоторых районах северной части Северной Америки и Европы. [ необходима цитата ] Герметизация подвала и вытяжная вентиляция снижают воздействие. Некоторые строительные материалы, например, легкий бетон с алюмосланцем , фосфогипсом и итальянским туфом , могут выделять радон, если они содержат радий и являются пористыми для газа. [8]

Воздействие радиации радоном является косвенным. Радон имеет короткий период полураспада (4 дня) и распадается на другие твердые частицы радионуклидов радиевого ряда . Эти радиоактивные частицы вдыхаются и остаются в легких, вызывая постоянное воздействие. Таким образом, предполагается, что радон является второй по значимости причиной рака легких после курения и является причиной от 15 000 до 22 000 случаев смерти от рака в год только в США. [9] [ нужен лучший источник ] Однако дискуссия о противоположных экспериментальных результатах все еще продолжается. [10]

Около 100 000 Бк/м 3 радона было обнаружено в подвале Стэнли Уотраса в 1984 году. [11] [12] Он и его соседи в Бойертауне, Пенсильвания , США, могут удерживать рекорд по количеству радиоактивных жилищ в мире. Международные организации по радиационной защите подсчитали, что ожидаемая доза может быть рассчитана путем умножения равновесной эквивалентной концентрации (EEC) радона на коэффициент от 8 до 9 ⁠нЗв·м 3/Бк·ч⁠ и EEC торона в 40 раз ⁠нЗв·м 3/Бк·ч⁠ . [2]

Большая часть атмосферного фона вызвана радоном и продуктами его распада. Гамма-спектр показывает заметные пики при 609, 1120 и 1764  кэВ , принадлежащие висмуту-214 , продукту распада радона. Атмосферный фон сильно меняется в зависимости от направления ветра и метеорологических условий. Радон также может выделяться из-под земли всплесками и затем образовывать «радоновые облака», способные перемещаться на десятки километров. [7]

Космическое излучение

Оценка максимальной дозы радиации, полученной на высоте 12 км 20 января 2005 г. после мощной солнечной вспышки. Дозы выражены в микрозивертах в час.

Земля и все живые существа на ней постоянно бомбардируются радиацией из космоса. Эта радиация в основном состоит из положительно заряженных ионов от протонов до железа и более крупных ядер, полученных из-за пределов Солнечной системы . Это излучение взаимодействует с атомами в атмосфере, создавая воздушный ливень вторичной радиации, включая рентгеновские лучи , мюоны , протоны , альфа-частицы , пионы , электроны и нейтроны . Непосредственная доза от космической радиации в основном состоит из мюонов, нейтронов и электронов, и эта доза варьируется в разных частях мира в зависимости от геомагнитного поля и высоты. Например, город Денвер в Соединенных Штатах (на высоте 1650 метров) получает дозу космических лучей примерно в два раза больше, чем место на уровне моря. [13] Это излучение намного интенсивнее в верхней тропосфере , на высоте около 10 км, и поэтому представляет особую опасность для экипажей авиакомпаний и частых пассажиров, которые проводят много часов в год в этой среде. Согласно различным исследованиям, во время полетов экипажи авиакомпаний обычно получают дополнительную профессиональную дозу от 2,2 мЗв (220 мбэр) в год [14] до 2,19 мЗв/год [15] . [16]

Аналогично, космические лучи вызывают более высокое фоновое облучение у астронавтов , чем у людей на поверхности Земли. Астронавты на низких орбитах , например, на Международной космической станции или в космическом челноке , частично защищены магнитным полем Земли, но также страдают от радиационного пояса Ван Аллена , который накапливает космические лучи и является результатом магнитного поля Земли. За пределами низкой околоземной орбиты, как это испытали астронавты Аполлона , которые летали на Луну , это фоновое излучение гораздо интенсивнее и представляет собой значительное препятствие для потенциального будущего долгосрочного исследования человеком Луны или Марса .

Космические лучи также вызывают элементарные трансмутации в атмосфере, при которых вторичное излучение, генерируемое космическими лучами, объединяется с атомными ядрами в атмосфере, образуя различные нуклиды . Могут быть получены многие так называемые космогенные нуклиды , но, вероятно, наиболее заметным является углерод-14 , который производится при взаимодействии с атомами азота . Эти космогенные нуклиды в конечном итоге достигают поверхности Земли и могут быть включены в живые организмы. Производство этих нуклидов немного варьируется в зависимости от краткосрочных изменений потока солнечных космических лучей, но считается практически постоянным в течение длительных масштабов от тысяч до миллионов лет. Постоянное производство, включение в организмы и относительно короткий период полураспада углерода-14 являются принципами, используемыми при радиоуглеродном датировании древних биологических материалов, таких как деревянные артефакты или человеческие останки.

