第二章环境中放射性的来源ppt课件

1、第二章 环境中放射性的来源2.1天然辐射源(一)天然源 (1) 宇宙射线 初级宇宙线质子87、粒子10、重带电粒子、电子、中子等。高能辐射，穿透力很强; 次级宇宙线初级宇宙射线与大气作用产物。比初级弱 放射性核素 原生放射性核素： 以238U、232Th和235U为起始核素的三个天然放射系，以及独立的长寿命放射性核素如40K等。 宇生放射性核素： 对公众剂量有明显奉献的核素，14C、3H、22Na、7Be。(2) 陆地辐射(外照射)本底辐射：天然放射性物质产生的辐射+宇宙射线 来源： 原始存在的原生的) 、宇宙射线产生的系列放射性核素、非系列放射性核素 自发裂变核素铀系U-238系) 钍系Th

2、-232系 锕系U-235系 U Pa Tu Ac Ra Fr Rn At Po Bi Pb Tl 铀 镤 釷 锕 镭 钫 氡 砹 钋 铋 铅 铊我国全国本底调查阐明: (土壤中含量) 40k: 580200 Bq/kg 232Th系列: 4928 Bq/kg 72nGy/h 238U系列: 4034 Bq/kg 美国的调查结果平均值与我国类似, 但钍和钾略低一些, 平均剂量率: 55 nGy/h剂量率: 室内/室外 = 0.8 2.0全世界人口加权平均值: 0.46 mSv(3) 陆地辐射(内照射,氡除外): 长寿命天然放射性核素的摄入: 40k: 丰度 0.118%; 比活度 55 Bq/

3、kg 年有效剂量(成年) 0.165 mSv 232Th系列和238U系列: 年有效剂量 0.06 mSv 照射量的变化与饮食构造和习惯有关(4) 陆地辐射(氡及其衰变产物的内照射) 氡是人体受天然照射最有意义的要素 氡在天然放射性核素中的三个同位素: 锕系列(235U系) 的219Rn(锕射气) 钍系列(232Th系) 的220Rn(钍射气) 铀系列(238U系) 的222Rn(氡射气) 222Rn是最有意义的同位素: T1/2 = 3.825天 220Rn只需在232Th含量高的地域才重要: T1/2 = 55.6秒室内222Rn程度: 与房屋下土壤、建材、构造、通风等要素有关 220Rn

4、与222Rn的产生: 取决228Ra与226Ra Ra 比活度: 花岗岩堆积岩、蜕变岩玄武岩室内222Rn程度: 我国 24Bq/m3 (Max: 378 Bq/m3) 美国 42Bq/m3 (Max: 1420Bq/m3) 世界平均 42Bq/m3产生的年平均有效剂量：1.2 mSv天然电离辐射源所致成年人年平均有效剂量 照 射 年有效剂量(mSv) 成 份 正常本底地域 剂量高值地域 宇宙射线 0.38 2.0 宇生放射性核素 0.01 0.01 陆地辐射:外照射 0.46 4.3 陆地辐射:内照射(氡除外) 0.23 0.6 陆地辐射: 氡及子体内照射 吸入222Rn 1.2 10 吸入

5、220Rn 0.07 0.1 食入222Rn 0.005 0.1 合 计(摄入值) 2.4天然辐射源照射世界平均辐射剂量值 UNSCEAR 2000辐 射 源 年 有 效 剂 量 mSv 平 均 值 典型范围值 外照射 宇宙辐射 直接电离辐射和光子 0.28（0.30）a 中子成分 0.10（0.08） 宇生核素 0.01（0.01） 宇宙射线与宇生核素小计 0.39 0.31.0b 陆地外照射 室外 0.07（0.07） 室内 0.41（0.39） 陆地外照射小计 0.48 0.30.6c 外照射 合 计 0.87 0.61.6 天然辐射源照射世界平均辐射剂量值续辐 射 源 年 有 效 剂

6、量 mSv 平 均 值 典型范围值 内照射 吸入内照射 铀、钍系列 0.006（0.01） 氡（222Rn） 1.15（1.2） 钍（220Rn） 0.10（0.07） 吸入内照射小计 1.26 0.210d 食入内照射 40K 0.17（0.17） 铀和钍系 0.12（0.06） 食入内照射小计 0.29 0.20.8e 内照射 合计 1.55 总 计 2.4 110 正常本底地域天然辐射源 致人体的年有效剂量辐射来源年有效剂量, mSv 宇宙射线0.38宇生核素0.01陆地g外照射0.48陆地放射性核素内照射 (不包括氡)0.29氡及其子体1.25总 计2.4 部分岩石的放射性岩石名称 R

