Naturalne promieniowanie tła Ziemi to promieniowanie wytwarzane przez radionuklidy obecne w powietrzu, wodzie, ziemi, organizmach żywych, żywności i promieniowaniu kosmicznym.
Populacja planety otrzymuje większość ekspozycji ze źródeł naturalnych, a unikanie większości z nich nie jest możliwe. W całej historii globu na powierzchnię wychodzą różne rodzaje promieniowania substancji czynnych z gleby i przestrzeni kosmicznej. Działają one na ciało w następujący sposób: substancje są na zewnątrz i napromieniowują je z zewnątrz, jest to promieniowanie typu zewnętrznego, lub są obecne w wodzie, produktach, w wdychanym powietrzu i dostają się do ciała ludzkiego. Ta metoda nazywa się wewnętrzna.
Stopień ekspozycji
Naturalne promieniowanie tła wpływa na każdego mieszkańca planety, ale niektóre z nich mają większy wpływ niż inne. Wpływ na to ma w szczególności region zamieszkania. W niektórych miejscach na Ziemi, gdzie jest więcej skał radioaktywnych, poziom jest powyżej średniej, aw innych jest niższy. Zależy od stopnia ekspozycji i stylu życia. Podróżując samolotem, uszczelniając pomieszczenie, używając do gotowania frytownic węglowych typu otwartego i gazu do gotowania, użycie niektórych materiałów budowlanych zwiększa ilość promieniowania.
Promieniowanie z kosmosu
Wpływ promieni stanowi równy udział całkowitego promieniowania przypadającego na populację. Promienie kosmiczne powstają z przepływów wysokoenergetycznych, elektronów, fotonów i jąder prostych cząstek. Ale Ziemia ma mechanizmy ochronne, które chronią przed skutkami promieniowania, bez nich życie byłoby niemożliwe.
Tło magnetyczne odpycha kosmiczne elementy i tworzy silną ochronę, ale nie idealną. Niektóre cząstki energii przedostają się przez barierę i docierają do warstw atmosferycznych. Tylko niewielkiej części udaje się pokonać wszystkie przeszkody i dotrzeć do warstwy wierzchniej. Zasadniczo, kiedy zderzają się z atomami, oddziałują z jądrami, rozpadają się i powstają nowe cząstki, które tworzą naturalne tło promieniowania.
Jak działa promieniowanie kosmiczne?
Nie można zabezpieczyć się przed niewidzialnymi przepływami. Ale powierzchnia Ziemi jest na nie inaczej narażona. Słupy otrzymują większą ilość promieniowania w porównaniu z regionem równika, ponieważ pole magnetyczne jest tutaj słabsze. Stopień promieniowania znacznie wzrasta wraz ze wzrostem wysokości, ponieważ szczelina powietrzna staje się mniejsza. Promienie przechodzące przez atmosferę przyczyniają się do powstawania kosmogenicznych radionuklidów.
Dla kosmonautów promieniujące pasy ziemi stanowią poważne zagrożenie podczas długich lotów w pobliżu planety, jeśli ich orbita przecina się z obszarem pasów. Długotrwały pobyt w nim prowadzi do nadmiernego napromieniowania załogi, a także możliwe jest uszkodzenie akumulatorów znajdujących się na pokładzie urządzeń optycznych. W związku z tym prowadzone są liczne badania dzięki specjalnym sondom i satelitom do wykrywania współrzędnych pasów radioaktywnych, orbity są zestawiane zgodnie z nimi, aby zmniejszyć wpływ na załogę.
Jakie naturalne tło promieniowania jest odpowiednie dla ludzi
Każdy region ma własne promieniowanie tła, ale dla populacji uważa się za bezpieczną wartość około 0,5 mikrosiwerta na godzinę.Najbardziej odpowiedni bezpieczny poziom dla ludzkiego ciała wynosi poniżej 0,2 mikrosiwerta, ta sama ilość ma naturalne promieniowanie tła. Norma pod względem radioaktywności i jej wpływu na ludzi w różnych sytuacjach jest inna. We wszystkich sytuacjach dokonuje się rozdziału między personelem, czyli obywatelami, których praca związana jest z promieniowaniem, przemysłem nuklearnym i ogólną populacją. Istnieją pewne standardy dla pomieszczeń i pracowników.
Typy urządzeń
Istnieją specjalne narzędzia do określania zawartości radionuklidów i poziomu promieniowania:
- Ścieżki spektrometryczne służą do określania rodzaju radionuklidu i jego poziomu w środowisku; składają się z komputera osobistego, analizatora i detektora promieniowania.
- Różne rodzaje dozymetrów zaprojektowano w celu określenia gęstości strumienia neuronowego, mocy promieniowania rentgenowskiego, dawki promieniowania gamma.
Dozymetr
Obecnie istnieje wiele dozymetrów do różnych celów, na przykład o rozbudowanych możliwościach. Profesjonalne radiometry geofizyczne są idealnym sprzętem do wykonywania pomiarów promieniowania. Stosowane są również radiometry domowe i półprofesjonalne, ale warto zauważyć, że w tym przypadku jakość otrzymywanych informacji jest niższa. Do pewnego stopnia można to zrekompensować przez jednoczesne użycie dwóch urządzeń z dalszą kombinacją wyników. Ponadto urządzenia dzielą się na progowe i bezprogowe.
