RADIOAKTIVITÁS A KÖRNYEZETBEN. I.A természetes eredetű radioaktivitás a környezetben

RADIOAKTIVITÁS A KÖRNYEZETBEN A környezetben előforduló radioaktivitás felosztása: 1.Természetes eredetű radioaktivitás 2.Mesterséges, ember által generált radioaktivitás TÉTEL: A TERMÉSZETES RADIOAKTIVITÁS A KÖRNYEZET RÉSZE Radioaktivitás található a levegőben, a vizekben, a talajokban, az emberekben, a sziklákban, az élelmiszerekben, a termékekben. I.A természetes eredetű radioaktivitás a környezetben Kozmikus sugárzás és kozmogén radionuklidok (fent a magas légkörben keletkezik folyamatosan) Primordiális radionuklidok (ősi, a föld keletkezésekor jöttek létre) Pátzay György RadiokémiaIV 1 2002ben az USA lakosságának átlagos effektív dózisa Forrás Belélegzett radon és bomlástermékei Más szervezetben előforduló radionuklid Földközeli külső sugárzás Kozmikus sugárzás Kozmogén radionuklidok Összes természetes eredetű sugárzás Összes mesterséges eredetű sugárzás Összesen Átlagos éves effektív dózis (µsv) 2000 390 280 270 10 3000 600 3600 (mrem) 200 39 28 27 1 300 60 360 Pátzay György RadiokémiaIV 2 1

Természetes eredetű átlagos éves dózisok Pátzay György RadiokémiaIV 3 Az évi teljes átlagos effektív dózis 82%a természetes eredetű, melynek a zöme, 55 %a a radontól származik. A maradék 18% zöme az orvosi röntgen vizsgálatokból és radioaktív gyógyászati készítmények alkalmazásából adódik. A teljes nukleáris energiatermelés részaránya kisebb mint 0,1%! Pátzay György RadiokémiaIV 4 2

Effektív dózisértékek Pátzay György RadiokémiaIV 5 Calculated cosmic ray doses to a person flying in subsonic and supersonic aircraft under normal solar conditions Pátzay György RadiokémiaIV 6 3

Kozmikus sugárzás Az űrhajósok komoly kozmikus sugárdózist szenvednek el, a Holdra szálló Apolló űrhajó utasai kb. 300 mrem dózist kaptak. A repülőgépek utasai 1500 mként megduplázódott dózist kpanak, 10 km magasságban a tengerszinti 100szorosa ~320 μrem/óra a dózisintenzitás. Példa:Mekkora egy transzatlanti repülőút során az ekvivalens dózis? A dózisintenzitás 13,2.10 4 rem/h, repülési idő 10 óra. Így egy odaút 3,2 rem ekvivalens dózist jelent. Évi 5 transzatlanti repülőút esetén az éves 27 rem földközeli dózishoz 31,5 rem dózis adódik hozzá és az éves dózis közel megduplázódik! Pátzay György RadiokémiaIV 7 Pátzay György RadiokémiaIV 8 4

Kozmikus sogárzás által kiváltott dózis intenzitások egy 12 szintes házban New Yorkban (Miller, Beck 1984) Szint tető 12 10 8 5 4 2 alagsor Dózis intenzitás (ngy/óra) 31,4 20,2 20,2 18,1 17,4 13,7 11,5 8,6 Transzmissziós faktor 1 0,64 0,64 0,58 0,55 0,44 0,37 0,27 Pátzay György RadiokémiaIV 9 Kozmogén radionuklidok A világűrből kozmikus részecskezápor éri a földet (nagy sebességű nehéz részecskék, protonok, fotonok, müonok). A légkör felső része kölcsönhatásba lép a kozmikus sugárzással és radioaktív nuklidok jönnek létre. Ez a jelenség FOLYAMATOS! Mennyiségük a környezetben közel állandó (folytonosan keletkeznek és elbomlanak). Nuklid Bomlási mód Kozmogén könnyű radionuklidok az esővízben Keletkezési sebesség az atmoszférában Atom/(m 2.s) Nuklid Bomlási mód Keletkezési sebesség az atmoszférában Atom/(m 2.s) 3 H β,12,35y 2500 32 P β,13,3d 7 Be EC, 53,4d 81 33 P β, 25,3d 10 Be β,1,6.10 6 y 360 35 S β,87,5 d 14 14 C β, 5746y 22000 38 S β, 2,82h 22 Na β +, 2,6y 0,6 34m Cl, γ,β +,32min 24 Na β, 15h 36 Cl β, 3.10 5 y 11 28 Mg β, 21,1 38 Cl β, 37,2min 26 Al β +, 7,16.10 6 y 1,7 39 Cl β, 56min 16 31 Si β, 2,62h 39 Ar β, 269y 32 Si β, 280y Pátzay György RadiokémiaIV 10 5

