Promieniowanie jonizujące w środowisku (6) Dawki promieniowania jonizującego od źródeł naturalnych i technologicznych
Dawki promieniowania jonizującego od źródeł naturalnych Zestawienie typowych (średnich) dawek ( Dawka roczna wyrażona w mikrosiwertach [mSv ]) Źródło Napromieniowanie Zewn. Wewn. Całkowite Promieniowanie kosmiczne (składowa jonizująca) 300 - 300 (składowa neutronowa) 80 - 80 Rozpad jąder kosmogenicznych (3H, 14C, 7Be) 12 12
Dawki promieniowania jonizującego od źródeł naturalnych (c.d.) Zestawienie typowych (średnich) dawek [mSv ]) Źródło Napromieniowanie Zewn. Wewn. Całkowite Szereg uranowy (bez radonu) 115 60 175 Szereg torowy (bez radonu) 185 6 191 Radon i krótkożyciowe produkty jego rozpadu - 1270 1270 40K 160 165 325 87Rb - 6 6 Suma 840 1520 2360
Dawki promieniowania jonizującego od źródeł naturalnych (c.d.) Inne oszacowania wyrażone też w mSv Promieniowanie zewnętrzne : 650 mSv/ rok Promieniowanie wewnętrzne: 1340 mSv/ rok W typowych warunkach, efektem działania promieniowania jonizującego od źródeł naturalnych jest roczna dawka około 2000 mSv czyli 2 mSv
Zróżnicowanie dawki od źródeł naturalnych Promieniowanie kosmiczne: Zależność od wysokości na poziomem morza Zależność od szerokości geograficznej Dwa pasy o podwyższonej aktywności w kosmosie (moc dawki do 0.22 Gy/h i do 0.054 Gy/h
Zróżnicowanie natężenie promieniowania kosmicznego
Zróżnicowanie natężenie promieniowania kosmicznego Zależność od wysokości na poziomem morza
Zróżnicowanie natężenia promieniowania pierwotnego nad atmosferą Okresowe skoki natężenia promieniowania kosmicznego w okresach dużej aktywności słońca Wyłapywanie protonów i elektronów promieniowania z Galaktyki przez pole magnetyczne Ziemi Dwa pasy o podwyższonej dawce - Pas wewnętrzny zawiera wyłapane protony i rozciąga się od 1000 do 3000 km nad równikiem - Pas zewnętrzny to głównie wyłapane elektrony Dawki promieniowania kosmonautów Misja Apollo – 12 dni - maksymalna dawka 11.4 mSv Misja Skylab – 90 dni – maksymalnie 77 mSv
Zróżnicowanie natężenia promieniowania od izotopów znajdujących się w Ziemi Obszary o anormalnej naturalnej radioaktywności Istnieje wiele takich miejsc na świecie. Najlepiej zbadane to: Stan Kerala w Indii Stan Espirito Santos w Brazylii W Europie obszarem o podwyższonej radioaktywności jest np. Masyw Centralny we Francji
Zróżnicowanie natężenia promieniowania od izotopów znajdujących się w Ziemi Obszary o anormalnej naturalnej radioaktywności Brazylia, Guadarapari: Około 70 000 mieszkańców mieszka w rejonie podwyższonej radioaktywności. Około 6600 otrzymało w ciągu roku dawkę od zewnętrznych źródeł promieniowania większą niż 5 mSv India, Kerala: Dla około 100 000 mieszkańców średnia dawka od źródeł zewnętrznych wynosi 6 mSv. Zanotowano maksymalna dawkę roczną 32 mSv.
Zróżnicowanie natężenia promieniowania od izotopów znajdujących się w Ziemi Koncentracja uranu w USA
Opis mapy koncentracji uranu w USA 4. Pleistocene glacial deposits: The area has low surface radioactivity, but uranium occurs just below the surface. Thus it has a high radon potential. 7. Reading Prong: Uranium-rich metamorphic rocks and numerous fault zones produce high radon in indoor air 8. Appalachian Mountains: Granites contain elevated uranium, particularly in fault zones. 10. Outer Atlantic and Gulf Coastal Plain: This area of unconsolidated sands, silts, and clays has one of the lowest radon potentials in the United States. 11. Phosphatic rocks, Florida: These rocks are high in phosphate and associated uranium. 12. Inner Gulf Coastal Plain: This area of the Inner Coastal Plain has sands containing glauconite, a mineral high in uranium. 13. Rocky Mountains: Granites and metamorphic rocks in these ranges contain more uranium than sedimentary rocks to the east, resulting in high radon in indoor air and in ground water. 15. Sierra Nevada: Granites containing high uranium, particularly in east-central California, show as red areas. 16. Northwest Pacific Coastal Mountains and Columbia Plateau: This area of volcanic basalts is low in uranium.
