Файл: Перцов Л.А. Ионизирующие излучения биосферы.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 144

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

руют, но до последнего времени они служили источниками большей части добываемого тория. Такие месторождения встречаются на береговых валах или косах (особенно в устьях), на дюнных песках, сформированных вдали от берега, в райо­ нах, где преобладают ветры с моря [26].

В Америке наиболее известными месторождениями

тория

являются россыпи во Флориде, Айдахо,

Аляске,

Калифорнии,

Колорадо и других штатах. В орегонском

песке из реки

Колум­

бия был обнаружен монацит с концентрацией

тория

55 кг/т

песка. Большие песчаные россыпи монацита длиной 280 км рас­

положены в Южной Америке, вдоль Атлантического

побережья

Бразилии. Эти ториевые провинции

так же, как и

некоторые

районы Индии или дельты р. Нила, привлекают особое

внимание

радиобиологов, так как здесь наряду

с относительно богатой

флорой и фауной обитает большое количество людей.

 

В Бразилии вдоль Атлантического побережья на монацитовых песках расположены города: Гуарапари с населением око­ ло 50 тыс. человек, Меаипе 20 тыс. человек и др. Мощность экспозиционной дозы у-излучения на улицах этих городов в отдельных пунктах достигает 1000 мкр/ч [27, 28]. Интенсив­ ность накопления природных радионуклидов растениями, употребляемыми в пищу человеком в этих радиоактивных про­ винциях, характеризуется данными табл. 48.

Т а б л и ц а 48

Концентрация радия в растениях радиоактивных и контрольной провинций,

пкюри/г золы [27]

 

 

ЕС

Капуста

Провинция

о

!

 

 

 

 

« « R a

" « R a

 

 

 

Гуарапари и Меаи­

 

5

0,8—6,3 0,3—1,0

пе

 

 

 

 

Аракас и Тапира

 

4

0,6 - 8, 0 1,3 - 8,9

Р и о - д е - Ж а н е й р о

 

8

0—1,8

0—0,9

НьюЙорк

 

5

0,2—1,2

-

m Корнеплоды

Число образце

" » R a

» 2 e R a

 

4

0,5—5,0

0,2—1,2

1

3 , 8

1.5

8

0,09—1,4

0 - 0, 6

-

 

 

я Фрукты

Число образце

 

" • R a

 

 

12

0,1—3,8 0 - 2 . 4

2

0,9—1.3

Умеренное

содержание

То ж е

Из табл. 48 видно, что более высокие концентрации радио­ активных веществ наблюдаются в растениях из районов Гуара­ пари, Меаипе, Аракас и Тапира. Последние два пункта распо­ ложены в зоне, характеризующейся выходом магматических

пород, богатых ураном и радием. В отличие от района

монаци-

товых

песков здесь

радионуклиды

находятся в соединениях,

более

благоприятных

для миграции

по биотическим

цепям.

В основном они включены в апатиты, которые довольно

хорошо

растворимы.

 

 

- 9 V


Нередко в формировании урановых провинций принимают участие фосфатные отложения. Бурые фосфориты Теннесси (США), представляющие собой скопление остатков выщелочен­

ных фосфатных песчаников, содержат менее 0,005%

урана, но

по активности это составляет примерно 30 нкюри/кг.

Эта ано­

малия радиоактивности фосфоритов обусловлена исключитель­ но ураном, так как содержание в них тория и продуктов его распада обычно не превышает 0,001% [29]. Активность ново­

зеландских фосфоритов достигает 100 нкюри/кг.

На

острове

Ниуи (Тихий океан) содержание урана в почве

достигает 20,

радия — 300, а тория — 10 нкюри/кг.

Мощность дозы

у-излуче-

ния

на этом острове

в

отдельных

участках

соответствует

300

мкр/ч. В то же

время

на соседнем

острове

Самоа

мощ­

ность дозы ^-излучения достигает только

5 мкр/ч,

а на

остро­

ве

Танга — 2,5 мкр/ч

[30]. В результате

высокой

концентрации

урана в почвах животные и растения острова Ниуи имеют по­

вышенную «-активность тела.