Kozmikus sugárzás hatására keletkezett radionuklidok Radionuklid Felezési idő Elsődeleges keletkezés Keletkezési sebesség (atom/(cm 2.s) Előfordulása 10 Be 2,7.10 6 y Spalláció 4,5.10 2 Mélytengeri üledék 36 Cl 3,1.10 5 y 35 Cl(n,γ) 36 Cl 1,1.10 3 Sziklák, eső 14 C 5568 y 14 N(n,p) 14 C 1,8 CO 2, szerves anyagok~(0,22 Bq/g) 32 Si 500 y spalláció 1,5.10 4 Tengeri szivacsok,tengervíz 3 H 12,3 y Spalláció 14 N(n, 3 H) 12 C 0,25 Víz, levegő ~1,2 mbq/kg 22 Na 2,6 y Spalláció 5,6.10 5 Eső, levegő, szerves anyagok 35 S 88 d Spalláció 1,4.10 3 Eső, levegő, szerves anyagok 7 Be 53 d Spalláció 8,1.10 2 Eső, levegő 33 P 25 d Spalláció 6,8.10 4 Eső, levegő, szerves anyagok 32 P 14,3 d Spalláció 8,1.10 4 Eső, levegő, szerves anyagok 27 Na 15,1 h Spalláció Eső 38 S 2,9 h Spalláció Eső 39 Cl 55 min 40 Au(μ,n) 39 Cl 1,6.10 3 Eső 38 Cl 37 min spalláció eső Pátzay György RadiokémiaIV 11 Pátzay György RadiokémiaIV 12 6

Pátzay György RadiokémiaIV 13 A 14 C mozgása a környezetben Pátzay György RadiokémiaIV 14 7

A 3 H mozgása a környezetben Pátzay György RadiokémiaIV 15 Primordiális (ősi) nuklidok A föld keletkezésekor jöttek létre. Az eltelt néhány milliárd év miatt már csak a föld életkorával összevethető felezési idejű primordiális nuklidok vannak jelen. Ezért a környezeti radioaktivitásnak ezen része (ha igen lassan is) CSÖKKEN. Fontosabb primordiális egyszerű bomlású radionuklidok Nuklid 40 K 50 V 87 rb 113 Cd 115 In 123 Te 138 La 144 Nd 147 Sm 148 Sm 152 Gd 156 Dy 176 Lu 174 Hf 187 Re 186 Os 190 Pt Előfordulás az izotópok között (%) 0,0119 0,24 27,85 12,3 95,72 0,87 0,089 23,85 15,0 11,2 0,20 0,06 2,6 0,18 62,6 1,6 0,0127 Bomlási mód 6.10 11 y Pátzay György RadiokémiaIV 16 β,ec EC β β β EC β, EC α α α α α β α β α α Felezési idő 1,3.10 19 y 6.10 15 y 4,7.10 10 y 9.10 10 y 6.10 14 y 1,24.10 13 y 1,3.10 11 y 2,1.10 15 y 1.1.10 11 y 7.10 15 y 1,1.10 14 y 2.10 14 y 3.10 10 y 2.10 15 y 5.10 10 y 2.10 15 y 8