Космическое излучение на уровне моря обычно проявляется как гамма-лучи 511 кэВ от аннигиляции позитронов, созданных ядерными реакциями частиц высокой энергии и гамма-лучей. На больших высотах также присутствует вклад непрерывного тормозного спектра. [7]

Еда и вода

Два основных элемента, входящих в состав человеческого тела, а именно калий и углерод, имеют радиоактивные изотопы, которые значительно увеличивают нашу фоновую дозу радиации. Средний человек содержит около 17 миллиграммов калия -40 ( 40 K) и около 24 нанограммов (10 −9  г) углерода-14 ( 14 C), [17] (период полураспада 5730 лет). За исключением внутреннего загрязнения внешним радиоактивным материалом, эти два являются крупнейшими компонентами внутреннего радиационного воздействия от биологически функциональных компонентов человеческого тела. Около 4000 ядер 40 K [18] распадаются в секунду, и аналогичное количество 14 C. Энергия бета-частиц, производимых 40 K, примерно в 10 раз больше, чем у бета-частиц от распада 14 C.

14 C присутствует в организме человека на уровне около 3700 Бк (0,1 мкКи) с биологическим периодом полураспада 40 дней. [19] Это означает, что в результате распада 14 C образуется около 3700 бета-частиц в секунду . Однако атом 14 C находится в генетической информации примерно половины клеток, в то время как калий не является компонентом ДНК . Распад атома 14 C внутри ДНК у одного человека происходит примерно 50 раз в секунду, изменяя атом углерода на атом азота . [20]

Глобальная средняя внутренняя доза от радионуклидов, отличных от радона и продуктов его распада, составляет 0,29 мЗв/год, из которых 0,17 мЗв/год приходится на 40К , 0,12 мЗв/год приходится на урановый и ториевый ряды и 12 мкЗв/год приходится на 14С . [2]

Районы с высоким естественным радиационным фоном

В некоторых районах дозировка выше, чем в среднем по стране. [21] В мире в целом к ​​местам с исключительно высоким естественным фоном относятся Рамсар в Иране, Гуарапари в Бразилии, Карунагаппалли в Индии, [22] Аркарула в Австралии [23] и Янцзян в Китае. [24]

Самый высокий уровень чисто естественной радиации, когда-либо зарегистрированный на поверхности Земли, составил 90 мкГр/ч на бразильском черном пляже ( areia preta на португальском языке), состоящем из монацита . [25] Этот показатель можно преобразовать в 0,8 Гр/год для круглогодичного непрерывного воздействия, но на самом деле уровни меняются в зависимости от сезона и намного ниже в ближайших жилых домах. Рекордное измерение не было продублировано и исключено из последних отчетов НКДАР ООН. Близлежащие туристические пляжи в Гуарапари и Кумуруксатибе позже были оценены в 14 и 15 мкГр/ч. [26] [27] Обратите внимание, что приведенные здесь значения указаны в греях . Для преобразования в зиверты (Зв) требуется весовой коэффициент радиации; эти весовые коэффициенты варьируются от 1 (бета и гамма) до 20 (альфа-частицы).

Самый высокий фон радиации в населенном пункте обнаружен в Рамсаре , в первую очередь из-за использования местного естественного радиоактивного известняка в качестве строительного материала. 1000 наиболее облученных жителей получают среднюю внешнюю эффективную дозу радиации 6 мЗв (600 мбэр) в год, что в шесть раз превышает рекомендуемый МКРЗ предел для облучения населения искусственными источниками. [28] Они также получают существенную внутреннюю дозу от радона. Рекордные уровни радиации были обнаружены в доме, где эффективная доза из-за окружающих радиационных полей составляла 131 мЗв (13,1 бэр) в год, а внутренняя ожидаемая доза от радона составляла 72 мЗв (7,2 бэр) в год. [28] Этот уникальный случай более чем в 80 раз превышает среднемировой уровень естественного воздействия радиации на человека.