Ограниченные микромасштабные

очаги

повышенной активности

грунта

встречаются довольно

часто

в самых различных геохимических

ландшафтах.

Население таких районов в результате миграции радиоак­ тивных веществ по биотическим цепочкам дополнительно к внешнему Y-облучению испытывает еще и увеличенную лучевую нагрузку от радионуклидов, откладывающихся в их тканях. Соотношение ионизирующих составляющих радиационного фо­ на, при котором суммарная доза облучения в основном форми­ руется внешним потоком у-излучения и поглощенной тканями дозой от инкорпорированных радионуклидов, можно записать следующим образом:

Однако сравнительно высокие очаговые концентрации ра­ диоактивных веществ наблюдаются не только в твердых со­ ставляющих земной коры. Установлено, что относительно вы­ сокое содержание природных радионуклидов вследствие осо­ бенностей гидрогеологического режима могут наблюдаться в озерах преимущественно теплых и засушливых климатических зон.

Исследования, проведенные на озере Иссык-Куль, показали,

что содержание в нем урана достигает 3 -10- 6

%, что на порядок

больше, чем в океанической воде ( я - 1 0 - 7 % ) ,

и на один-два по­

рядка больше, чем в пресных

реках

( п - 1 0 - 8 )

и пресных озерах

(га-10- 7 %) [31, 32]. Источник

урана

в этом

озере—горные и

осадочные породы окрестностей, в которых его содержание до­ стигает 5,8-10-4 %.

Изучение накопления урана гидробионтами этого озера вы­ явило исключительную их способность концентрировать радио­ нуклид, обусловливающий повышенную дозу внутреннего облу­ чения (табл. 49).


Содержание урана в различных компонентах озера

 

 

Иссык-Куль,

% [33]

 

 

 

 

 

 

 

 

Вода,

Харовые

Нитчатые

Животные

Рыба,

Место отбора

ила

водоросли,

водоросли,

бентоса,

10 — в

10 — 3

1 0 - 4

10—4

ю - 6

 

 

 

Северный

берег

3,3

2,4

6,9

1,56

3,8

Восточный

берег

3,1

2,3

1,16

3,6

Южный берег

1,7

1,4

0,83

0,6

1,8

Западный

берег

4,3

4,3

1,5

2,0

4,5

Эти исследования показывают, что содержание урана и ко­ эффициент его накопления последовательно уменьшаются по мере усложнения цепи питания организма и его строения.

ЛИТЕРАТУРА

1. Х р о н о в

С П .

Метеорология и климатология

для географических

фа­

культетов. Л., Гидрометеоиздат, 1964.

 

 

 

2. Х у л ь т к в и с т

Б. Ионизирующие излучения

естественных

источников.

Перев. с

англ.

Под ред. Н. Ф. Галанина. М.,

Изд-во иностр.

лит.,

1959.

3.Методические указания по применению радиометрических методов. М., «Недра», 1965.

4.

К у р б а т о в

Л .

М.

«Химия твердого

топлива», 6, 4, 288

(1935).

5.

П о л о в и н к и н

А. А. Основы

общего

землеведения. М.,

Учпедгиз, 1958.

6.

П е р ц о в

Л . А. Радиационный

климат

ландшафта. Третье научное сове­

 

щание по

проблемам

медицинской

географии. Л., 1968,

стр. 217.

7.

Т о л с т и к о в

Е. В кн. «В стране

белого сфинкса». Л.,

Гидрометеоиздат,

 

1966, стр. 64.

 

 

 

 

 

 

 

 

8.Е г е р Р. Дозиметрия и защита от излучений. Перев. с нем. М., Госатомиздат, 1961.

9.

Б а р а н о в В. И. и др. «Атомная энергия»,

18, 5,

503

(1965).

