45. Радиоактивные ряды: понятие, основные до­черние радионуклиды.

Радиоактивный ряд - это последовательность радио­нук­лидов, образующихся в результате альфа- или бета-рас­пада предыдущего элемента. Наиболее долгоживущие изо­топы назы­ваются начальными для каждого из радиоактив­ных рядов. Вклад радиоактивных рядов в формирование го­довой эф­фективной дозы облучения: 1,5 мЗв/год.

Существует 4 радиоактивных ряда:

1) ториевый ряд - наиболее долгоживущий изотоп - то­рий-232 (Th-232), период полураспада - 1,4*10¹⁰лет;

2,3) 2 урановых ряда - наиболее долгоживущие изо­топы - уран-238 (U-238), период полураспада - 4,5*10⁹лет и уран-235 (U-235), период полураспада - 7*10⁸лет;

4) нептуниевый ряд - наиболее долгоживущий изотоп – нептуний-237 (Np-237), период полураспада - 2,2*10⁶лет.

В настоящее время Th-232 почти весь сохранился, U-238 распался лишь частично, а U-235 распался большей частью, Np-237 рас­пался почти весь. В процессе превращения этих элемен­тов в ка­честве промежуточных продуктов распада об­разу­ются радиоак­тивные изотопы радия, радона, полония, висмута, свинца, которые формируют значительную дозу облучения че­ла.

Уровни земной радиации неодинаковы для разных мест зем­ного шара и зависят от концентрации радионуклидов в том или ином участке земной коры. Содержание радионук­лидов повы­шено в породах вулканического происхождения (гранит, ба­зальт), меньше радионуклидов в осадочных поро­дах (известняк, песчаник). Наиболее высокие уровни земной радиации наблю­даются на пляжах Бразилии, на юго-западе Индии, где есть богатые торием пески (монаци­товые пески). Места с высоким уров­нем радиации есть во Фран­ции, в Ни­герии, на Мадагаскаре. Повышено содержание радио­нукли­дов уранового ряда в Скандинавских странах и Англии.

Глобальная средняя эффективная доза внешнего облу­чения, которую человек получает за год за счет гамма-излу­чения зем­ного происхождения, составляет 0,5 мЗв.

Продукты распада урана и тория по пищевым цепочкам, а также с воздухом и водой поступают в организм человека, обу­словливая внутреннее облучение. При пероральном поступ­лении радиоактивных элементов важно учитывать их раствори­мость и, соответственно, коэффициент всасывания.

Наибольшее значение в формировании дозы внутрен­него облученияимеютRa-226,Rn-220,Po-210 иPb-210.

а) Радий-226 (Ra-226) - претерпевает альфа-распад с образованиемRn-222, период полураспада - 1620 лет; широко распространен в природе, может поступать в орга­низм через ЖКТ, органы дыхания и неповрежденную кожу. Его источником для человека в основном служат зерновые культуры и хлеб, ку­риные яйца; депонируется в костной ткани, из которой вы­водится с T_б, равным 17,13 лет (Т_б– время, в течение кото­рого из организма выводится поло­вина введенного вещества).

б) Радон - 222 (Rn-222) - претерпевает альфа-распад с образованием Ро-218, период полураспада - 3,8 суток; вносит основной вклад в естественную радиоактивность атмосфер­ного воздуха и уровни облучения человека за счет естественных источников радиации. В организм радон и ко­роткоживущие про­дукты его распада поступают в основном через органы дыха­ния, а также через ЖКТ (при питье радо­новой воды и т.д.) и че­рез кожу (при приеме радоновых ванн). Выведение Rnиз организма осущ-ся ч/з легкие.

в) Полоний-210 (Po-210) - подвергается альфа-рас­паду с образованием стабильного Pb-206, период полурас­пада - 138,38 сут. Повышенное поступления полония в орга­низм наблюдается в регионах, где человек потребляет пищу морского происхожде­ния, питается мясом северных оленей, а также у курящих. Из организма выводится с T_б 80 сут.

г) Свинец(Pb-210) - подвергается бета-превращению (электронный распад) с образованием Bi-210, период полу­рас­пада 22,3 года; элемент остеотропен, его обмен связан с обме­ном Са и фосфора; из организма выводится с T_б, рав­ным 12 - 10000 сут; один из источников появления в орга­низме Po-210.