第二章环境中放射性的来源

原野
道路
室内
点数 均值 点数 均值 点数 均值
约200 2 209.2 32 409.4
2 1 432.1
约500 48 138.8
2 197.7 2 51 138.0 57
279.3 255.6
约500 17 205.2 5 3940
60 最高点6900
最高点 8600
16 278.2
（浴室） 3000
辐射来源
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
总计
年有效剂量, mSv
0.38 0.01 0.48 0.29 1.25
2.4
第二章环境中放射性的来源
部分岩石的放射性
岩石名称 火成岩
花岗岩类（酸性） 基性 超基性 沉积岩 石灰岩 粘土 砂岩 粘土质页岩
Ra/(10-4%)
第二章环境中放射性的来源
(4) 陆地辐射(氡及其衰变产物的内照射)
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 220Rn只有在232Th含量高的地区才重要: T1/2 = 55.6秒 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
第二章环境中放射性的来源
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
第二章环境中放射性的来源
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。
第二章环境中放射性的来源
2.2.2日常活动中的辐射
土壤中天然放射性核素含量 Bq·kg-1 样品
数 238U 232Th 226Ra 40K 4 45.4 174.2 44.3 656.6 1 363 869 326 1253
170 211 184 766 1.6×104 156 2.0×104 262
第二章环境中放射性的来源
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。
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
第二章环境中放射性的来源
人工辐射——医疗辐射
1.放射诊断 2.放射治疗 3.核医学
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。
•剂量率: 室内/室外 = 0.8 2.0
•全世界人口加权平均值: 0.46 mSv
第二章环境中放射性的来源
(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
宇生放射性核素：
对公众剂量有明显贡献的核素，14C、3H、22Na、7Be。
第二章环境中放射性的来源
(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）
第二章环境中放射性的来源
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
剂量水平(mSv) <0.01 mSv/a 0.02 mSv/a 0.005mSv/h
第二章环境中放射性的来源
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、
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
第二章环境中放射性的来源
0.39
0.07（0.07） 0.41（0.39）
0.3―1.0b
陆地外照射小计 外照射
合计
0.48
0.3―0.6c
0.87
0.6―1.6
第二章环境中放射性的来源
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） 吸入内照射小计 食入内照射 40K 铀和钍系 食入内照射小计
第二章环境中放射性的来源
2.2.1 矿物的开采和应用
1.煤
化学物质污染
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
国家
地区
巴西
Guarapari Mineas Gerais and Goias Pocosde Caldas Araxa
中国 埃及 法国
印度
广东阳江 尼罗河三角洲
中央区 西南
克拉拉和马德拉斯 恒河三角洲
区域 特证 独居石砂， 沿海地区 火山侵入岩
独居石微粒 独居石砂
近似 人口 73000 350
80000
0.005
0.1
合 计(摄入值)
2.4
第二章环境中放射性的来源
天然辐射源照射世界平均辐射剂量值
（UNSCEAR 2000）
辐射源
外照射 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 室内
年 有 效 剂 量 mSv
平均值
典型范围值
0.28（0.30）a 0.10（0.08） 0.01（0.01）
3.8
3.7
81300
16
8.6
785000
2.1
12
143000
0.84
20
98000
330
2330000
第二章环境中放射性的来源
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
第二章环境中放射性的 来源
2020/12/10
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。
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
第二章环境中放射性的来源
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
第二章环境中放射性的来源
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。
核电力生产持续到2500年时的 年人均当量剂量预计值
• 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
空气吸收剂量率a
（nGy•h-1） 90～170（街道） 90～90000（海滩）
110～1300 平均340 平均2800 平均370 20400
花岗岩,石 砂铀矿
7000000
20～400 10～10000
独居石砂，沿
海地区200Km长， 0.5Km宽
1000000
200～4000 平均1800 260～440
年 有 效 剂 量 mSv
平均值
典型范围值
0.006（0.01） 1.15（1.2） 0.10（0.07）
1.26
0.17（0.17） 0.12（0.06）
0.29
0.2―10d 0.2―0.8e
内照射
总
合计
计
1.55
2.4
1―10
第二章环境中放射性的来源
正常本底地区天然辐射源 致人体的年有效剂量
11
0.83
53300
上胃肠道
13
3.7
274000
第二章环境中放射性的来源
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，
次数
mSv
人•Sv
3.4
6.4
127000
验场共进行了22次大气层核试验。
第二章环境中放射性的来源
第二章环境中放射性的来源
场塞 米 巴 拉 金 斯 克 核 试 验
第二章环境中放射性的来源
核试验放射性核素沉积密度逐年变化
第二章环境中放射性的来源
南、北半球 Cs-137沉积密度逐年变化
第二章环境中放射性的来源
大气层核试验致我国居民平均有效剂量负担
第二章环境中放射性的来源
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
胸部X射线摄影
87
0.14
71200
胸部X射线透视
37
1.1
234700
腰椎
15
1.8
159000
胸椎
4.1
1.4
33400Leabharlann Baidu
骨盆和腹部
第二章环境中放射性的来源
世界天然辐射高本底地区（续）
国家
地区
区 域 特征
伊朗
意大利 纽埃岛 瑞士
腊姆萨尔 马哈拉
拉齐奥 坎帕尼亚 奥维多城 南托斯卡纳
太平洋
Tessin Alps， Jura
泉水
火山土壤
火山土壤 片磨岩土壤中
226Ra
近似 人口
2000
5100000 5600000
21000 100000 4500
1.4 0.47 0.20
0.5 1.3 0-1.5 1.0
U/(10-4%)
4 1.2 0.7 4.3 1.5 <4 3.0
Th(10-4%)
13 4 2.0 0.5 1.3 -
第二章环境中放射性的来源
部分国家的天然本底水平
第二章环境中放射性的来源
世界天然辐射高本底地区（UNSCEAR 2000）
空气吸收剂 量率a （nGy•h-1）
70～17000 800～4000
平均180 平均200 平均560 150～200
最大1100
300000 100～200
第二章环境中放射性的来源
我国部分辐射较高的地区
地点
河北 驻马店 福建 鬼头山 广东 阳江 广西花山 姑婆山 四川 降札温泉
面积 km2
陆地γ辐射剂量率 nGy·h-1