Négy bomlási sor ismert: Uran sor: 238 92 U 206 82Pb Actinium sor : 235 92 U 207 82Pb Thorium sors : 232 90Th 208 82Pb Neptunium sors : 241 94Pu 209 82Pb Pátzay György RadiokémiaIV 17 BOMLÁSI SOROK FONTOSABB PRIMORDIÁLIS TAGJAI Nuklid Jele Felezési ideje természetes aktivitás Urán235 235 U 7.04 x 10 8 yr 0.72% az összes természetes uránon belül Urán238 238 U 4.47 x 10 9 yr 99.2745% az összes természetes uránon belül; 0.5 4.7 ppm az összes urán tartalom a főbb szikla anyagokban Tórium232 232 Th 1.41 x 10 10 yr 1.6 20 ppm a főbb szikla anyagokban (átlagosan 10.7 ppm ) Rádium226 226 Ra 1.60 x 10 3 yr 0.42 pci/g (16 Bq/kg) mészkőben 1.3 pci/g (48 Bq/kg) vulkáni kőzetben Radon222 222 Rn 3.82 days Nemesgáz,; éves átlagos levegő koncentráció az USAban 0.016 pci/l (0.6 Bq/m 3 ) és 0.75 pci/l (28 Bq/m 3 ) között * Kálium40 40 K 1.28 x 10 9 yr talajban 130 pci/g (0.0371.1 Bq/g) * NEM BOMLÁSI SOR TAGJA Pátzay György RadiokémiaIV 18 9

Pátzay György RadiokémiaIV 19 Pátzay György RadiokémiaIV 20 10

Pátzay György RadiokémiaIV 21 Az U238 bomlási sora (4n+2) Pátzay György RadiokémiaIV 22 11

A Th232 bomlási sora (4n) Az U235 bomlási sora (4n+3) Pátzay György RadiokémiaIV 23 Pátzay György RadiokémiaIV 24 12

A radon ( 222 Rn) bomlása A 222 Rn mozgása a környezetben Pátzay György RadiokémiaIV 25 222 Rn és bomlástermékeinek tipikus koncentrációja a levegőben Nuklid 222 Rn Koncentráció (Bq/m 3 ) 120 E α (MeV) 5,5 218 Po 214 Po 214 Bi 214 Pb 93 90 76 907,7 13,7 7,7 7,7 222 Rn és bomlástermékeinek gammaspektruma 222 Rn és bomlástermékeinek éves dózismegoszlása a légzőszervekben Pátzay György RadiokémiaIV 26 13

A radon elszívó a ház alatti talajból elszívja a radont és a levegőbe engedi Elszívó ventilátor és szellőző tégla Pátzay György RadiokémiaIV 27 Pátzay György RadiokémiaIV 28 14

Pátzay György RadiokémiaIV 29 Relative emissions calculated as radiation energy flow, (J s 1 ) Nuclear power including mining, 1981 Coal burning in 1980 Natural gas and oil Natural sources 222 Rn 53 000 3000 75 000 120 000 000 226 Ra 0.22 10 20 1100 210 Pb 8 26 18 19 000 Nemdohányzók tüdőrák kockázata (Anglia) Kockázatok (Anglia) Pátzay György RadiokémiaIV 30 15

The second largest source for natural background activity comes from the longlived lived radioisotope 40 K. 40 K. half life of t 1/2 = 1.28 10 9 years. natural isotopic abundance is 0.0118 %. It decays by β decay, E β 1.3 MeV (89%) and by γdecay, E γ = 1.46 MeV (11 %). This isotope is a strong source for natural internal and external radiation exposure, since potassium is a natural constituent for body tissue like skeletal muscles and bones. It is also an important regulator for cell processes (see information transfer in nerve cells). In addition K is also frequent in external materials as stone or concrete. Pátzay György RadiokémiaIV 31 The whole body activity on 40K is: A( 40 K) = λ N = 5.4 10 10 [1/yr] N 0.03% of the body material is kalium (25 g potassium). Therefore the natural abundance of 40K in body tissue is: N 0.000118 0.0003.0003 80 kg = 0.00294 g. 40 g = 6.022 10 23 atoms N 4.44 10 19 40 K atoms in the whole body: A 2.44 10 10 decays/yr This corresponds to a whole body activity of A 764 Bq Assuming that the entire radiation is absorbed in the body tissue, the whole body exposure is: ER ( A 0.8 MeV) / 80 kg = 4 1.6 10 15 J/kg = 3.8 10 5 J/(kg yr) = 3.80 10 5 Gy/yr = 38 mrad/yr With an quality factor of Q 1 the equivalent dose rate DR is: DR 38 mrem/year The external dose from 40 K is in the same order of Pátzay György magnitude 28 mrem/yr. RadiokémiaIV 32 16