В настоящее время проводятся эпидемиологические исследования для выявления последствий для здоровья, связанных с высокими уровнями радиации в Рамсаре. Пока еще слишком рано делать однозначные статистически значимые выводы. [28] Хотя до сих пор поддержка полезных эффектов хронической радиации (например, увеличение продолжительности жизни) наблюдалась только в нескольких местах, [28] защитный и адаптивный эффект предполагается по крайней мере в одном исследовании, авторы которого, тем не менее, предупреждают, что данные из Рамсара еще недостаточно сильны, чтобы ослабить существующие нормативные пределы доз. [29] Однако недавние статистические анализы показали, что нет никакой корреляции между риском негативных последствий для здоровья и повышенным уровнем естественной фоновой радиации. [30]

Фотоэлектрический

Фоновые дозы радиации в непосредственной близости от частиц материалов с высоким атомным числом внутри человеческого тела имеют небольшое усиление из-за фотоэлектрического эффекта . [31]

Нейтронный фон

Большая часть естественного нейтронного фона является продуктом взаимодействия космических лучей с атмосферой. Энергия нейтронов достигает пика около 1 МэВ и быстро падает выше. На уровне моря производство нейтронов составляет около 20 нейтронов в секунду на килограмм материала, взаимодействующего с космическими лучами (или около 100–300 нейтронов на квадратный метр в секунду). Поток зависит от геомагнитной широты, с максимумом вблизи магнитных полюсов. Во время солнечных минимумов, из-за более низкого экранирования солнечного магнитного поля, поток примерно в два раза выше по сравнению с солнечным максимумом. Он также резко увеличивается во время солнечных вспышек. В непосредственной близости от более крупных и тяжелых объектов, например, зданий или кораблей, поток нейтронов измеряется выше; это известно как «нейтронная сигнатура, вызванная космическими лучами», или «эффект корабля», поскольку он был впервые обнаружен на кораблях в море. [7]

Искусственный радиационный фон

Дисплеи, показывающие поля окружающего излучения 0,120–0,130 мкЗв/ч (1,05–1,14 мЗв/год) на атомной электростанции. Эти показания включают естественный фон от космических и земных источников.

Атмосферные ядерные испытания

Дозы облучения щитовидной железы на душу населения в континентальной части США в результате всех путей облучения в результате всех атмосферных ядерных испытаний, проведенных на испытательном полигоне в Неваде с 1951 по 1962 год.
Атмосферный 14 C Bomb импульс , Новая Зеландия [32] и Австрия . [33] Новозеландская кривая является репрезентативной для Южного полушария, австрийская кривая является репрезентативной для Северного полушария. Атмосферные испытания ядерного оружия почти удвоили концентрацию 14 C в Северном полушарии. [34]

Частые надземные ядерные взрывы между 1940-ми и 1960-ми годами разбросали значительное количество радиоактивного загрязнения . Часть этого загрязнения является локальной, делая непосредственные окрестности высокорадиоактивными, в то время как часть его переносится на большие расстояния в виде радиоактивных осадков ; часть этого материала рассеивается по всему миру. Увеличение фоновой радиации из-за этих испытаний достигло пика в 1963 году и составило около 0,15 мЗв в год во всем мире, или около 7% от средней фоновой дозы из всех источников. Договор об ограниченном запрете испытаний 1963 года запретил надземные испытания, таким образом, к 2000 году мировая доза от этих испытаний снизилась до всего лишь 0,005 мЗв в год. [35]

Эти глобальные последствия привели к гибели до 2,4 миллионов человек к 2020 году. [36]

Профессиональное воздействие

Международная комиссия по радиологической защите рекомендует ограничить профессиональное облучение до 50 мЗв (5 бэр) в год и 100 мЗв (10 бэр) в течение 5 лет. [37]

Однако фоновое излучение для профессиональных доз включает излучение, которое не измеряется приборами для измерения дозы радиации в условиях потенциального профессионального облучения. Это включает как «естественное фоновое излучение» за пределами площадки, так и любые дозы медицинского облучения. Это значение обычно не измеряется или не известно из обследований, так что вариации общей дозы для отдельных работников неизвестны. Это может быть существенным искажающим фактором при оценке эффектов радиационного облучения в популяции работников, которые могут иметь существенно разные дозы естественного фона и медицинского облучения. Это наиболее существенно, когда профессиональные дозы очень низкие.

На конференции МАГАТЭ в 2002 году было рекомендовано, что профессиональные дозы ниже 1–2 мЗв в год не требуют нормативного контроля. [38]

Ядерные аварии

Уровень радиации в различных ситуациях, от нормальной деятельности до ядерных аварий. Каждая ступенька вверх по шкале означает десятикратное увеличение уровня радиации.

