Источники земной радиации.

Забудем на время про космическое излучение и поговорим о земной радиации. От земных источников население Земли получает в среднем эффективную эквивалентную дозу 2 мЗв в год, в основном от почвы и воздуха. Но в одних местах уровень радиации может быть гораздо выше среднего, в других – ниже. Это зависит от концентрации радиоактивных веществ в том или ином участке земной коры. Есть отдельные места (пляжи в Бразилии, Индии и Китае) с очень высоким фоном, достигающим 250 мЗв в год! Этот гигантский фон связан с чёрным песком, содержащим много тория и радия. Большинство населения Земли живёт в местах с небольшим радиационным фоном (менее 1 мЗв год), но на некоторых территориях обитатели получают 15–20 мЗв в год (мы ещё вернёмся к разговору о таких местах).

Запомним эти средние фоновые значения: 2 мЗв в год, или 0,22 мкЗв в час (бытовые дозиметры обычно показывают мощность дозы в мкЗв/ч).

Высоким считается уровень естественного облучения более 5 мЗв/год (0,6 мкЗв/ч).

Перечислим основные источники земной радиации.

1) Радиоактивность земных недр. Основной вклад в неё дают уран, торий, калий-40 и рубидий-87. Земная поверхность обеспечивает нам в среднем 0,35 мЗв внешнего гамма-облучения, потому что только это излучение может «вырваться наружу» из земных недр.

2) Среди продуктов распада урана и тория есть радиоактивные газы радон и торон, которые просачиваются из земной коры в атмосферу, а оттуда – в наши лёгкие. Именно эти газы и продукты их распада являются виновниками львиной доли естественного внутреннего облучения. Мы ещё вернёмся к более подробному разговору о них.

3) Радиоактивные изотопы в еде и воде – тоже источники внутреннего облучения. Все продукты питания содержат те или иные радиоактивные изотопы и обеспечивают нам один или несколько процентов годовой эффективной дозы. Так, мы уже упоминали радиоактивный калий-40, всегда сопровождающий «обычный» калий. Всё, что богато калием, имеет повышенную радиоактивность: самые обычные бананы, курага и прочие продукты. Чемпионом по радиоактивности среди растительных продуктов считается бразильский орех: он в 3,5 раза активнее бананов того же веса и содержит, помимо радиоактивного калия, изотопы радия. Радиоактивные изотопы свинца и полония концентрируются в рыбе и моллюсках. Фосфатные удобрения, содержащие уран, обеспечивают радиоактивность овощей и фруктов, а также животных продуктов. В воде, особенно артезианской, может быть растворено больше или меньше радона (но он легко удаляется кипячением).

4) Радиоактивность собственного тела. 0,2 % массы нашего тела составляет калий, в том числе радиоактивный калий-40. Он сосредоточен главным образом в мышечной ткани, его вклад в годовую дозу около 0,2 мЗв. Способов избавиться от радиоактивного калия в наших телах не существует.

Отметим ещё радиоактивный изотоп углерод-14 (радиоуглерод), постоянно образующийся в атмосфере под действием галактического космического излучения и попадающий в живые организмы с воздухом и едой. Хотя его вклад в совокупную дозу невелик, он весьма опасен. Беда в том, что радиоуглерод наряду с обычным углеродом по пищевым цепочкам проникает во все органы и ткани, а также в молекулы ДНК. Когда же углерод-14 в молекуле ДНК распадается, превращаясь в азот, состав ДНК изменяется, то есть происходит генная трансмутация, и это необратимый процесс. Такие изменения не восстанавливаются репаративной системой организма. Радиоуглерод – один из важных факторов, определяющих темп старения человека.

В годы повышенной солнечной активности концентрация радиоуглерода в атмосфере уменьшается, так как солнечный ветер частично защищает Землю от галактических частиц высоких энергий.

Максимальные концентрации радиоуглерода наблюдались в 1945–1963 годы в связи с испытаниями ядерного оружия в атмосфере. Это привело к сокращению жизни людей – современников этих испытаний.

Хотя всё перечисленное является естественными источниками облучения, в каких-то пределах у нас есть выбор: где жить, что есть и пить.