There is considerable exposure due to artificially produced sources! Possibly largest contributor is tobacco which contains radioactive 210 Po which emits 5.3 MeV α particles with an half life of T 1/2 =138.4days. Pátzay György RadiokémiaIV 33 During smoking process 210 Po is absorbed by the bronchial system Lungs are exposed to α radiation! Only estimates are available which suggest that smokers receive an equivalent dose rate of: HR T =16 rem/y = 160 msv/year Using the lung tissue weighting factor ω T =0.12: the total effective dose rate will be HR ε =1.9 rem/y =19 msv/y Averaged over the entire smoking and nonsmoking US population this yields an annual effective dose of 280 mrem =2.8 msv! Pátzay György RadiokémiaIV 34 17

The other considerable exposure sources are: fallout from nuclear bomb testing between 1945 1980 ( 1mrem/yr)( nuclear power plants and nuclear laboratories (w 0.05 mrem/yr) inhaling radioactivity while smoking ( 200 300 mrem/yr average) Pátzay György RadiokémiaIV 35 Estimated Average Total Effective Dose Rate in the United States from Various Sources of Natural Background Radiation Pátzay György RadiokémiaIV 36 18

Aktivitás mennyiségek és dózisértékek 1 adult human (100 Bq/kg) 1 kg of coffee 1 kg superphosphate fertiliser 1 household smoke detector (with americium) Radioisotope for medical diagnosis Radioisotope source for medical therapy 1 kg 50year old vitrified highlevel nuclear waste 1 luminous Exit sign (1970s) 1 kg uranium 1 kg uranium ore (Canadian, 15%) 1 kg low level radioactive waste 1 kg of coal ash 1 kg of granite 7,000 Bq 1,000 Bq 5,000 Bq 30, 000 Bq 70 million Bq 100, 000, 000 million Bq 10, 000, 000 million Bq 1, 000, 000 million Bq 25 million Bq 25 million Bq 1 million Bq 2,000 Bq 1,000 Bq Source: Radiation and Life, Uranium Information Centre website; http://www.uic.com.au/ral.htm. Pátzay György RadiokémiaIV 37 Természetes radioaktivitás a környezeti elemekben: Talaj Egy 7,9.10 5 m 3 es talajrétegben (1609mx1609mx0,3m) átlagosan az alábbi radioaktív izotóp mennyiségek fordulnak elő: Radionuklid Fajlagos aktivitás A radionuklid mennyisége Az adott talajréteg összaktivitása Urán 0.7 pci/g (25 Bq/kg) 2,200 kg 0.8 Ci (31 GBq) Tórium 1.1 pci/g (40 Bq/kg) 12,000 kg 1.4 Ci (52 GBq) K40 11 pci/g (400 Bq/kg) 2000 kg 13 Ci (500 GBq) Rádium 1.3 pci/g (48 Bq/kg) 1.7 g 1.7 Ci (63 GBq) Radon 0.17 pci/g (10 kbq/m 3 ) talaj 11 µg 0.2 Ci (7.4 GBq) Összesen: >17 Ci (>653 GBq) Óceánok az óceánok becsült térfogata 1,3.10 18 m 3. A vizükben lévő radioaktív izotópok becsült Mennyisége: Pátzay György RadiokémiaIV 38 19

A fontosabb kőzetek radioaktivitása (Bq/kg) 40 K 87 Rb 232 Th 238 U Vulkáni kőzet bazalt (átlagos) 300 30 1015 710 máfikus 70400 140 710 710 szálikus 11001500 150180 6080 5060 gránit (átlagos) >1000 150180 70 40 Üledékes kőzet agyagos homokkő 800 110 50 40 tiszta kvarc <300 <40 <8 <10 szennyezett kvarc 400? 80? 1025? 40? arkóza 600900 80 <8 1025? parti homok <300 <40 25 40 karbonátos kőzet 70 8 8 25 Kontinentális köpeny átlagos 850 100 44 36 talaj 400 50 37 66 Pátzay György RadiokémiaIV 39 Levegő Természetes radioaktív izotópok koncentrációja levegőben és a dózis intenzitások (UNSCEAR 1993) Pátzay György RadiokémiaIV 40 20