Pomiar
Przed pomiarem naturalnego promieniowania tła za pomocą dozymetru należy określić przybliżoną zmienność wyników wszystkich używanych instrumentów. Jest to najważniejsza cecha urządzenia, którą należy wziąć pod uwagę podczas przetwarzania wyników pracy. Operację tę należy wykonać po przeniesieniu terenu pomiarowego i po pewnym czasie.
Identyfikację uśrednionych danych przeprowadza się w następujący sposób. Dozymetr jest włączony, a seria pomiarów (około trzydziestu) odbywa się w jednym miejscu przez krótki czas. Następnie na podstawie wyników obliczana jest średnia arytmetyczna. Obliczone liczby, które stanowią różnicę między danymi urządzenia a wartościami uśrednionymi, są przyjmowane ze znakiem dodatnim i średnia jest ponownie wykrywana. Wynikiem tego uśrednienia jest pożądane rozproszenie odczytów urządzenia.
Pomiar naturalnego promieniowania tła przez dozymetr w dowolnym miejscu wykonuje się co najmniej 4-6 razy, po czym wyświetlana jest średnia arytmetyczna. Podczas pracy z kilkoma urządzeniami końcowy wynik to średnia między informacjami otrzymanymi z każdego urządzenia. W przypadku, gdy pomiary są wykonywane z wielu punktów, zaleca się zapisanie zebranych danych w formie tabeli.
Promieniowanie ziemi
Odpowiedzialność za naturalne promieniowanie tła z Ziemi przypisuje się głównie trzem pierwiastkom radioaktywnym: anemonowi morskiemu, torowi i uranowi. Charakteryzują się niestabilnością. Głównym źródłem są cząsteczki radioaktywne obecne w glebie, powstałe po zmianach geofizycznych. Wulkany i granit są liderami w dostępności tych pierwiastków.
Izotopy
W trakcie ewolucji radioizotopy przemieszczają się, uczestnicząc w zmianach geochemicznych i metrologicznych. Naturalne tło promieniowania to mnogość skojarzeń stabilnych cząstek oddziałujących z procesami metabolicznymi organizmu. Bardziej istotne pierwiastki, które wpływają na żywotną aktywność materii, takie jak izotopy trytu i potasu, to znacznie więcej cząstek w sferze biologicznej, które determinują radioaktywność organizmu.
Promieniowanie planetarne ma różne poziomy, w zależności od obecności nuklidów w określonym miejscu skorupy.Moc promieniowania w miejscach zamieszkałych przez większość populacji wynosi najczęściej 0,3-0,4 mikrosiwerta.
Źródła naturalnego promieniowania tła w małej gromadzie znajdują się w glebie. Ma wpływ i jego strukturę: stężenie jest zmniejszone w glebach wapiennych i piaszczystych, a rośnie w glebie gliniastej i skałach granitowych.
Radon
Osoba odpowiada za połowę indywidualnej równoważnej dawki skutecznej złożonego gazu radonu, niewidocznego dla oka, bezwonnego i bez smaku. Zasadniczo ekspozycja na ten gaz jest świetna w dusznym pomieszczeniu z zamkniętymi oknami, ponieważ ma tam podwyższone stężenie.
Radon wycieka ze skorupy ziemskiej przez wykładzinę podłogową, dziury w fundamencie i najczęściej gromadzi się na niższych piętrach, tworząc podwyższone naturalne tło promieniowania. Istotne są również materiały konstrukcyjne, których nie można pominąć w budownictwie, które mogą również emitować promieniowanie radonowe. Materiały takie jak gips zawierający fosfor, tlenek glinu i pumeks przypisuje się im w większym stopniu.
Woda wykorzystywana do żywności i potrzeb domowych ma głównie niewielką ilość gazu, ale głęboko osadzone warstwy wody mogą mieć wysoką zawartość. Większe stężenie powstaje w łazienkach, gdzie gaz wnika z otaczającym tlenem do organizmu, uwalnianym z gorącej wody.
Zwiększone promieniowanie
Naturalne tło promieniowania zostaje częściowo zmienione przez ludzkość w procesie ulepszania procesów technologicznych, produkcji różnych materiałów, a tym samym wzrostu promieniowania. Przykładem jest użycie gazu i węgla, materiałów o zwiększonej ilości nuklidów oraz loty samolotami. Stopnie promieniowania odnotowane w tym przypadku nazywane są zwiększonym zapleczem technologicznym efektu radioaktywnego. Ludzie na całym świecie coraz częściej używają do potrzeb domowych różnych urządzeń, towarów i przedmiotów zawierających cząsteczki radionuklidu. Specjalistyczne urządzenia optyczne, święte zegarki, urządzenia używane podczas kontroli na granicy celnej i na lotniskach odnoszą się do takich towarów.
