第二章环境中放射性的来源..

河北 驻马店
约200 2 约500 约500 60
2 32 1 48 17
45.4 174.2 363 869
44.3 326
656.6 1253
福建 鬼头山
广东 阳江
51
138.0
57 16
255.6 278.2 170 211 184 766
广西花山 姑婆山
四川 降札温泉
5 3940 最高点6900
独居石砂， 沿海地区 火山侵入岩
73000
350
90～170（街道） 90～90000（海滩） 110～1300 平均340 平均2800
平均370 20400
中国 埃及 法国
广东阳江 尼罗河三角洲
独居石微粒 独居石砂
80000
中央区 西南
克拉拉和马德拉斯 恒河三角洲
花岗岩,石 砂铀矿
7000000
核试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 核能生产
1.铀矿开采和水冶 氡、铀、钍、镭等放射性核素 2.核电站 反应堆运行：大气，Kr、Xe、I、3H、14C、16N、
室内
陆地外照射小计
0.41（0.39）
0.48 0.3―0.6c
外照射
合计
0.87
0.6―1.6
天然辐射源照射世界平均辐射剂量值（续）
辐 射 源
内照射 吸入内照射 铀、钍系列 氡（222Rn） 钍（220Rn） 0.006（0.01） 1.15（1.2） 0.10（0.07）
年有效剂量
平 均 值
mSv
验场共进行了22次大气层核试验。
塞 米 巴 拉 金 斯 克 核 试 验 场
核试验放射性核素沉积密度逐年变化
南、北半球 Cs-137沉积密度逐年变化
大气层核试验致我国居民平均有效剂量负担
全球性核试验所致我国公众 平均有效剂量负担（Sv） （1954－1999） 外照射途径：469（50.8%） 食入途径： 300 （32.5%） 吸入途径: 154（16.7%） 合计：923
意大利 纽埃岛 瑞士
拉齐奥 坎帕尼亚 奥维多城 南托斯卡纳
太平洋 Tessin Alps， Jura
火山土壤 火山土壤 片磨岩土壤中 226Ra
5100000 5600000 21000 100000
4500 300000
平均180 平均200 平均560 150～200
最大1100 100～200
(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/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结构和习惯有关
(4) 陆地辐射(氡及其衰变产物的内照射)
室内222Rn水平: 与房屋下土壤、建材、结构、通风等因素有关
220Rn与222Rn的产生:
取决228Ra与226Ra
Ra 比活度: 花岗岩沉积岩、变质岩玄武岩 室内222Rn水平: 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
胸部X射线摄影 胸部X射线透视 腰椎 胸椎 骨盆和腹部 上胃肠道
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 下胃肠道 尿路造影 CT 血管造影 介入程序 总 计 每1000人口检查 每次检查的有效剂量， 年集体剂量， mSv 次数 人•Sv 3.4 3.8 16 2.1 0.84 330 6.4 3.7 8.6 12 20 127000 81300 785000 143000 98000 2330000
我国部分辐射较高的地区
陆地γ辐射剂量率 nGy· h-1
地 点
土壤中天然放射性核素含量 Bq· kg-1
室 点数 2 内 均值 279.3 数 4 1
238U
面积 km2
原 点数
野 均值 209.2 409.4 432.1 138.8 205.2
道
路
样
232Th
品
226Ra 40K
点数 均值 2 197.7
35S、41Ar；水中，3H和裂变产物。
乏燃料后处理：长寿命核素，3H、14C、85Kr、90Sr等， 以及超铀元素的同位素
核电力生产持续到2500年时的 年人均当量剂量预计值
项目 1980
年核发电预计值 [GW(e)] 80
年份 2000
1000
2100
10000
2500
10000
年集体有效剂量 (人· Sv)
最高点 8600
（浴室） 3000
1.6×104 156 2.0×104 262
2.2 人工辐射
人工辐射源来源于放射性物质的生产、使 用及核爆炸。它们在使用、生产放射性物
质的同时会排出放射性废物。
2.2.1 矿物的开采和应用
1.煤 燃煤对环境的影响 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为930Bq/kg，210Po为1700Bq/kg， 232Th为70Bq/kg，228Th为为110Bq/kg， 228Ra为130Bq/kg
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 每次检查的有效 年集体剂量， 查次数 剂量，mSv 人Sv
87 37 15 4.1 11 13 0.14 1.1 1.8 1.4 0.83 3.7 71200 234700 159000 33400 53300 274000
2.2.3核试验
自1945年7月16日美国在新墨西哥进行第一次原子弹试验以来，大气层
核武器试验不断发生，尤其在19521954、19571958和19611962年期
间美苏进行了大量大当量核试验,这期间（共9年）的核试验次数占1945 －1980期间核试验总次数的67.2%,爆炸总当量更超过87%。其中