При нормальных обстоятельствах ядерные реакторы выбрасывают небольшое количество радиоактивных газов, что приводит к небольшому облучению населения. События, классифицируемые по Международной шкале ядерных событий как инциденты, обычно не выбрасывают никаких дополнительных радиоактивных веществ в окружающую среду. Крупные выбросы радиоактивности из ядерных реакторов происходят крайне редко. На сегодняшний день произошло две крупных гражданских аварии — авария на Чернобыльской АЭС и ядерная авария на Фукусиме I , — которые привели к существенному загрязнению. Авария на Чернобыльской АЭС была единственной, которая привела к немедленной смерти.

Суммарные дозы от аварии на Чернобыльской АЭС составили от 10 до 50 мЗв за 20 лет для жителей пострадавших территорий, при этом большая часть дозы была получена в первые годы после катастрофы, а для ликвидаторов — более 100 мЗв. От острого лучевого синдрома умерло 28 человек . [39]

Общие дозы от аварий на Фукусиме I составили от 1 до 15 мЗв для жителей пострадавших районов. Дозы на щитовидную железу у детей были ниже 50 мЗв. 167 ликвидаторов получили дозы свыше 100 мЗв, причем 6 из них получили более 250 мЗв (японский предел облучения для работников аварийно-спасательных служб). [40]

Средняя доза от аварии на Три-Майл-Айленде составила 0,01 мЗв. [41]

Негражданские : В дополнение к гражданским авариям, описанным выше, несколько аварий на ранних объектах ядерного оружия, такие как пожар в Уиндскейле , загрязнение реки Теча ядерными отходами с завода «Маяк» и катастрофа в Кыштыме на том же заводе, привели к выбросу значительной радиоактивности в окружающую среду. Пожар в Уиндскейле привел к дозам облучения щитовидной железы в размере 5–20 мЗв для взрослых и 10–60 мЗв для детей. [42] Дозы от аварий на «Маяке» неизвестны.

Ядерный топливный цикл

Комиссия по ядерному регулированию , Агентство по охране окружающей среды США и другие американские и международные агентства требуют, чтобы лицензиаты ограничивали воздействие радиации на отдельных членов населения до 1  мЗв (100 м бэр ) в год.

Источники энергии

Согласно оценке жизненного цикла ЕЭК ООН , почти все источники энергии приводят к некоторому уровню профессионального и общественного воздействия радионуклидов в результате их производства или эксплуатации. В следующей таблице используются человеко- зиверты /ГВт-год: [43]

Сжигание угля

Угольные электростанции испускают радиацию в виде радиоактивной летучей золы , которая вдыхается и глотается соседями, а также включается в урожай. В статье 1978 года из Национальной лаборатории Оук-Ридж было подсчитано, что угольные электростанции того времени могут вносить ожидаемую дозу облучения всего тела в 19 мкЗв/год своим непосредственным соседям в радиусе 500 м. [44] В докладе Научного комитета ООН по воздействию атомной радиации за 1988 год оценивалась ожидаемая доза на расстоянии 1 км в 20 мкЗв/год для старых электростанций или 1 мкЗв/год для новых установок с улучшенным улавливанием летучей золы, но не удалось подтвердить эти цифры испытаниями. [45] При сжигании угля высвобождаются уран, торий и все дочерние продукты урана, накопленные в результате распада — радий, радон, полоний. [46] Радиоактивные материалы, ранее захороненные под землей в угольных месторождениях, выбрасываются в виде летучей золы или, если летучая зола улавливается, могут быть включены в бетон, произведенный с использованием летучей золы.

Другие источники потребления дозы

Медицинский

Среднее глобальное воздействие искусственной радиации на человека составляет 0,6 мЗв/год, в основном из-за медицинской визуализации . Этот медицинский компонент может варьироваться гораздо выше, в среднем 3 мЗв в год для населения США. [3] Другие человеческие факторы включают курение, авиаперелеты, радиоактивные строительные материалы, исторические испытания ядерного оружия, аварии на атомных электростанциях и работу ядерной промышленности.