Dawki od technologicznych źródeł promieniowania jonizującego. Technologie: Przemysł wydobywczy Energetyka Medycyna Transport Budownictwo Przemysł spożywczy ……..
Wydobycie i spalanie węgla Koncentracja 40K, 232Th i 235U w węglu wynosi około 50Bq/kg, 25Bq/kg i 30Bq/kg – stąd dawki dla górników Część radioaktywnych izotopów pozostaje w popiołach i pyłach. Dostają się na hałdy i są używane jest przy produkcji cementu i betonu Reszta emitowana jest do atmosfery w pyłach nie wychwyconych przez elektrofiltry. Dawka oszacowana na podstawie światowego wydobycia węgla: 2 000 Sv*man czyli średnio 0.4 mSv na osobę
Wydobycie apatytów i stosowanie nawozów fosforowych Ruda zawiera około 1500 Bq/kg 238U i tyle samo produktów rozpadu. Także około 50 Bq/kg 40K i 232Th (są to średnie koncentracje) Na etapie syntezy kwasu fosforowego uran dostaje się do kwasu a rad (226Ra) przechodzi do gipsu, produktu ubocznego produkcji. Dawka technologiczna składa się z dawki związanej z radioaktywnością uwalnianą podczas produkcji nawozów, z dawki pochodzącej od używania nawozów fosforowych i dawki od produktów ubocznych (gipsu) i innych odpadów Oszacowana dla całej ludzkości Ziemi 300 000 Sv*man czyli średnio 60 mSv na osobę
Wykorzystanie energii geotermalnej Duża koncentracja 222Rn we wszystkich strumieniach we wnętrzu Ziemi. Dawka jest istotna tylko dla osób mieszkających w pobliżu źródła gorącej wody. Dla osoby mieszkającej w pobliżu ujęcia o mocy 1GW (?) mogłaby dojść do 30 mSv rocznie. Ze względu na lokalny charakter tego źródła dawkę od energii geotermalnej podać jako dawkę kolektywną czyli sumaryczną dla całej ludności
Budynki mieszkalne Napromieniowanie od radioaktywnych izotopów zawartych w materiałach budowlanych Kraj Średnia moc dawki (nGy/h) Na polu W pomieszczeniach Francja 68 75 Japonia 49 95 Niemcy 53 70 Szwecja 56 110 Norwegia 73 95 Polska 37 75 USA 47 37
Transport lotniczy Pasażerowie samolotów otrzymują podwyższoną dawkę na skutek większego natężenia promieniowania kosmicznego Lot na trasie do Nowego Yorku to dodatkowa dawka ok. 15 mSv Kosmonauci podlegają jeszcze większej ekspozycji na pierwotne promieniowanie kosmiczne W szczególności stacjonarna orbita nie powinna być w pasie o podwyższonej ekspozycji na promieniowanie (do 0.22 Gy/h)
Technologie jądrowe nie powodujące dodatkowej dawki w normalnych pracy Detektory dymu we wszystkich pomieszczeniach publicznych ze źródłem 241Am
Konserwacja żywności promieniowaniem jonizującym Dawki śmiertelne dla bakterii
Medyczne źródła promieniowania jonizującego Prześwietlenia promieniowaniem rentgenowskim 90% dawki kolektywnej to wynik prześwietleń promieniowaniem rentgenowskim 1910 mln badań rocznie + 520 mln prześwietleń dentystycznych Dawka kolektywna 2 300 000 Sv*man czyli osobosiwertów Średnia dawka dla 1 osoby wynosi 400mSv
Dawki od prześwietleń promieniowaniem rentgenowskim
Medyczne źródła promieniowania jonizującego Diagnostyka i terapia radioizotopowa Około 32 mln badań rocznie przy użyciu różnych (ponad 60) izotopów promieniotwórczych Dawka kolektywna 150 000 Sv*man osobosivertów Dawki dla poszczególnych pacjentów są bardzo różne. W najbogatszych krajach średnia indywidualna dawka dochodzi do około 100 mSv
Składowanie radioaktywnych odpadów w Polsce Składowisko odpadów radioaktywnych zlokalizowano w starym forcie wojskowym w miejscowości Różan koło Ostrołęki, na północny wschód od Warszawy. Składowisko zajmuje obszar 3,045 ha i jest korzystnie usytuowane w miejscu tzw. wyniosłości topograficznej. Jest to składowisko powierzchniowe przeznaczone do ostatecznego składowania krótkożyciowych i średnioaktywnych odpadów (o okresie połowicznego rozpadu poniżej 30 lat). Po blisko pół wieku doświadczenia z odpadami o niskiej i średniej aktywności, wiadomo, że Centralne Składowisko Odpadów Promieniotwórczych (CSOP) w Różanie pracujące od 1960 roku nie spowodowało żadnego zagrożenia dla zdrowia okolicznej ludności i pracowników. Przeciwnie, gmina i miasto Różan należą do okolic o najniższej w Polsce umieralności na raka