A természetes és mesterséges sugárterhelés forrásai, szintjei. Salik Ádám

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "A természetes és mesterséges sugárterhelés forrásai, szintjei. Salik Ádám"

Nándor Balázs
5 évvel ezelőtt
Látták:

1 A természetes és mesterséges sugárterhelés forrásai, szintjei. Salik Ádám

2 A természetes és mesterséges sugárterhelés forrásai Természetes eredetű Kozmikus sugárzás (szoláris, galaktikus) Kozmogén radioaktív izotópok (pl. C-14, H-3) Terresztrikus sugárzás (99 %-ban K-40, U-238, U-235 és Th-232 bomlási sorok) Effektív dózisa 1,5 2,5 msv/év Mesterséges beavatkozás által megnövelt természetes eredetű (Technologically Enhanced Natural Origin Radioactive Materials: TENORM) Bányászat, kohászat, energetika Speciális építőanyagok (salak, pernye) Utasszállító repülőgépek Földgáz, hálózati víz radontartalma stb. Effektív dózisa 0-1 msv/év Mesterséges eredetű Orvosi (diagnosztika, terápia) Légköri nukleáris robbantások (atomcsend egyezmény előtt) Atomtechnika, atomenergetika Effektív dózisa 0 0,5 msv/év

3 Sugárterhelés Háttérsugárzás: kozmikus sugárzás + természetes radioaktív izotópok sugárzása Természetes: 2,6 msv/év (85,6 % ) Mesterséges: 0,4 msv/év (14,4 %) (UNSCEAR) Összesen: 3 msv/év

4 A természetes és mesterséges sugárterhelés szintjei

5 Külső belső expozíció Külső expozíció Kozmikus sugárzás nagyenergiájú töltött részecskék : p+, összetétele időben változó (napfolttevékenység), semleges részecskék: n, fotonok (ɤ-sugárzás) (közvetlen ionizáló komponens) kölcsönhatás a légkör atomjaival másodlagos kozmikus sugárzás (elektromágneses v. részecske) és kozmogén radionuklidok (H-3, Be-7, C-14, Na-22) Földkérgi gamma-sugárzó izotópok Belső expozíció Lenyelés U-238, Th-232 sor, K-40, Rb-87 egyéb (pl. H-3, C-14) Belégzés radon, toron és leányelemeik

6 Kozmikus sugárzás dózisteljesítményének változása magasság szerint 15 km 10 μsv/h 10 km 5 μsv/h Himalája 6,7 km 1 μsv/h Tibet 3,7 km Mexikóváros 2,25 km 2 km 0,1 μsv/h Tengerszint 0,08 μsv/h

7 Belső sugárterhelés, Lenyelés és belégzés légkör kőzet, talaj levegő, víz növény- és állatvilág emberi szervezet Kozmogén és földkérgi radionuklidok belégzés (radon nélkül): 5-6 μsv urán- és tórium-sor az élelmiszerekben: mbq/kg teljes aktivitás a szervezetben: 8600 Bq K-40 > C-14 > Rb-87 > H Bq Bq 100 Bq 10 Bq sugárterhelés a szervezetben: 0,29 msv/év K-40 közel 60%

8 Hosszú felezési idejű természetes radioaktív izotópok fogyasztásából eredő dózis K-40 Az emberi test (75 kg) átlag 150g káliumot tartalmaz (2 g / kg) A természetes kálium (K) 0,0117% K-40 A természetes K fajlagos aktivitása 30,4 Bq/g (60,8 Bq/testsúly kg) Az emberi testben a K-40 aktivitása 4560 Bq K-40 dóziskonverziós tényező: 3 µsv/év/bq/kg 60,8 * 3 = 182,4 µsv/év

9 Földkérgi eredetű sugárzás Jellemző dózisteljesítmény: szabadban: nsv/h épületekben: nsv/h Jellemző radioaktivitás-koncentrációk a talajban és építőanyagokban Bq/kg Talaj Beton Tégla Ytong tégla Gázbeton K Th U

Radon Belégzése: a természetes sugárterhelés legnagyobb része (60%) jellemző értékek szabadban: 1-10 Bq/m 3 épületekben: 50-300 Bq/m 3 hazai átlag: kb.