7、a/(10-4%) U/(10-4%) Th(10-4%) 火成岩 花岗岩类（酸性） 1.4413 基 性 0.471.24 超基性 0.200.72.0沉积岩 4.30.5 石灰岩 0.51.51.3 粘 土 1.34- 砂 岩 0-1.53.0- 粘土质页岩 1.0-部分国家的天然本底程度世界天然辐射高本底地域UNSCEAR 2000国家 地 区 区 域 特 证 近似人口 空气吸收剂量率a （nGyh-1） 巴西Guarapari Mineas Gerais and Goias Pocosde Caldas Araxa独居石砂，沿海地区火山侵入岩 73000350 90170（街道）909

8、0000（海滩）1101300平均340平均2800中国 广东阳江 独居石微粒 80000 平均370 埃及 尼罗河三角洲 独居石砂 20400 法国 中央区西南 花岗岩,石砂铀矿 7000000 204001010000 印度 克拉拉和马德拉斯恒河三角洲 独居石砂，沿海地区200Km长，0.5Km宽 1000000 2004000平均1800260440 世界天然辐射高本底地域续国家地 区 区 域 特征近似人口 空气吸收剂量率a （nGyh-1） 伊朗 腊姆萨尔马哈拉 泉水 2000 70170008004000 意大利 拉齐奥坎帕尼亚奥维多城 南托斯卡纳 火山土壤 510000056000

9、0021000 100000 平均180平均200平均560 150200 纽埃岛 太平洋 火山土壤 4500 最大1100 瑞士 Tessin Alps，Jura 片磨岩土壤中226Ra 300000 100200 我国部分g辐射较高的地域 地 点 面 积 km2 陆 地 辐 射 剂 量 率 nGyh-1 土壤中天然放射性核素含量 Bqkg-1原 野道 路室 内样 品点数 均值点数 均值点数 均值数 238U 232Th 226Ra 40K河北驻马店约2002 209.2 2 197.72 279.34 45.4 174.2 44.3 656.6福建鬼头山232 409.41 432.11

10、363 869 326 1253广东阳江约50048 138.851 138.057 255.6广西花山-姑婆山约50017 205.216 278.2 170 211 184 766四川降札温泉605 3940最高点6900 最高点 8600（浴室）3000 1.6104 156 2.0104 2622.2 人工辐射人工辐射源来源于放射性物质的消费、运用及核爆炸。它们在运用、消费放射性物质的同时会排出放射性废物。2.2.1 矿物的开采和运用 1.煤燃煤对环境的影响化学物质污染放射性物质污染煤散逸飞灰中放射性核素的平均含量： 40K为265Bq/kg， 238U为200Bq/kg， 210Pb

11、为930Bq/kg，210Po为1700Bq/kg， 232Th为70Bq/kg，228Th为为110Bq/kg， 228Ra为130Bq/kg燃煤电站导致的居民辐射剂量是核电站的3倍！2磷酸盐矿物的运用2.2.1 矿物的开采和运用 磷肥中238U和226Ra的比活度分别为4000和1000Bqkg-1P2O5，全球每年耗费的磷量相当于3000万吨P2O5，成为环境中可迁移的226Ra的最重要来源之一。2.2.2日常活动中的辐射类型剂量水平(mSv)看电视每天2小时0.01 mSv/a夜光表0.02 mSv/a乘飞机2000km0.005mSv/h眼镜（局部）0.010.04mSv/a家用天然

12、气（局部）0.060.09mSv/a假牙（局部）1Sv/a吸烟每天20支（“钋弹”）0.51 mSv/a诊断X射线人均年有效剂量0.3CT人均单次有效剂量8.6使用火力发电厂带来的照射0.005核电站附近人均年有效剂量0.001-0.02核设施附近人均年有效剂量0.001-0.2 人工辐射医疗辐射1.放射诊断 2.放射治疗 3.核医学医疗辐射是最大的人工辐射来源；各种人工放射性核素，大约80用于医学目的。全世界医用X射线检查的频率、有效剂量和集体剂量1991-1996 检 查 每1000人口检查次数 每次检查的有效剂量，mSv年集体剂量，人Sv 胸部X射线摄影 87 0.14 71200 胸部