Типичный рентген грудной клетки обеспечивает эффективную дозу 20 мкЗв (2 мбэр). [47] Рентген зубов обеспечивает дозу от 5 до 10 мкЗв. [48] КТ обеспечивает эффективную дозу для всего тела в диапазоне от 1 до 20 мЗв (от 100 до 2000 мбэр). Средний американец получает около 3 мЗв диагностической медицинской дозы в год; страны с самым низким уровнем здравоохранения не получают ее почти ни в каком виде. Лучевая терапия различных заболеваний также составляет некоторую дозу, как для отдельных лиц, так и для тех, кто их окружает.

Потребительские товары

Сигареты содержат полоний-210 , образующийся из продуктов распада радона, которые прилипают к табачным листьям . Интенсивное курение приводит к дозе облучения в 160 мЗв/год на локализованные пятна в бифуркациях сегментарных бронхов в легких от распада полония-210. Эта доза нелегко сопоставима с пределами радиационной защиты, поскольку последние имеют дело с дозами на все тело, в то время как доза от курения доставляется очень небольшой части тела. [49]

Радиационная метрология

В лаборатории радиационной метрологии фоновое излучение относится к измеренному значению от любых случайных источников, которые влияют на прибор, когда измеряется образец конкретного источника излучения. Этот фоновый вклад, который устанавливается как стабильное значение путем многократных измерений, обычно до и после измерения образца, вычитается из скорости, измеренной при измерении образца.

Это соответствует определению фона, данному Международным агентством по атомной энергии, как «дозы или мощности дозы (или наблюдаемой меры, связанной с дозой или мощностью дозы), приписываемой всем источникам, кроме указанного(ых)». [1]

Та же проблема возникает с приборами радиационной защиты, где показания прибора могут зависеть от фонового излучения. Примером этого является сцинтилляционный детектор, используемый для контроля поверхностного загрязнения. При повышенном гамма-фоне сцинтилляционный материал будет подвергаться влиянию фонового гамма-излучения, которое будет добавляться к показаниям, полученным от любого контролируемого загрязнения. В экстремальных случаях это сделает прибор непригодным для использования, поскольку фон перекрывает более низкий уровень излучения от загрязнения. В таких приборах фон может постоянно контролироваться в состоянии «Готов» и вычитаться из любых показаний, полученных при использовании в режиме «Измерение».

Регулярное измерение радиации проводится на нескольких уровнях. Государственные учреждения собирают показания радиации в рамках мандатов по мониторингу окружающей среды, часто делая показания доступными для общественности, а иногда и в режиме, близком к реальному времени. Коллаборативные группы и частные лица также могут делать показания в реальном времени доступными для общественности. Приборы, используемые для измерения радиации, включают трубку Гейгера-Мюллера и сцинтилляционный детектор . Первый обычно более компактен и доступен по цене и реагирует на несколько типов излучения, в то время как последний более сложен и может обнаруживать определенные энергии и типы излучения. Показания показывают уровни радиации из всех источников, включая фон, а показания в реальном времени, как правило, не подтверждены, но корреляция между независимыми детекторами повышает уверенность в измеренных уровнях.

Список государственных пунктов измерения радиационной обстановки в режиме, приближенном к реальному времени, на которых используются различные типы приборов:

Список международных совместных/частных измерительных площадок в режиме, близком к реальному времени, использующих в основном детекторы Гейгера-Мюллера:

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Международное агентство по атомной энергии (2007). Глоссарий безопасности МАГАТЭ: Терминология, используемая в ядерной безопасности и радиационной защите . ISBN 9789201007070.
  2. ^ abcde Научный комитет ООН по действию атомной радиации (2008). Источники и эффекты ионизирующего излучения. Нью-Йорк: Организация Объединенных Наций (опубликовано в 2010 г.). стр. 4. ISBN 978-92-1-142274-0. Получено 9 ноября 2012 г.
  3. ^ abc Воздействие ионизирующего излучения на население Соединенных Штатов. Бетесда, Мэриленд: Национальный совет по радиационной защите и измерениям. 2009. ISBN 978-0-929600-98-7. NCRP No. 160. Архивировано из оригинала 2 февраля 2014 г. Получено 9 ноября 2012 г.
  4. ↑ Министерство образования, культуры, спорта, науки и технологий Японии «Радиация в окружающей среде». Архивировано 22 марта 2011 г. на Wayback Machine, получено 29 июня 2011 г.
  5. ^ "Радиоактивные материалы природного происхождения (NORM)". Всемирная ядерная ассоциация . Март 2019. Архивировано из оригинала 20 января 2016 года . Получено 26 августа 2014 года .
  6. ^ "Воздействие радиации от естественных источников". Ядерная безопасность . МАГАТЭ. Архивировано из оригинала 9 февраля 2016 года . Получено 4 января 2016 года .
  7. ^ abcde Гэри В. Филипс, Дэвид Дж. Нагель, Тимоти Коффи – Учебник по обнаружению ядерного и радиологического оружия, Центр технологий и политики национальной безопасности, Национальный университет обороны, май 2005 г.
  8. ^ ab Научный комитет ООН по действию атомной радиации (2006). "Приложение E: Оценка источников воздействия радона в домах и на рабочих местах" (PDF) . Эффекты ионизирующего излучения . Том II. Нью-Йорк: Организация Объединенных Наций (опубликовано в 2008 году). ISBN 978-92-1-142263-4. Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2022 г. . Получено 2 декабря 2012 г. .
  9. ^ «Радон и рак: вопросы и ответы – Национальный институт рака (США)». 6 декабря 2011 г.
  10. ^ Fornalski, KW; Adams, R.; Allison, W.; Corrice, LE; Cuttler, JM; Davey, Ch.; Dobrzyński, L.; Esposito, VJ; Feinendegen, LE; Gomez, LS; Lewis, P.; Mahn, J.; Miller, ML; Pennington, Ch. W.; Sacks, B.; Sutou, S.; Welsh, JS (2015). «Предположение о риске рака, вызванном радоном». Причины и контроль рака . 10 (26): 1517–18. doi :10.1007/s10552-015-0638-9. PMID  26223888. S2CID  15952263.
  11. ^ Томас, Джон Дж.; Томас, Барбара Р.; Оверейндер, Хелен М. (27–30 сентября 1995 г.). Данные о концентрации радона в помещениях: их географическое и геологическое распределение, пример из столичного округа, штат Нью-Йорк (PDF) . Международный симпозиум по радону. Нэшвилл, штат Теннесси: Американская ассоциация ученых и технологов по радону. Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2022 г. . Получено 28 ноября 2012 г. .
  12. ^ Upfal, Mark J.; Johnson, Christine (2003). "65 Residential Radon" (PDF) . В Greenberg, Michael I.; Hamilton, Richard J.; Phillips, Scott D.; McCluskey, Gayla J. (ред.). Профессиональная, промышленная и экологическая токсикология (2-е изд.). Сент-Луис, Миссури: Mosby. ISBN 9780323013406. Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2022 г. . Получено 28 ноября 2012 г. .
  13. ^ "Фоновое излучение и другие источники облучения". Обучение радиационной безопасности . Университет Майами . Получено 30 сентября 2016 г.
  14. ^ "Воздействие радиации во время коммерческих авиарейсов" . Получено 17 марта 2011 г.
  15. ^ Health Physics Society. "Радиационное облучение во время коммерческих авиарейсов" . Получено 24 января 2013 г.
  16. ^ "Radiobiology Research Team". Федеральное управление гражданской авиации . Получено 23 января 2022 г.
  17. ^ "Радиоактивное человеческое тело". sciencedemonstrations.fas.harvard.edu . Получено 12 октября 2022 г. .
  18. ^ "Радиоактивное человеческое тело – Демонстрации лекций по естественным наукам Гарвардского университета". Архивировано из оригинала 12 июня 2015 г.
  19. ^ "Carbon 14" (PDF) . Факты о здоровье человека . Аргоннская национальная лаборатория. Август 2005 г. Архивировано (PDF) из оригинала 27 февраля 2008 г. . Получено 4 апреля 2011 г. .
