Radioactivitatea de origine naturala

Radioactivitatea de origine naturala

Cum s-a mentionat in capitolul 1, radioactivitatea de origine naturala este prezenta in intreg mediu inconjurator. Radiatia poate ajunge la Pamant din spatiu cosmic, Pamantul insusi este radioactiv, iar radioactivitatea naturala este prezenta in alimentatie si in aer. Fiecare dintre noi este expus la radiatia naturala intr-o masura mai mare sau mai mica, iar cele mai multe persoane de la aceasta primesc cea mai mare parte a dozei.

Radiatia cosmica

Originea radiatiei cosmice este un subiect in discutie. Unii specialisti sunt de parere ca ar veni, in special, din galaxia noastra, altii ca ar venii din afara ei. Si Soarele contribuie intrucatva. Radiatiile de origine nedeterminata sunt practic constante ca numar, dar cele care vin de la Soare sunt emise in timpul eruptiilor solare. Numarul particulelor cosmice care intra in atmosfera Pamantului este afectat si de campul magnetic al acestuia: mai multe intra pe la poli decat pe la ecuator. Cand patrund in atmosfera, particulele din radiatia cosmica sfera interactii complexe si sunt absorbite de ea in mod gradat, astfel ca doza descreste pe masura ce scade altitudinea. In Romania doza anuala datorita radiatiei ce vine din spatiu cosmic este in medie de aproximativ 300 µSv.

Deoarece cele mai multe persoane traiesc la altitudini joase, din acest punct de vedere exista o variatie mica a dozei anuale, dar exista o variatie de la 280 µSv pe an in nordul Scotiei, din cauza cresterii in altitudine. Nu se prea poate face mare lucru pentru a micsora expunerea la radiatia cosmica, deoarece ea patrunde ushor prin cladirile obisnuite.

Radiatii Gamma terestre

Toate materialele din scoarta Pamantului sunt radioactive. Se crede, intradevar, ca energia rezultata din radioactivitatea naturala din adancul Pamantului contribuie la miscarile scoartei. Uraniul, toriul si potasiu-40 contribuie la aceasta energie.

Uraniul este dispersat in sol si in roci in concentratii mici. Acolo unde atinge 1500 parti per milion intr-un anumit zacamant ar putea fii economic de exploatat si folosit in reactorii nucleari. Uraniul-238 este capul unei lungi serii de radionuclizi ai diferitelor elemente, care se transforma succesiv pana ajung la nuclidul stabil plumb-206. Printre produsele timpuriide dezintegrare exista un izotop al unui gaz radioactiv numit radon-222, din care o parte difuzeaza in atmosfera, unde continua sa se dezintegreze. Toriul este si el dispersat pe pamant, iar toriul-232 este capul unei alte serii radioactive, care da nastere altui gaz radioactiv, radon-220, numit toron. Potasiu-40 reprezinta 120 de parti la un milion de parti de element stabil, care la randul sau, constituie in jur de 2,4% in greutate din scoarta Pamantului.

Radiatiile gamma emise de radionuclizii terestri iradiaza intregul corp uman mai mult sau mai putin uniform. Deoarece materialele de constructie sunt extrase din pamant, sunt si ele radioactive, iar populatia este iradiata atat in casa, cat si in aer liber. Dozele sunt afectate de geologia timpului si de structura cladirilor, dar in marea britanie doza medie provenind de la radiatiile gamma terestre este in jur de 400 µSv pe an. Exista variatii considerabile in jurul acestei valori, iar unele persoane primesc doze de cateva ori mai mari decat media.

Cum nu se alege o zona de locuit pe baza fondului de radiatii gamma si nu se selecteaza materialele obisnuite de constructie pe baza continului radioactiv, nu se poate face prea mult pentru a micsora aceasta doza. Totusi, anumite amplasamente si materiale cu un nivel ridicat de radioactivitate ar putea fi evitate.

Produsele de dezintegrare ale radonului

Cand gazele radon sau toron ies din pamant in atmosfer, ele se disperseaza in aer si concentratiile sunt mici. Totusi, cand patrund intr-o locuinta, fie prin pereti, fie prin podea, concentratiile cresc din cauza lipsei unei alimentari cu aer proaspat din exterior. Produsele immediate de dezintegrare ale radonului-222 si radonului-220 sunt radionuclizi cu timpi de injumatatire scurti, care se ataseaza particulelor de praf din aer. Cand acestea din urma sunt inhalate, iradiaza plamanul.

Se estimeaza ca, in Romania, doza anuala datorita produselor radonului este de 800 µSv, in medie. Exista variatii pronuntate in jurul acestei valori medii si s-au descoperit locuinte particulare in care doza primita de ocupanti era mai mare cu doua ordine de marime.

Se pot modifica doza primita in interiorul incaperilot din partea produselor de dezintegrare ale radonului fie prin indepartarea produselor de dezintegrare din cladire, fie prin impiedicarea radonului de a patrunde in ea. Produsele de dezintegrare pot fi indepartate prin cresterea ventilatiei sau prin folosirea instalatiilor de purificare a aerului, cum ar fi precipitatori electrostatici. Calea cea mai buna este de a reduce patrunderea radonului din sol, prin etansarea podelei sau prin crearea si imbunatatirea ventilatiei din subsoluri. Asemenea tehnici sunt studiate in diferite tari, inclusiv in Romania.

Radioactivitatea alimentelor

In aer, alimente si apa sunt prezenti si alti radionuclizi din seriile uraniului si toriului, in particulat plumb-210 si poloniu-210; aceasta iradiaza tesuturile interne ale corpului. Potasiu-40 este introdus in corp o data cu alimentele si reprezinta sursa majora de iradiere interna, cu exceptia produselor de dezintegrare ale radonului. Un numar de radionuclizi, cum ar fi carbonul-14, cunt creati in atmosfera de radiatiile cosmice, iar acestia contribuie si ei la iradierea interna. Se estimeaza ca doza data de aceste surse de iradiere interna este de 370 µSv pe an, in Romania, din care potasiu-40 contribuie cu 170 µSv.

Nu exista informatii despre variatiile individuale , dar continutul de potasiu-40 al corpului se poate controla biologic si variaza cu cantitatea de grasime.

Exista mici posibilitati de modificare a expunerii interne date de acesti radionuclizi inhalati si integrati, cu exceptia evitarii oricaror alimente sau a apei cu un ridicat continut de radioactivitate.

Doza totale

Echivalentul dozei efectiv total (sau doza totala) datorit radiatiei de origine naturala este, in medie, in Romania, in jurul a 1870 µSv pe an. Diferentele in dozele medii de la o localitate la alta pot depasii 5000 µSv pe an si diferentele in dozele individuale pot ajunge pana la 100000 µSv pe an, datorita existentei unor cladiri care au doze ridicate in special din partea radonului si a produselor lui de dezintegrare. Echivalentul dozei efectiv colectiv este in jur de 100000 Sv-om pe an. Deoarece doza colectiva variaza cu marimea populatiei, chiar daca nu exista o modificare a nivelelor de radiatie, este convenabil sa se indice media dozelor pe intreaga populatie. Aceste marimi sunt bune pentru comparatii, dar este necesar sa fie suplimentate cu date aditionale acolo unde exista largi variatii fata de medie.