ЕСТЕСТВЕННЫЕ РАДИОНУКЛИДЫ, СОДЕРЖА-ЩИЕСЯ В ОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Задача контроля за загрязнениями природной среды радиоактивными выбросами пред­приятий осложняется тем, что эти загрязнения приходится наблюдать на фоне глобальной естественной радиоактивности. В природе известно около 190 естественных радионукли­дов, которые можно разделить на две большие группы. Космогенные радионуклиды, непрерывно обра­зующиеся при взаимодействии космического излучения с ядрами атомов, находящихся в атмосфере и в земной коре (³H, ⁷Be, ¹⁴C, ²²Na и др.), и земные или первичные радионуклиды, присутствующие в различных объектах внешней среды с момента образования Земли (⁴⁰K, ⁸⁷Rb, ²³⁸U и ²³²Th вместе с дочерними продуктами распада и др.).

Ниже приводятся сведения об основных естественных радионуклидах, присутствующих в объектах природной среды.

ПОЧВА.Содержание радионуклидов в почве определяется составом исходных горных пород, слагающих земную кору, и характером процессов почвообразования, например, выщелачи-вание грунтовыми водами, сорбция радионуклидов почвами и некоторые другие факторы.

В табл. 1.1 представлено содержание естественных радио-нуклидов в земной коре, а в табл. 1.2 – удельная активность ⁴⁰К, ²³⁸U, и ²³²Th в некоторых горных породах и почвах.

Кроме естественных радионуклидов в почве присутствуют радионуклиды искусственного происхождения, образовавшиеся вследствие наземных испытаний ядерного оружия, а также обусловленные выбросами предприятий, имеющих отношение к атомной промышленности. В настоящее время в почве среди нуклидов искусственного происхождения можно обнаружить

Таблица 1.1

Содержание некоторых естественных радионуклидов

в земной коре

Таблица 1.2

Удельные активности ⁴⁰К, ²³⁸U, и ²³²Th в некоторых горных

породах и почвах

долгоживущие ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs от ядерных испытаний, а в окрестностях АЭС можно наблюдать также ⁶⁰Co, ⁵¹Cr и ряд других радионуклидов искусственного происхождения.

ВОДА.В природной воде присутствуют те же радиоактивные элементы, что и в почве, но основная доля радиоактивности обусловлена ⁴⁰К. При этом пробы воды обогащены легкораст-воримыми соединениями отдельных нуклидов, например, ⁹⁰Sr.

ВОЗДУХ, АЭРОЗОЛИ.В составрадиоактивных естественных аэрозолей входят, в основном, продукты распада дочернего по отношению к радию газа радона, диффундирующего из земли.В первые часы (после отбора) активность пробы воздуха будет определяться продуктами распада ²²²Rn из уран-радиевой це-почки (рис. 1.1), а через сутки после отбора радиоактивность, в основном, будет обусловлена естественным ²¹²Pb (Т_1/2 = 10,6 ч) из цепочки распада тория (рис. 1.2). Для обнаружения искусственной радиоактивности на фоне естественной пробу приходится выдерживать более четырех суток, после чего из естественных радионуклидов там практически остается только ²¹⁰Pb (Т_1/2 = 21 год) из цепочки распада урана-радия. В пробах аэрозолей могут присутствовать долгоживущие продукты деления испытаний ядерного оружия ⁹⁰Sr, ¹³⁷Cs, а в выбросах АЭС могут также находиться радионуклиды, связанные с активацией теплоносителя, его примесей и конструкционных материалов, ⁶⁰Cо, ⁵⁸Co, ⁵¹Cr, ⁵⁹Fe, ⁶⁴Cu, ⁶⁵Zn, ⁵⁴Mn, ²²Na, ^110mAg и ряд других, а также ¹³⁴Cs, появление которого связано с активацией стабильного продукта деления ¹³³Cs в топливе АЭС. При аварийных ситуациях возможно появление в выбросах изотопа ¹³¹I.

РАСТИТЕЛЬНОСТЬ И СЕЛЬХОЗПРОДУКТЫ. Основным ра-дионуклидом, определяющим суммарную активность раститель-ности, является естественный ⁴⁰К. В остальном изотопный состав проб соответствует составу загрязнений аэрозолями с тем отличием, что растительность обычно обогащена долгоживущими нуклидами. Накопление искусственных радионуклидов растениями может происходить двумя путями: в ре
зультате непосредственного задерживания радиоактивных частиц и аэрозолей надземной частью растения и при усвоении радионуклидов из почвы. Каждый из этих путей характеризуется своими специфическими особенностями (физико-химическими свойствами радионуклидов, биологическими характеристиками растений, размерами частиц выпадений и многими другими факторами). Так, например, внекорневое поступление радионуклида в растение не зависит от периода его полураспада, а почвенный переход – зависит, он невелик для короткоживущих радионуклидов, т.к. как они успевают распасться в течение времени, характерного для усвоения радионуклидов корнями.

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ. В строительных материалах присутствуют те же радионуклиды естественного происхождения, что и в почве. Содержание повышенных концентраций радиоактивных элементов в стройматериалах может явиться источником дополнительного постоянного облучения населения, проживающего в зданиях, построенных из этих материалов. В настоящее время с целью снижения дозовых нагрузок на население введены нормы предельного загрязнения строительных материалов. Так, суммарная активность по радионуклидам ²²⁶Ra, ²³²Th (в равновесии с их продуктами распада) и ⁴⁰К не должна превышать 370 Бк/кг.