(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-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 我国全国本底调查表明: (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
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 正常本底地区 剂量高值地区 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220Rn 0.07 0.1 食入222Rn 0.005 0.1 合 计(摄入值) 2.4
世界人口 (109) 年人均当量剂量 (Sv) 占天然辐射源平均暴露量的百分数 (％)
500
4 0.1 0.005
1000
10 1 0.05
200000 250000
10 20 1 10 25 1
2.2.5 核事故
1民用核反应堆事故
1979年3月的美国三里岛应堆事故和1986年4月的前苏联切尔诺贝利反应 堆事故。 三里岛事故释放对工厂周围80km范围内公众造成的人均剂虽为15人 · Sv，最大个人γ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1—2EBq，主要的放 射性核素为131I(630PBq)、134Cs(35PBq)和137Cs(70PBq)，其中弥散到其它国 家的核素量131I为210PBq，137Cs为39.2PBq。
0.38 0.01 0.48 0.29 1.25
总
计
2.4
部分岩石的放射性
岩石名称 火成岩 花岗岩类（酸性） 1.4 4 13 Ra/(10-4%) U/(10-4%) Th(10-4%)
基 性
超基性 沉积岩
0.47
0.20
1.2
0.7 4.3
4
2.0 0.5
石灰岩
粘 土 砂 岩 粘土质页岩
0.5
化学物质污染
2.2.1 矿物的开采和应用
2磷酸盐矿物的应用 磷肥中238U和226Ra的比活度分别为4000和 1000Bq·kg-1（P2O5），全球每年消耗的磷量相当 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 看电视每天2小时 夜光表 乘飞机2000km 眼镜（局部） 家用天然气（局部） 假牙（局部） 吸烟每天20支（“钋弹”） 诊断X射线人均年有效剂量 CT人均单次有效剂量 使用火力发电厂带来的照射 核电站附近人均年有效剂量 核设施附近人均年有效剂量
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 T1/2 = 55.6秒
220Rn只有在232Th含量高的地区才重要:
剂量水平(mSv) <0.01 mSv/a 0.02 mSv/a 0.005mSv/h 0.01～0.04mSv/a 0.06～0.09mSv/a 1μSv/a 0.5～1 mSv/a 0.3 8.6 0.005 0.001-0.02 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
1.3 0-1.5 1.0
1.5
<4 3.0
1.3
-
部分国家的天然本底水平
世界天然辐射高本底地区（UNSCEAR 2000）
国家 地 区 区 域 特 证 近似 人口 空气吸收剂量率a （nGy•h-1）
Guarapari Mineas Gerais and Goias 巴西 Pocosde Caldas Araxa
天然辐射源照射世界平均辐射剂量值
（UNSCEAR 2000）
辐 射 源
外照射
年有效剂量
平 均 值
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
mSv
典型范围值
宇宙辐射
直接电离辐射和光子 中子成分 宇生核素 宇宙射线与宇生核素小计 陆地外照射 室外 0.07（0.07） 0.28（0.30）a 0.10（0.08） 0.01（0.01） 0.39 0.3―1.0b
20～400 10～10000
200～4000 平均1800 260～440
印度
独居石砂，沿 海地区200Km长， 1000000 0.5Km宽
世界天然辐射高本底地区（续）
国家
伊朗
地
区
区 域 特征
泉水
近似 人口 2000
空气吸收剂 量率a （nGy•h-1） 70～17000 800～4000
腊姆萨尔 马哈拉
典型范围值
吸入内照射小计
食入内照射
40K
1.26
0.17（0.17）
0.2―10d
铀和钍系
食入内照射小计
0.12（0.06）
0.29 0.2―0.8e
内照射
合计
1.55
总
计
2.4
1―10
正常本底地区天然辐射源 致人体的年有效剂量
辐射来源
年有效剂量, mSv
宇宙射线
宇生核素
陆地外照射 陆地放射性核素内照射 (不包括氡) 氡及其子体
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％）、α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： 对公众剂量有明显贡献的核素，14C、3H、22Na、7Be。
19521954: 试验45次，核爆炸总当量60.01Mt，
19571958: 试验了137次，核爆炸总当量66.44Mt， 19611962: 试验了177次，核爆炸总当量256.9Mt。 迄今全球共在27个核试验场进行了2419 (2057,1834-1998)次核试验。 1964年10月16日中国第一次核试验蘑菇云在罗布泊升起，我国在罗布泊试