Óceánok az óceánok becsült térfogata 1,3.10 18 m 3. A vizükben lévő radioaktív izotópok becsült mennyisége: Óceánok becsült természetes radioaktivitása Radionuklid Fajlagos aktivitás Összaktivitás az óceánban Csendes ó. Atlanti ó. Összes ó. Urán 0.9 pci/l (33 mbq/l) 6 x 10 8 Ci (22 EBq) 3 x 10 8 Ci (11 EBq) 1.1 x 10 9 Ci (41 EBq) K40 300 pci/l (11 Bq/L) 2 x 10 11 Ci (7400 EBq) 9 x 10 10 Ci (3300 EBq) 3.8 x 10 11 Ci (14000 EBq) H3 0.016 pci/l (0.6 mbq/l) 1 x 10 7 Ci (370 PBq) 5 x 10 6 Ci (190 PBq) 2 x 10 7 Ci (740 PBq) C14 0.135 pci/l (5 mbq/l) 8 x 10 7 Ci (3 EBq) 4 x 10 7 Ci (1.5 EBq) 1.8 x 10 8 Ci (6.7 EBq) Rb87 28 pci/l (1.1 Bq/L) 1.9 x 10 10 Ci (700 EBq) 9 x 10 9 Ci (330 EBq) 3.6 x 10 10 Ci (1300 EBq) Pátzay György RadiokémiaIV 41 Élelmiszerek Minden élelmiszerben van több kevesebb radioaktív izotóp, így 40 K, 226 Ra, 238 U és ezek bomlástermékei. Pátzay György RadiokémiaIV 42 21

Élelmiszerek természetes radioaktivitása Élelmiszer Banán Paradió Sárgarépa Burgonya Sör Vörös húsok Nagy hüvelyű zöldbab Ivóvíz 40 K pci/kg 3,520 5,600 3,400 3,400 390 3,000 4,640 1 1,0007,000 0.62 12.5 0.5 25 226 Ra pci/kg 00.17 Pátzay György RadiokémiaIV 43 Minta Aktivitás, mbq/g szárazanyag összβ 40 K fémionfrakció Fémionfrakció: összβ % Alma 266 229 26 10 Körte 259 226 19 7 Eper 625 514 48 8 Szőlő 448 437 4 1 Málna 348 289 11 3 Szürke tölcsérgomba 1528 1321 130 9 Uborka 78 70 4 5 Paprika 1003 895 81 8 Sárgarépa 607 411 26 4 Káposzta 818 792 19 2 Borsó 278 215 11 4 Növényi eredetű élelmiszerek átlagos radioaktivitása Pátzay György RadiokémiaIV 44 22

Emberi test Belégzéssel, étkezéssel, ivással jutnak be a szervezetünkbe. Egy 70 kgos átlagos emberi testben átlagosan az alábbi radionuklidok vannak jelen: Radionuklid Urán Tórium K40 Rádium C14 H3 Polónium Egy átlagos (70 kg) emberi test radioaktivitása A testben található összes mennyiség 90 µg 30 µg 17 mg 31 pg 95 µg 0.06 pg 0.2 pg A testben található összes aktivitás 30 pci (1.1 Bq) 3 pci (0.11 Bq) 120 nci (4.4 kbq) 30 pci (1.1 Bq) 0.4 µci (15 kbq) 0.6 nci (23 Bq) 1 nci (37 Bq) Napi nuklid felvétel 1.9 µg 3 µg 0.39 mg 2.3 pg 1.8 µg 0.003 pg ~0.6 µg Pátzay György RadiokémiaIV 45 Pátzay György RadiokémiaIV 46 23