  20. ^ Азимов, Айзек (1976) [1957]. «Взрывы внутри нас». Только триллион (пересмотренное и обновленное издание). Нью-Йорк: ACE books. стр. 37–39. ISBN 978-1-157-09468-5.
  21. ^ Ежегодные дозы земной радиации в мире Архивировано 23 июня 2007 г. на Wayback Machine
  22. ^ Наир, МК; Намби, Канзас; Амма, Н.С.; Гангадхаран, П; Джаялекшми, П; Джаядеван, С; Чериан, В; Регурам, КН (1999). «Исследование населения в районе с высоким естественным радиационным фоном в Керале, Индия». Радиационные исследования . 152 (6 Доп.): S145–48. Бибкод : 1999RadR..152S.145N. дои : 10.2307/3580134. JSTOR  3580134. PMID  10564957.
  23. ^ "Extreme Slime". Catalyst . ABC. 3 октября 2002 г. Архивировано из оригинала 15 апреля 2003 г. Получено 2 марта 2009 г.
  24. ^ Чжан, СП (2010). «Изучение механизма адаптивной реакции в районе с высоким фоновым уровнем радиации Янцзян в Китае». Чжунхуа Юй Фан И Сюэ За Чжи . 44 (9): 815–19. ПМИД  21092626.
  25. ^ Научный комитет ООН по действию атомной радиации (2000). «Приложение B». Источники и действие ионизирующей радиации . Том 1. Организация Объединенных Наций. С. 121. Получено 11 ноября 2012 г.
  26. ^ Фрейтас, AC; Аленкар, AS (2004). "Мощности дозы гамма-излучения и распределение природных радионуклидов на песчаных пляжах – Илья-Гранди, Юго-Восточная Бразилия" (PDF) . Журнал экологической радиоактивности . 75 (2): 211–23. doi :10.1016/j.jenvrad.2004.01.002. ISSN  0265-931X. PMID  15172728. Архивировано из оригинала (PDF) 21 февраля 2014 г. . Получено 2 декабря 2012 г. .
  27. ^ Васконселос, Данило К.; и др. (27 сентября – 2 октября 2009 г.). Естественная радиоактивность на крайнем юге Баии, Бразилия, с использованием гамма-спектрометрии (PDF) . Международная ядерно-атлантическая конференция. Рио-де-Жанейро: Бразильская ассоциация ядерной энергетики. ISBN 978-85-99141-03-8. Архивировано из оригинала (PDF) 21 февраля 2014 г. . Получено 2 декабря 2012 г. .
  28. ^ abcd Hendry, Jolyon H; Simon, Steven L; Wojcik, Andrzej; Sohrabi, Mehdi; Burkart, Werner; Cardis, Elisabeth; Laurier, Dominique; Tirmarche, Margot; Hayata, Isamu (1 июня 2009 г.). "Воздействие на человека высокого естественного фонового излучения: чему оно может научить нас о радиационных рисках?" (PDF) . Journal of Radiological Protection . 29 (2A): A29–A42. Bibcode :2009JRP....29...29H. doi :10.1088/0952-4746/29/2A/S03. PMC 4030667 . PMID  19454802. Архивировано из оригинала (PDF) 21 октября 2013 г. . Получено 1 декабря 2012 г. 
  29. ^ Ghiassi-nejad, M; Mortazavi, SM; Cameron, JR; Niroomand-rad, A; Karam, PA (январь 2002 г.). "Очень высокие фоновые радиационные зоны Рамсара, Иран: предварительные биологические исследования" (PDF) . Health Physics . 82 (1): 87–93 [92]. doi :10.1097/00004032-200201000-00011. PMID  11769138. S2CID  26685238. Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2022 г. . Получено 11 ноября 2012 г. Наши предварительные исследования, по-видимому, указывают на наличие адаптивного ответа в клетках некоторых жителей Рамсара, но мы не утверждаем, что наблюдали горметические эффекты у кого-либо из исследованных. Учитывая очевидное отсутствие болезненных эффектов среди наблюдаемых популяций этих областей с высокой мощностью дозы, эти данные предполагают, что текущие пределы доз могут быть чрезмерно консервативными. Однако имеющиеся данные, по-видимому, недостаточны для того, чтобы заставить национальные или международные консультативные органы изменить свои текущие консервативные рекомендации по защите от радиации;
  30. ^ Dobrzyński, L.; Fornalski, KW; Feinendegen, LE (2015). «Смертность от рака среди людей, живущих в районах с различными уровнями естественного фонового излучения». Доза-ответ . 13 (3): 1–10. doi :10.1177/1559325815592391. PMC 4674188. PMID  26674931 . 
  31. ^ Паттисон, Дж. Э.; Хагтенбург, Р. П.; Грин, С. (2009). «Усиление естественной фоновой дозы гамма-излучения вокруг микрочастиц урана в организме человека». Журнал интерфейса Королевского общества . 7 (45): 603–11. doi :10.1098/rsif.2009.0300. PMC 2842777. PMID  19776147 . 