10 Radon Belégzése: a természetes sugárterhelés legnagyobb része (60%) jellemző értékek szabadban: 1-10 Bq/m 3 épületekben: Bq/m 3 hazai átlag: kb. 130 Bq/m 3 talajgázban néhány 10 kbq/m 3 a sugárterhelés döntően a leányelemektől ered forrása: talaj, építőanyag, vezetékes víz, földgáz Rn-222 múlt század második felében néhány lakóépületben 10 kbq/m 3

víztartalom Exhaláció: Egységnyi felületen egységnyi idő alatt kiáramló radon, átlag:

11 Radon Emanáció: Hány százaléka jut ki a szabad térbe a keletkező radonnak a rádiumtartalomtól, hogy van elosztva fajlagos felület nyílt pórusok térfogata víztartalom Exhaláció: Egységnyi felületen egységnyi idő alatt kiáramló radon, átlag: 0,022 Bq m -2 s -1 talaj szerkezete Hőmérsékleti, nyomás viszonyok nedvességviszonyok szélviszonyok gázfeláramlás

12 Radon

13 Élelmiszerek természetes radioaktivitása (Bq/kg) K-40 Ra-226 Banán 0,13 0,04 Sárgarépa 0,12 0,07 Burgonya 0,12 0,09 Sör 14,4 - Vörös húsok 0,11 0,02

14 NORM/TENORM A NORM/TENORM anyagokban a 40 K, valamint a 238 U, 232 Th és a bomlási sorukban lévő elemek nagyobb aktivitás-koncentrációban találhatók, mint az átlagos talajokban. Így a feldolgozásuk során képződő hulladékok is tartalmazzák ezeket a nuklidokat, méghozzá többszörösen feldúsulva (néhány Bq/g-többezer Bq/g).

Radioaktivitás a környezetben Emberi beavatkozás által megnövekedett természetes radioaktivitás Technically Enhanced Natural Origin Radioactivity TENORM ot produkáló eljárások: Bauxitbányászat,

15 Radioaktivitás a környezetben Emberi beavatkozás által megnövekedett természetes radioaktivitás Technically Enhanced Natural Origin Radioactivity TENORM ot produkáló eljárások: Bauxitbányászat, -feldolgozás Cirkonhomok felhasználás, kerámiagyártás(zrsio 4, ZrO 2 ) Fémércbányászat, érckohászati feldolgozás Foszfátérc feldolgozás, műtrágyagyártás Kőolaj és földgáz kitermelés Ritkaföldfém bányászat, -feldolgozás Szénbányászat, széntüzelésű erőművek

16 Mesterséges eredetű sugárterhelés Atomfegyverkezés Légköri kísérletek Nukleáris Fűtőanyag ciklus Orvosi Röntgen vizsgálatok

Atomfegyver kísérlet 1945 1980 között 520 légköri atomfegyver kísérlet

Lokális: 1-200 km 50% Globális: 2-3000 km 25% Lokális és globális kihullás:

17 Atomfegyver kísérlet között 520 légköri atomfegyver kísérlet végrehajtása. Lokális: km 50% Globális: km 25% Lokális és globális kihullás: Belső sugárterhelés:h-3; Sr-90; Külső-belső: Mn-54; I-131; Cs-137; A globális kihullás következtében a népesség éves sugárterhelése max msv

Teljes nukleáris fűtőanyag ciklus Izotóp Kibocsátás (PBq) 1970-1997 Reaktorok Reprocesszálás Teljes Átlagos évi