 

 

10. П е р ц о в

Л . А. и др. Экстремумы

и вариации природных лучевых на­

 

грузок. Пятая научно-практическая

конференция

по

 

радиационной

ги­

 

гиене. Л., 1967, стр. 135.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.

С е н и н Е. В. Интенсивность

 

лучевых

нагрузок на

человека

в

Антарк­

 

тиде. Третье научное сов. по медицинской

географ.

Л., 1968,

стр.

222.

12.

П е р ц о в

Л . А. Природные

лучевые

нагрузки и география. Первая рес­

 

публиканская

конф. по радиационной

гигиене. Рига,

1966, стр. 139.

 

 

13.

П е р ш и й

А. В. Атмосферное

электричество. Труды

ГГО, 2,

7,

1937.

 

14.

C h e r r y

R. D. Nature, 203, 139

(1964).

 

 

 

 

 

 

 

 

15.

H o l t z m a n

R. В. Health Phys., 9, 385

(1963).

 

 

 

 

 

 

16.

H e в C T p у e в a M . А. и др.

In:

«RadioecoI.

concentr.

Process*. Intern.

 

Sympos., Stockholm, 1966, p. 25.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.

H і 11 C. R. Nature,

208, 5009, 423

(1966).

 

 

 

 

 

 

 

18.

H i l l C. R. Science,

152, 3726,

121

(1966).

 

 

 

 

 

 

 

19. W a r b u r t o n

I . A. Nature, 207, 4993,

181 (1965).

 

 

 

 

 

 

20.

В 1 a n с D. J. Phys. et Radium,

22, 1, 50

(1961).

 

 

 

 

 

 


21. П е р ц о в Л. А. Интенсивность воздействия ионизир. радиац. на жителей различных районов страны. Второе научное совещание по медицинской географии. Л., 1965, стр. 69.

22. К о в а л ь с к и й В. В. «Природа», 3, 44 (1964).

23.М а с л о в В. И. и др. In: «Radioecol. concentr. Process*. Intern. Sympos., Stokholm, 1966, p. 561.

M ,

К о н с т а н т и н о в

M . M.,

К у л и к о в а

E.

Я. Урановые провинции. M.,

 

Атомиздат,

1960.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25.

Л е н о б л ь

А., Г а н г л о ф

А.

В

кн.

«Геология

атомного

сырья».

М.,

 

Атомиздат,

1959,

стр.

241.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

96

Х е й н р и х

Э. Минералогия и геология радиоактивного сырья.

Перев. <*

 

англ. Под ред. В. И. Смирнова. М., Изд-во

иностр. лит.,

1962.

 

 

27.

F r a n c a

Р. Е. et

al. Health

Phys., 11,

8,

699

(1965).

 

 

 

 

 

28.

R o s e r

F.

X.,

C u l l en

T. L.

In:

«Natur. Rad.

Environ*.

Chicago,

 

1964, p.

825.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29.

D a v i d s o n

C.

F.

Compt.

Rend.,

19

Congr.

Geol.

Intern.

Alger,

11,

 

13 (1953).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30.

M a r s d e m

E. In:

«Natur.

Rad.

Environ.*.

Chicago,

1964,

p.

807.

 

31.

К о в а л e в с к и й В.

В.,

В о р о т н и ц к а я

И.

Е.

«Геохимия»,

6,

724

 

(1965).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32.

К о в а л е в с к и й

 

В.

В.,

В о р о т н и ц к а я

И.

Е.

«Природа»,

8,

79

 

(1965).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33.

В о р о т н и ц к а я И. Е. Диссертация,

МГУ,

1965.

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д О З О В ЫЕ НАГРУЗКИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

БИОНТОВ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§ 1. ВНЕШНЕЕ

ОБЛУЧЕНИЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Внешнее облучение бионтов, как вытекает из предшествую­

щего, формируется

главным

образом

следующими

 

тремя

со­

ставляющими: 1) космическим излучением; 2) излучением ра­ дионуклидов, рассеянных в биосфере; 3) излучением материалов и сооружений, созданных человеком.

