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主题:居室放射性对健康的健康(一)

发表于2012-01-04
居室放射性对健康的健康(一)
自19世纪末放射性被发现以来,对放射性的认识和应用有了长足的进展。在给人类带来巨大利益的同时,也对健康带来一定的影响。人的一生中要有80%~90%的时间在室内度过,所以人们十分关心居室的环境问题。

  居室内放射性的来源

放射线来源可分为天然放射性和人工放射性。天然放射性来自两个方面。一是初级宇宙线和次级宇宙线以及宇宙放射性核素,典型的有3H,7Be,14C和22Na。二是地壳中的天然放射性核素,主要是地壳中的三个天然放射衰变系列—铀系、钍系和锕系以及40K与87Rb。他们的半衰期都在几亿年以上。人工放射性来源于人工造成的放射性核素,包括反应堆中生成的裂变产物,核爆炸生成的裂变产物,如60Co,137Cs,90Sr,131I等居室中的辐射性包括空气中的放射性、建材中的放射性和宇宙辐射。宇宙辐射目前人类无法控制,这里只讨论空气中的放射性和建材中的放射性。

一、氡及其衰变子体

居室中的放射性主要来源于氡及其子体,他们来自地基土壤(80%~90%)、建筑材料(10%~20%)自来水和天然气也贡献了一小部分。氡有三种同位素:来自铀系的222Rn,来自钍系的220Rn以及来自锕系的219Rn。222Rn由226Ra衰变而来,半衰期3.82d。222Rn发射粒子后衰变为218Po(旧称RaA),半衰期26.8min。接着发射β射线衰变为214Pb(旧称RaB),半衰期26.8min。接着发射β射线衰变为214Bi(旧称RaC),半衰期19.9min。在发射β射线衰变称214Po(旧称RaC′),半衰期0.164ms。再发射α粒子衰变为210Pb,半衰期22.3年。从222Rn到214Po,他们共同特点是半衰期都比较短,而且大部分发射α粒子,且能量较高,这样内照射的危害较大。我们把222Rn、218Po、214Bi、和214Po统称为氡及其短寿命衰变子体,简称氡及其子体。在考虑氡对人的危害时,主要考虑这五种放射性核素。与222Rn相比,钍系的220Rn半衰期更短(55.6s),空气中的含量远不如222Rn,对健康重要性也就差了。锕系的219Rn对健康的重要性就无从谈起了。

所以现在谈到空气中的氡及其子体一般都指222Rn及其短寿命的衰变子体。

二、建筑材料中的放射性

因为建筑材料中的放射性直接影响居室中的放射性照射水平和部分影响居室中的氡浓度,所以建筑材料中放射性也是人们关注的问题之一。来自建筑材料的放射性主要考虑铀、镭、钍、钾的贡献。铀、镭。钍和他们的衰变产物均来自地壳中的三个天然放射性衰变系列。钾的同位素40K,也是地壳中的一种放射性核素,经β衰变成为稳定性核素,半衰期12.8亿年。

本地产建筑材料,放射性核素含量应与当地放射性核素含量一致。如果是外地产的建筑材料就很难预料。如产地土壤中的铀、镭、钍、钾含量高,则建筑材料中的含量也一定高。世界范围土壤中铀、镭、钍、钾含量平均值为40Bq/kg、40Bq/kg、40Bq/kg、580Bq/kg。中国平均值为39Bp/kg、38Bp/kg、55Bq/kg、584Bq/kg,两者基本一致。238U和226Ra是同一衰变系列中的两中放射性核素,它们呢在土壤中的含量,平衡时间应用相同。这些建筑材料中,只需要考虑226Ra、232Th和40K,他们含量典型取值50Bq/kg、50Bq/kg、500Bq/kg、较为合适。表2-1列出了中国常用建材中放射性含量测量值。可以看出,在列出的建筑材料中,天然石材中的放射性核素含量还是比较高的。

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