  32. ^ "Атмосферные данные δ14C из Веллингтона". Trends: A Compendium of Data on Global Change. Carbon Dioxide Information Analysis Center . 1994. Архивировано из оригинала 1 февраля 2014 года . Получено 11 июня 2007 года .
  33. ^ Левин, И.; и др. (1994). "Данные о δ14C из Вермунта". Trends: A Compendium of Data on Global Change. Carbon Dioxide Information Analysis Center . Архивировано из оригинала 23 сентября 2008 г. Получено 4 января 2016 г.
  34. ^ "Радиоуглеродное датирование". Университет Утрехта . Получено 19 февраля 2008 г.
  35. ^ Научный комитет ООН по действию атомной радиации (2000). Источники и эффекты ионизирующего излучения — доклад НКДАР ООН Генеральной Ассамблее за 2000 год с научными приложениями (отчет) . Получено 12 сентября 2022 г.
  36. ^ Адамс, Лилли (26 мая 2020 г.). «Возобновление ядерных испытаний — пощечина выжившим». The Equation . Получено 16 июля 2024 г.
  37. ^ МКРЗ (2007). Рекомендации Международной комиссии по радиологической защите 2007 года. Публикация МКРЗ 103. Том 37. ISBN 978-0-7020-3048-2. Получено 17 мая 2012 г. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )
  38. ^ "ЗАЩИТА ОТ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО РАДИАЦИОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ: ЗАЩИТА РАБОТНИКОВ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ" (PDF) . Международное агентство по атомной энергии . 30 августа 2002 г. Архивировано (PDF) из оригинала 29 ноября 2003 г. . Получено 21 октября 2022 г. .
  39. ^ Всемирная организация здравоохранения (апрель 2006 г.). "Медицинские последствия аварии на Чернобыльской АЭС: обзор" . Получено 24 января 2013 г.
  40. ↑ Джефф Брамфилд (23 мая 2012 г.). «Дозы Фукусимы подсчитаны». Nature . 485 (7399): 423–24. Bibcode :2012Natur.485..423B. doi : 10.1038/485423a . PMID  22622542.
  41. ^ Комиссия по ядерному регулированию США (август 2009 г.). "Информация об аварии на Три-Майл-Айленде" . Получено 24 января 2013 г.
  42. ^ "Радиологические последствия пожара в Уиндскейле 1957 года". 10 октября 1997 г. Архивировано из оригинала 17 мая 2013 г. Получено 24 января 2013 г.
  43. ^ "Оценка жизненного цикла вариантов генерации электроэнергии | ЕЭК ООН". unece.org . Получено 8 ноября 2021 г. .
  44. ^ McBride, JP; Moore, RE; Witherspoon, JP; Blanco, RE (8 декабря 1978 г.). «Радиологическое воздействие воздушных выбросов угольных и атомных электростанций» (PDF) . Science . 202 (4372): 1045–50. Bibcode :1978Sci...202.1045M. doi :10.1126/science.202.4372.1045. PMID  17777943. S2CID  41057679. Архивировано из оригинала (PDF) 27 сентября 2012 г. . Получено 15 ноября 2012 г. .
  45. ^ Научный комитет ООН по действию атомной радиации (1988). «Приложение А». Источники, эффекты и риски ионизирующей радиации. Исследования радиации. Том 120. Нью-Йорк: Организация Объединенных Наций. С. 187–88. Bibcode : 1989RadR..120..187K. doi : 10.2307/3577647. ISBN 978-92-1-142143-9. JSTOR  3577647. S2CID  7316994 . Получено 16 ноября 2012 г. .
  46. ^ Габбард, Алекс (1993). «Сжигание угля: ядерный ресурс или опасность?». Обзор Национальной лаборатории Оук-Ридж . 26 (3–4): 18–19. Архивировано из оригинала 5 февраля 2007 г.
  47. ^ Wall, BF; Hart, D. (1997). "Revised Radiation Doses for Typical X-Ray Examinations" (PDF) . The British Journal of Radiology . 70 (833): 437–439. doi :10.1259/bjr.70.833.9227222. PMID  9227222. Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2022 г. . Получено 18 мая 2012 г. .(5000 измерений доз облучения пациентов из 375 больниц)
  48. ^ Харт, Д.; Уолл, Б.Ф. (2002). Радиационное облучение населения Великобритании при медицинских и стоматологических рентгеновских обследованиях (PDF) . Национальный совет по радиологической защите. стр. 9. ISBN 978-0859514682. Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2022 г. . Получено 18 мая 2012 г. .[ постоянная мертвая ссылка ]
  49. ^ Дейд В. Мёллер. «Дозы от курения сигарет». Health Physics Society . Архивировано из оригинала 2 августа 2014 года . Получено 24 января 2013 года .

Внешние ссылки