Среднемировые данные по рациону питания и скорости дыхания
| Рацион питания | новорожденные. | дети | взрослые |
| Скорость дыхания, м3/год | |||
| воздух | 1900 | 5600 | 7300 |
| Потребляемая пища, кг/год | |||
| молоко | 120 | 110 | 105 |
| Мясные продукты | 15 | 35 | 50 |
| Зерновые продукты | 45 | 90 | 140 |
| Овощи | 20 | 40 | 60 |
| Корнеплоды и фрукты | 60 | 110 | 170 |
| Рыбные продукты | 5 | 10 | 15 |
| Вода и напитки | 150 | 350 | 500 |
В табл. 6.3приведены средние значения поступления основных естественных радионуклидов в организм человека с пищей, водой и вдыхаемым воздухом в районах с нормальным радиационным фоном.
Содержание естественных радионуклидов в органах человека, учитывая постоянство их поступления в организм, с учетом вышесказанного, можно считать также достаточно постоянным. В табл. 6.4. приведены равновесные концентрации естественных радионуклидов в отдельных органах человека на основе усреднения результатов измерений в разных странах мира, и Российской Федерации, проведенных в 2000 г.
Для расчета доз внутреннего облучения используются две модели: модель «удельной активности» и камерные модели на основе знания концентраций радионуклидов в пищевом рационе и процессов метаболизма (см. § 4.5).
Ингаляционное поступление. Основной вклад в эффективную дозу от радионуклидов, поступивших в организм с вдыхаемым воздухом дают радон и короткоживущие продукты его распада.
Для радона и торона признано, что попадание 220Rn, 222Rn и продуктов их распада, среди которых много α -излучателей, через верхние дыхательные пути в легкие приводит к облучению базальных и секреторных клеток верхних дыхательных путей излучением с высокой плотностью ионизации, что способствует развитию рака легких.
|
|
|
Таблица 6.3
Поступление естественных радионуклидов в организм человека с пищевым рационом
| Радионуклид | Среднее поступление радионуклидов | |||
| Бк/сут | Бк/год | |||
| с пищей | с водой | с воздухом | с рационом | |
| 238U | 0,015 | 0,004 | 2,5-5 | 5,7 |
| 232Th | 0,004 | - | 2,5-5 | 1,7 |
| 230Th | 3,0 | |||
| 228Th | 3,0 | |||
| 228Ra | 0,04 | - | 2,5-5 | 15 |
| 226Ra | 0,04 | 0,007 | 2,5-5 | 22 |
| 210Po | 0,1 | 2,6-4 | 2,0-3 | 58 |
| 210Pb | 0,1 | 0,001 | 1,0-2 | 30 |
| 222Rn | - | 8 | 25 | |
| 220Rn | - | - | 12 | |
| 87Rb | 4,6 | - | - | |
| 40K | 3,7 | 0,4 | - | |
| 7Be | 0,15 | - | 5-2 | |
| 3H | - | 0,9 | - | |
2,5-5=2,5x10-5
Таблица 6.4.
Концентрации естественных радионуклидов в отдельных органах человека, усредненные по различным государствам мира и по РФ, Бк/кг
| Нуклид | Концентрация, мБк/кг | ||||||
| Легкие | Печень | Почки | Мышцы | Кости | |||
| мир | |||||||
| 3H | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | ||
| 14C | 23 | 23 | 23 | 23 | |||
| 40К | 64 | 64 | 64 | 64 | 15 | ||
| 87Rb | 8 | 8 | 8 | 8 | 24 | ||
| 238U | 20 | 3 | 30 | 5 | 100 | ||
| 230Th | 20 | 3 | 5 | 1 | 20…70 | ||
| 226Ra | 4,1 | 4,1 | 4,1 | 4,1 | 260 | ||
| 210Pb | 200 | 400 | 200 | 100 | 3000 | ||
| 210Po | 200 | 600 | 600 | 100 | 2400 | ||
| 232Th | 20 | 3 | 3 | 1 | 6…24 | ||
| 228Ra | 20 | 3 | 2 | 2 | 100 | ||
| Российская Федерация
| |||||||
| 238U | 67…84 | 72…140 | 66…68 | 81…95 | 74…120 | ||
| 210Pb | 240 | 450 | 270 | 140…270 | 5000 | ||
| 210Po | 330 | 970 | 760 | 110…220 | 2400 | ||
Эпидемиологические исследования заболеваемости раком шахтеров и установленная величина риска позволили оценить среднее значение удельной эффективной дозы внутреннего облучения от 222Rn величиной 9 нЗв / Бк м-3ч.
Принимая концентрацию 222Rn в приземной атмосфере вне помещений 10 Бк/м3 и внутри помещений 40 Бк/м3 и соответствующие коэффициенты неравновесности (0,4 и 0,6), получим эффективные дозы за счет ингаляционного поступления 222Rn и его короткоживущих продуктов распада:
вне помещений - 0,095 мЗв/год,
и внутри помещений - 1,0 мЗв/год.
Суммарная величина эффективной дозы составляет 1,095 мЗв/год.