18 Teljes nukleáris fűtőanyag ciklus Izotóp Kibocsátás (PBq) Reaktorok Reprocesszálás Teljes Átlagos évi lekötött effektív dózis (E) (nsv/ fő) H C Kr I-129-0,015 0,015 1 Összesen 16

19 Orvosi célú alkalmazások Röntgen felvételek (CT felvételek) 1 főre eső éves sugárterhelés súlyozott világátlaga 0,3 msv effektív dózis 0,03 8 msv/alkalom Izotópdiagnosztikai vizsgálatok 1 főre eső éves sugárterhelés világátlaga 0,03 msv külső besugárzások ( 5 millió ember/év) Izotópterápiás kezelések 1 főre jutó éves sugárterhelés világátlaga 0,002 msv beadott aktivitás néhány GBq/alkalom 31/2001 EüM r. az egészségügyi szolgáltatások nyújtása során ionizáló sugárzásnak kitett személyek egészségének védelméről

20 Röntgenvizsgálatok szöveti elnyelt Elnyelt dózis (mgy) dózisai és effektív dózisai Csontvelő Emlő Méh Pajzsmirigy Gonádok Petefészek / herék Effektív dózis (msv) Mellkas 0,04 0,09-0,02-0,4 Mellkas CT 5,9 21 0,06 2,3 0,08/- 7,8 Fej CT 2,7 2,7 0,03-1,9 1,8 Medence 0,2-1,7-1,2/4,6 1,1 Medence CT 5,6 0, ,0/1,7 7,1 Has 0,4 0,03 2,9-2,2/0,4 1,2 Has CT 5,6 0, /1,7 7,1 Mammográfia ,1 0,1 Intervenció kevesebb, mint 0,01 mgy

21 Fogászat Effektív dózis (µsv) Intraorális 4-8 Panoráma 15-25

22 Csomagvizsgáló röntgen "csomag dózisa minimális, legfeljebb 1-2 µsv/vizsgálat Árnyékolás és ólomgumi függönyök

23 NDK határátkelő Cs-137 sugárforrás detektor

24 Sugárzás a mindennapokban TERMÉSZETES 10,000 µsv/év Guarapariban (Br) 2,400 µsv/év világátlag 200 µsv/alkalom Oda-vissza Tokio New York µsv 250,000 50,000 1,0000 1, MESTERSÉGES 250,000 µsv/év Balesetelhárításiban résztvevők max 50,000 µsv/év Sugaras munkavállalók 6,900 µsv/alkalom Mellkas CT 1,000 µsv/év Lakosságra vonatkozó határérték 600µSv/év Gyomor röntgen 50 µsv/év Atomerőmű, lakkosságra vonatkozó dóziskorlát

Összefoglalás Természetes: 2,6 msv/év Kozmikus sugárzás: 0,3 msv/év Kozmogén nuklidok: H-3, B-7,C-14 Föld eredetű sugárzás: K-40; U-238; Th-232 Külsőleg-belsőleg TEENORM:

25 Összefoglalás Természetes: 2,6 msv/év Kozmikus sugárzás: 0,3 msv/év Kozmogén nuklidok: H-3, B-7,C-14 Föld eredetű sugárzás: K-40; U-238; Th-232 Külsőleg-belsőleg TEENORM: Széntüzelésű erőmű Műtrágyázás Nagy magasságú repülés Mesterséges: 0,4 msv/év Nukleáris fegyverkísérletek: Sr-90; Cs-137 Orvosi alkalmazások: tüdőszűrés; fogászati röntgen Nukleáris energia

26 Köszönöm a figyelmet!

Hasonló dokumentumok

Radioaktív elemek környezetünkben: természetes és mesterséges háttérsugárzás. Kovács Krisztina, Alkímia ma

Radioaktív elemek környezetünkben: természetes és mesterséges háttérsugárzás Tartalom bevezetés, alapfogalmak természetes háttérsugárzás mesterséges háttérsugárzás összefoglalás OSJER Bevezetés - a radiokémiai