第二章环境中的放射性 第一节天然辐射本底 第二节环境污染造成的放射性
第二章 环境中的放射性 第一节 天然辐射本底 第二节 环境污染造成的放射性
第一节天然辐射本底 来自地球以外的辐射源 宇宙射线 天然辐射 来自地球的辐射 地球本身所含各种 天然放射性元素
第一节 天然辐射本底 天然辐射 来自地球以外的辐射源 来自地球的辐射 宇宙射线 地球本身所含各种 天然放射性元素
、宇宙射线 种来自宇宙空间的高能粒子流 初级宇宙射线 次级宇宙射线 指从星际空间发射到地球 初级宇宙射线和地球大气中 大气层上部的原始射线。 元素的原子核相互作用,产 生中子、质子、介子以及许 组成比例恒定,约83~89% 多其它反应产物如升、3e、 为质子,10%左右为a粒子 2N等,统称为次级宇宙射线。 还有极少量的重粒子、高能 电子、光子和中微子。 强度随太阳活动周期(约11 年)而呈周期性变化
一、宇宙射线 ——一种来自宇宙空间的高能粒子流 初级宇宙射线 次级宇宙射线 指从星际空间发射到地球 大气层上部的原始射线。 组成比例恒定，约83～89％ 为质子，10％左右为α粒子， 还有极少量的重粒子、高能 电子、光子和中微子。 强度随太阳活动周期（约11 年）而呈周期性变化 初级宇宙射线和地球大气中 元素的原子核相互作用，产 生中子、质子、介子以及许 多其它反应产物如3H、 7Be、 22Na等，统称为次级宇宙射线
在15Km以下的高空,初级宇宙射线已经大部分转变成次级宇宙 射线,在海平面附近,次级宇宙射线的强度已经降低了许多 同时,这一区域的宇宙射线的强度不受太阳活动的影响。 宇宙射线产生的放射性同位素 放射性同位素 半衰期 大气低层中的浓度 (pCi/m3) 123年 5×10-2 7B8 353天 0.5 10Be 27×105年 5×10-8 14 5730年 1.3-1.6 22Na 26年 5×10-5 32Si 700年 8×10-7 P 142天 1.1×10-2 P 25天 6×10-3 872天 6×10-3 36C 303×105年 1.2×10—6 81Kr 21×105年
在15Km以下的高空，初级宇宙射线已经大部分转变成次级宇宙 射线，在海平面附近，次级宇宙射线的强度已经降低了许多， 同时，这一区域的宇宙射线的强度不受太阳活动的影响。 宇宙射线产生的放射性同位素 放射性同位素 半衰期 大气低层中的浓度 （pCi/m3） 3H 12.3年 5×10－2 7Be 353天 0.5 10Be 2.7×105年 5×10－8 14C 5730年 1.3－1.6 22Na 2.6年 5×10-5 32Si 700年 8×10－7 32P 14.2天 1.1×10－2 33P 25天 6×10－3 35S 87.2天 6×10－3 36Cl 3.03×105年 1.2×10－6 81Kr 2.1×105年 ——
宇宙射线被大气强烈吸收,强度随高度的增加而增加。 在海拔数Km内,高度每升高1500m,总剂量率增加一倍。 宇宙射线强度也受地磁纬度的影响,低纬度地区剂量率 低,高纬度地区剂量率高。 此外,外层大气的温度变化、气团的移动、气压的变化 等均可能引起宇宙射线强度的变化。 旦总的来说,宇宙射线对地面外照射剂量不起重要作用, 对人体无重大影响
宇宙射线被大气强烈吸收，强度随高度的增加而增加。 在海拔数Km内，高度每升高1500m，总剂量率增加一倍。 宇宙射线强度也受地磁纬度的影响，低纬度地区剂量率 低，高纬度地区剂量率高。 此外，外层大气的温度变化、气团的移动、气压的变化 等均可能引起宇宙射线强度的变化。 但总的来说，宇宙射线对地面外照射剂量不起重要作用， 对人体无重大影响
、地球辐射 地球本身因包含各种原生放射性核素而造成的辐射 主要的原生放射性核素是由238、232Th为首的两个放射系的元素; 此外,还有4K、87sb、14C、3H等核素,它们不属于以上衰变系列, 但广泛的分布于大气、岩石、水源、生物组织之中。 一般说来,这种天然辐射对人体并不造成有意义的影响。我们一般将 环境中由于天然放射性物质所产生的放射性称为天然放射性本底
二、地球辐射 ——地球本身因包含各种原生放射性核素而造成的辐射。 主要的原生放射性核素是由238U、 232Th为首的两个放射系的元素； 此外，还有40K、 87Sb、 14C、 3H等核素，它们不属于以上衰变系列， 但广泛的分布于大气、岩石、水源、生物组织之中。 一般说来，这种天然辐射对人体并不造成有意义的影响。我们一般将 环境中由于天然放射性物质所产生的放射性称为天然放射性本底