Для торона, приближенно принимая концентрацию вне и внутри помещений 0,1 и 0,3 Бк/м3 соответственно, а удельную эффективную дозу 40 нЗв/ Бк м-3ч, получим годовую эффективную дозу 0,007 мЗв/год вне помещений и 0,084 мЗв/год внутри помещений. В сумме от ингаляционного поступления торона годовая эффективная доза равна 0,091 мЗв/год.
|
|
|
Следует отметить еще два дополнительных источника воздействия радона и торона на организм человека: поступление попавших ингаляционным путем 220Rn и 222Rn в кровь и их циркуляция с током крови по организму и поступление с водой из под крана. Это дает дополнительную величину эффективной дозы от 222Rn 0,051 мЗв/год за счет поступления в кровь и 0,002 мЗв/год при поступлении с водой, аналогичные цифры от 220Rn составляют 0,01 мЗв/год и 0,002 мЗв/год.
Таким образом, радон и торон в атмосферном воздухе и воде дают годовую эффективную дозу внутреннего облучения 1,25 мЗв/год.
Существуют большие популяции (около 1 млн. чел.), для которых указанные величины в 2 раза выше и менее многочисленные (до 10 тыс. чел.), для которых превышение составляет до 10 раз.
Для остальных радионуклидов уранового и ториевого рядов расчет эффективной дозы при ингаляционном поступлении проводился на основе данных об их содержании в атмосферном воздухе, данных о скорости дыхания для разных возрастных групп, и удельных эффективных дозах. Рассчитанная ожидаемая эффективная доза, взвешенная по возрастному составу населения мира (0,05; 0,3 и 0,65 для новорожденных, детей и взрослых), составила 6 мкЗв, причем из этой величины на долю 210Pb и 210Po приходится соответственно 70% и 20%.
|
|
|
Из космогенных радионуклидов вклад в дозу внутреннего облучения при ингаляционном поступлении дает лишь 22Na, концентрация которого в воздухе составляет 0,3 Бк/м3, а эффективная доза составляет 0,15 мкЗв/год.
Поступление с пищей.
Для радионуклидов уранового и ториевого рядов расчет эффективной дозы при их поступлении с пищей проводился на основе данных об их содержании в пищевом рационе, усредненных данных по пищевому рациону разных возрастных групп, и удельных эффективных дозах внутреннего облучения. Рассчитанная годовая ожидаемая эффективная доза составила 110, 200 и 260 мкЗв для взрослого, ребенка и новорожденного соответственно. Взвешенная по возрастному составу населения мира среднемировая величина ожидаемой эффективной дозы внутреннего облучения радионуклидов уранового и ториевого рядов за год составляет 140 мкЗв. Такое же значение получается исходя из концентраций рассматриваемых радионуклидов по органам и тканям организма (табл.6.4).
Расчет доз внутреннего облучения 40Коснован на модели удельной активности. Калий более или менее равномерно распределен по организму и его концентрация находится под гомеостатическим контролем. Содержание 40К, тяготеющего к костной ткани, в красном костном мозге примерно в 1,5 раза превышает его содержание в других органах и тканях. Содержание естественного калия в органах и тканях в среднем составляет 0,18% для взрослых и 0,2% - для детей. Доля 40К в естественном калии принимается 1,17х10-4, активность равна в среднем для всего организма взрослого 55 Бк/кг и ребенка – 62 Бк/кг. При средней удельной эффективной дозе 3мкЗв/год на 1Бк/кг получаем дозу внутреннего облучения 165 и 185 мкЗв/год для взрослых и детей соответственно. Вклад 87Rb в эффективную дозу более, чем на порядок ниже.
Космогенные радионуклиды вносят небольшой вклад в дозу внутреннего облучения человека и в основном он связан только с 3Н, 14С, 9Be.
Индивидуальная годовая эффективная доза от естественного трития находится из условия равенства его концентрации в поверхностных водах и теле человека и равна 10 нЗв/год. Удельная активность природного 14С в теле человека оценивается в 227 Бк/кг углерода. Как и для трития, большинство оценок доз, создаваемых 14С, основывается на прямых измерениях в окружающей среде. Скорость образования естественного 14С 1 ПБк/год ведет к индивидуальной эффективной дозе 12 мкЗв/год. Поступление 7Ве в организм человека в основном связано с потреблением зеленых овощей, и результирующее годовое поступление составляет примерно 50 Бк/год. Эффективная годовая доза равна 0,03 мкЗв.
Таким образом, эффективные дозы внутреннего облучения определяются поступающими при дыхании внутри помещений газообразными радоном и тороном с короткоживущими продуктами их распада (1,25 мЗв/год) и поступающими с пищей радионуклидами радиоактивных цепочек распада урана и тория (120 мкЗв/год) и 40К (170 мкЗв/год). Итого суммарная доза внутреннего облучения составляет 1,54 мЗв/год.
В табл.6.5 суммированы среднемировые и российские данные по дозовым нагрузкам от естественных источников радиационного фона в 2000 г.
Таблица 6.5
Дата добавления: 2018-05-13; просмотров: 301; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!