Д о з а космической составляющей. Характер процессов, про­ исходящих при взаимодействии космического излучения с ве­ ществом атмосферы, и отклоняющее влияние магнитного поля Земли на поток положительно заряженных частиц обусловли­ вают то, что интенсивность первичного и вторичного космиче­ ского излучения проявляется у земной поверхности в опреде­

ленной мере как функция

высоты к

геомагнитной

широты.

Связанное с этими явлениями изменение дозы

облучения бион­

тов характеризуется кривыми,

приведенными

на рис.

9.

При

построении этих кривых был учтен ход относительной

биологи­

ческой эффективности (ОБЭ)

космических лучей,

происходя­

щий под влиянием сдвигов в их составе по мере

уменьшения

плотности атмосферы.

 

 

 

 

 

 

 

Влияние периодических

колебаний

интенсивности

космиче­

ского излучения у земной

поверхности

на величину

дозы

облу-


чения бионтов несущественно. Невелико злияние и большинст­ ва хромосферних солнечных вспышек на суммарную дозу об­ лучения, хотя мощность дозы космического потока у земной поверхности при некоторых вспышках может в течение несколь­ ких часов возрасти в несколько раз.

Дозы космических лучей, поглощаемых тканями жителей некоторых населенных пунктов, расположенных на разных ши­ ротах в пределах Советского Союза, ориентировочно характе­ ризуются показателями табл. 50.

Вероятная доза облучения жителей некоторых населенных пунктов

Населенный

 

Высота

Экспози­

Поглощен­

Географиче­

над уров ­

ционная

пункт

ский район

нем моря.

д о з а .

ная доза,

 

 

м

мкр/ч

мкрад/ч

Ленинград

_

10

3,5

3,1

Усть-Кан

Алтай

1000

5,1

4,6

Белый Бор

»

1000

5,1

4,6

Паспарта

1500

6,4

5,8

Аргут

»

2500

11,0

10,0

Казбеги

Кавказ

1500

5,7

5,2

Лалхори

»

1500

5,7

5,2

Пичвкари

»

2000

6,5

6,6

Цей

»

2000

6,5

6,6

Чимга

»

2500

9,2

8,3

Казарман

Тянь-Шань

1000

4,1

3,7

Шанык

»

1500

5,7

5,2

Сусамыр

»

2000

6,5

5,9

Дергачко

»

3000

12,7

11,5

Кескентас

»

3000

12,7

11,5

Чатырташ

3500

14,5

13,2

Дараут-Курган

Памир

1500

5,1

4,6

Сангвир

 

2500

8,8

8,0

Сары-Таш

 

3000

11,2

10,0

Кудара

»

3500

14,0

12,7

Мургаб

4000

18,4

,16,4

Т а б л и ц а

50

 

Тканевая

 

доза

 

ОБЭ

ар

то

 

 

о!

мбзр/гі

 

ъ

 

 

2

6,2

54

2

9,2

71

2

9,2

71

2

11,6

100

2

20,2

178

2

10,4

91

2

10,4

91

2

13,2

115

2

13,2

115

2

16,6

146

2

7,4

65

2

10,4

91

2

11,8

103

2,1

24,1

210

2,1

24,1

210

2,1

29,0

257

2

9,2

81

2

16,0

140

2,1

21,0

188

2,2

27,9

242

2,3

40,7

358

При оценке величины парциального вклада космического излучения в суммарную дозу облучения человечества следует учитывать, что подавляющая часть населения земного шара живет на равнинах. Согласно имеющимся подсчетам, на высоте до 200 м над уровнем моря проживает примерно 56%, между

200 и 500 м — 24%,

500—1000 м— 12%,

1000—1500 м — 4%,

1500—2000 м — 2,5%, выше 2000 м — около

1,5%.

В мире животных

и растений характер

расселения бионтов

на континентах нередко обусловливает то, что представители