13、X射线透视 37 1.1 234700 腰椎 15 1.8 159000 胸椎 4.1 1.4 33400 骨盆和腹部 11 0.83 53300 上胃肠道 13 3.7 274000 全世界医用X射线检查的频率、有效剂量和集体剂量1991-1996续检 查 每1000人口检查次数 每次检查的有效剂量，mSv 年集体剂量，人Sv 下胃肠道 3.4 6.4 127000 尿路造影 3.8 3.7 81300 CT 16 8.6 785000 血管造影 2.1 12 143000 介入程序 0.84 20 98000 总 计 330 2330000 2.2.3核实验自1945年7月16日美国在新墨

14、西哥进展第一次原子弹实验以来，大气层核武器实验不断发生，尤其在19521954、19571958和19611962年期间美苏进展了大量大当量核实验,这期间共9年的核实验次数占19451980期间核实验总次数的67.2%,爆炸总当量更超越87%。其中19521954: 实验45次，核爆炸总当量60.01Mt， 19571958: 实验了次，核爆炸总当量66.44Mt， 19611962: 实验了177次，核爆炸总当量256.9Mt。迄今全球共在27个核实验场进展了2419 (2057,1834-1998)次核实验。 1964年10月16日中国第一次核实验蘑菇云在罗布泊升起，我国在罗布泊实验场共进

15、展了22次大气层核实验。 塞米巴拉金斯克核实验场核实验放射性核素堆积密度逐年变化 南、北半球 Cs-堆积密度逐年变化 大气层核实验致我国居民平均有效剂量负担全球性核实验所致我国公众平均有效剂量负担Sv19541999 外照射途径：46950.8%食入途径： 300 32.5%吸入途径: 15416.7%合计：923 核实验所致我国公众照射的逐年变化情况 1959年和1963年我国公众所受剂量最大，分别为0.203mSv/a和0.202mSv/a，1963年之后，公众受照剂量逐渐减少，在1971年前后又出现不太明显的小峰。2.2.4 核能消费1.铀矿开采和水冶 氡、铀、钍、镭等放射性核素2.核电

16、站 反响堆运转：大气，Kr、Xe、I、3H、14C、16N、35S、41Ar；水中，3H和裂变产物。乏燃料后处置：长寿命核素，3H、14C、85Kr、90Sr等，以及超铀元素的同位素核电力消费继续到2500年时的年人均当量剂量估计值项目年份1980200021002500年核发电预计值 GW(e) 8010001000010000年集体有效剂量 (人Sv) 5001000200000250000世界人口 (109) 4101010年人均当量剂量 (mSv) 0.112025占天然辐射源平均暴露量的百分数 ()0.0050.05112.2.5 核事故1民用核反响堆事故 1979年3月的美国三里岛

17、应堆事故和1986年4月的前苏联切尔诺贝利反响堆事故。 三里岛事故释放对工厂周围80km范围内公众呵斥的人均剂虽为15人 Sv，最大个人外照射剂量估计为850人 Sv.80km内公众集体有效剂量为20人Sv，总的局地和区域公众集体有效剂量为40人Sv。 切尔诺贝利事故中释放的放射性核素总量估计为12EBq，主要的放射性核素为131I(630PBq)、134Cs(35PBq)和Cs(70PBq)，其中弥散到其它国家的核素量131I为210PBq，Cs为39.2PBq。2.2.5 核事故2.军用核设备1957年9月发生的前苏联车尔雅宾斯克钚消费中心事故和同年10月发生的英国温茨凯尔反响堆事故 。

18、车尔雅宾斯克事故时放射性烟云上升到约1000m的高空，11h内在厂区周围约300km范围内构成一个椭圆形的放射性堆积区，其边境上90Sr的地面沉降密度为4kBqm-2(为全球落下灰程度的2倍)。以后，己堆积的核素在一定程度上又出现了再分布，la后污染区面积到达15000一23000km2，涉及人口约27万。温茨凯尔事故释放呵斥大范围牧区的污染，对公众呵斥照射的主要核素是131I，主要途径是经牧草一奶牛一牛奶途径的摄入，场址附近公众中，成人甲状腺剂量约10mGy，儿童能够高达100mGy;事故在英国及其它欧洲国家呵斥的总集体有效剂量估计为2000人Sv，其中地面堆积外照射占300人Sv，吸入内照射占900人Sv，食入内照射占800人Sv。主要奉献来自131I(37)、210Po(37)和Cs(15)。3核武器运输1966年1月在西班牙地中海岸曾发生装运核武器的飞机坠毁事故，未能及时翻开降落伞的核武器击地引起起爆炸药爆炸，易裂变物质释放，导致2.26km2的城乡地域受239Pu和240Pu的污染。 1968年1月，美国携带核武器的飞机坠毁于北苏格兰海岸附近，使239Pu污染1.2万平方米的区域。4.我国核事故情况1988