土壤和岩石中的天然放射性核素 地壳中残存的天然放射性物质大部分集中于土壤和岩石。河流、海洋、 生物体中的天然放射性物质多由它们迁徙、转移所致。 土壤中放射性物质含量变化很大,主要取决于土壤的种类、土壤中 胶体组分的含量、耕作状况。 镭 土壤中镭的含量变动在1.1×10-10~19×10-9gkg土壤之间。在 美国的不同地区,土壤中镭的浓度在9×10-1~8×10-10g/kg土壤 之间 一般,砂土含镭量最少,粘土含镭量最多。同时,镭的浓度与土壤 中胶体组分含量成正比。如,成都地区因粘土较多,土壤中胶体组 分较高,故其含镭量也偏高,约为12×10-9g/kg土壤
1.土壤和岩石中的天然放射性核素 地壳中残存的天然放射性物质大部分集中于土壤和岩石。河流、海洋、 生物体中的天然放射性物质多由它们迁徙、转移所致。 土壤中放射性物质含量变化很大，主要取决于土壤的种类、土壤中 胶体组分的含量、耕作状况。 镭 土壤中镭的含量变动在1.1×10－10～1.9×10－9 g/kg土壤之间。在 美国的不同地区，土壤中镭的浓度在9×10－11～8×10－10 g/kg土壤 之间。 一般，砂土含镭量最少，粘土含镭量最多。同时，镭的浓度与土壤 中胶体组分含量成正比。如，成都地区因粘土较多，土壤中胶体组 分较高，故其含镭量也偏高，约为1.2×10－9 g/kg土壤
铀 土壤中铀的含量变动在1×10-4~18×10-3g/Kg士壤范围内,较之 地壳的平均含量低得多。 含有机物、碳酸盐较多得土壤中,铀易形成可溶性络合物,随雨水冲 刷而流失。 土壤中23叫平均浓度约为20×10-3g/kg 钍 土壤中钍的含量有在表层土中蓄积的倾向。土壤中232Th浓度与238U近 似,约6.76×10-10C/kg 钾 钾在土壤中的分布极为分散,易被粘土吸着而不易流失。4K含量一般 在0.8×10-9~24×10-8Cikg土壤,平均浓度为1×10-8C/kg
铀 土壤中铀的含量变动在1×10－4～1.8×10－3 g/kg土壤范围内，较之 地壳的平均含量低得多。 含有机物、碳酸盐较多得土壤中，铀易形成可溶性络合物，随雨水冲 刷而流失。 钍 土壤中钍的含量有在表层土中蓄积的倾向。土壤中232Th浓度与238U近 似，约6.76×10－10 Ci/kg 土壤中238U平均浓度约为2.0×10－3 g/kg 钾 钾在土壤中的分布极为分散，易被粘土吸着而不易流失。40K含量一般 在0.8×10－9～2.4×10－8 Ci/kg土壤，平均浓度为1×10－8 Ci/kg
岩石中的天然放射性核素 些岩石中的天然放射性含量(μCig) 岩石名 称 238U 232Th Ra K 火成岩 0.9 2.4 26 花岗岩 2.6 2.3~13 30 玄武岩 1.0 砂岩 0.4 0.15 0.7 石灰岩 0.5 0.4 23
岩石中的天然放射性核素 岩 石 名 称 238U 232Th 226Ra 40K 火 成 岩 0.9 2.4 2.5 26 花 岗 岩 2.6 2.3～13 2.9 30 玄 武 岩 1.0 0.8 10 砂 岩 0.4 0.15 0.7 9 石 灰 岩 0.5 0.4 2.3 一些岩石中的天然放射性含量（μμCi/g）
量的名称 单位名称 单位符号 10的18次方 艾[可萨 10的15次方 排[它 10的12次方 太拉 EPTG 10的9次方 吉咖 10的6次方 10的3次方 10的2次方 10的1次方 10的—1次方 10的一2次方 兆千百十分厘毫微 Mkh dcm 10的一3次方 10的—6次方 10的一9次方 纳[诺 10的一12次方 皮[可 10的-15次方 飞母托 npfa 10的—18次方 阿托
量的名称 单位名称 单位符号 10 的18次方 艾 [可萨 ] E 10 的15次方 排 [ 它 ] P 10 的12次方 太 [ 拉 ] T 10 的 9次方 吉 [ 咖 ] G 10 的 6次方 兆 M 10 的 3次方 千 k 10 的 2次方 百 h 10 的 1次方 十 da 10的－ 1次方 分 d 10的－ 2次方 厘 c 10的－ 3次方 毫 m 10的－ 6次方 微 μ 10的－ 9次方 纳 [ 诺 ] n 10的－12次方 皮 [ 可 ] p 10的－15次方 飞 [母托 ] f 10的－18次方 阿 [ 托 ] a