Építőanyagok Építőanyagok becsült átlagos radioaktív anyag tartalmát az alábbi táblázatban mutatjuk be: Építőanyagok radioaktivitása Gránit Homokkő Cement Fa Építőanyag Mészkő (tömörített) Homokkő (tömörített) Száraz farostlemez Gipsz melléktermék Természetes gipsz Vályogtégla ppm 4.7 0.4 5 3.4 2.3 0.8 1.0 13.7 1.1 8.2 Urán mbq/g (pci/g) 63 (1.7) 6 (0.2) 46 (1.2) 31 (0.8) 11 (0.3) 14 (0.4) 186 (5.0) 15 (0.4) 111 (3) 44 (1.2) 666 (18) Pátzay György RadiokémiaIV 47 pp m 2 1.7 5.1 2.1 2.1 3 16.1 1.8 10. 8 Tórium mbq/g (pci/g) 8 (0.22) 7 (0.19) 21 (0.57) 8.5 (0.23) 8.5 (0.23) 12 (0.32) 66 (1.78) 7.4 (0.2) ppm 4.0 1.4 0.8 0.3 1.3 0.3 0.0 2 0.5 11.3 2.3 K40 mbq/g (pci/g) 1184 (32) 414 (11.2) 237 (6.4) 89 (2.4) 385 (10.4) 89 (2.4) 5.9 (0.2) 148 (4) 3330 (90) Építőanyag összes ház vályog tégla tégla földszint tégla első emelet Átlagos radon aktivitáskoncentráció [Bq m 3 ] 55,2 87,4 46,5 50,7 29,3 [msv év 1 ] 2,2 3,5 1,8 2,0 1,2 Épületek átlagos 222 Rn tartalma A lakáslevegő radon tartalmát az előzőekben említettek mellett, a szellőzés befolyásolja. A lakások zárt ajtók és ablakok mellett is rendelkeznek egy természetes szellőzési sebességgel. Ez a mennyiség azt mutatja meg, hogy időegységenként (óránként) hányszor cserélődik ki a lakás levegője. Permanens állapotot feltételezve a lakás levegőjének radon tartalma: ahol: q a lakás egységnyi térfogatára vonatkoztatott forráserősség, (Bq m 3 s 1 ), λ a radon bomlási állandója, V a szellőztetési sebesség (értéke 0,1 1,5 h 1 közé esik). Zárt ajtók és ablakok esetén az előzőeken kívül az időjárási paraméterek befolyásolják a lakáslevegő radon tartalmát Pátzay György RadiokémiaIV 48 24

Tipikus radioaktivitás a környzetben Levegő (por) Összesbéta: 0.004 0.04 pci/m 3 Be7: 0.02 0.2 pci/m 3 Levegő jód Nem detektálható Talaj Sr90: 0.02 0.2 pci/g Cs137: 0.1 1.0 pci/g K40: 5 20 pci/g Ra226: 10 50 pci/g Pátzay György RadiokémiaIV 49 Tipikus radioaktivitás a környzetben Csapadék Összesbéta: 1 4 pci/l H3: 75 200 pci/l Be7: 40 100 pci/l Víz Összesbéta: 0.5 5.0 pci/l H3: 75 200 pci/:l I131: 0.25 1.0 pci/l (kórházi kibocsátás) Üledék Cs137: 0.1 1.0 pci/g Pátzay György RadiokémiaIV 50 25

Tipikus radioaktivitás a környzetben Hal Sr90: 0.002 0.02 pci/g Cs137: 0.01 0.02 pci/g Tej I131: nem mérhető Cs137: 1 10 pci/l K40: 1000 2300 pci/l Sr90: 0.5 5.0 pci/l Élelmisszer termékek K40: 0.5 5.0 pci/g Sr90: 0.002 0.02 pci/g Pátzay György RadiokémiaIV 51 Fission in the Earth s Crust 2 billion years ago in Gabon, a Uranium deposit acted as a natural nuclear reactor. Large concentration of U Absence of substances tending to absorb neutrons Presence of substances slowing neutrons to speeds enabling capture by other U nuclei (moderators, e.g. water) For details of the 1972 discovery, see: http://www.curtin.edu.au/curtin/centre/waisrc/oklo/index.shtml Pátzay György RadiokémiaIV 52 26

II. Mesterséges, ember által generált radioaktivitás Körülbelül 80 éve tud az ember mesterséges radioaktív izotópokat előállítani. A környezetbe kerülő mesterséges radioaktív izotópok zöme eleinte a katonai légköri, földközeli, földalatti és víz alatti atombomba és hidrogénbomba robbantási kísérletek során került a levegőbe, talajba, vízbe, biológiai szervezetekbe. Később az 1970es évektől kezdve kibocsátóként egyre inkább az energetikai céllal használt atomerőművek és radioaktív hulladék feldolgozó művek (reprocesszáló művek) jelentkeztek. A környezetbe jutott mesterséges radioaktív izotópok mennyisége kicsi a természetes radioizotópok mennyiségéhez képest és az élettartamuk is rövidebb, mert kisebbek a felezési ideik. Néhány fontosabb környezetbe jutott mesterséges radioaktív izotóp jellemzőit a következő táblázatban foglaltuk össze: Pátzay György RadiokémiaIV 53 Atomrobbantások, balesetek Az atomrobbantások igen jelentősen megemelték a mesterséges radioaktivitást a környezetben. Pátzay György RadiokémiaIV 54 27

Pátzay György RadiokémiaIV 55 Pátzay György RadiokémiaIV 56 28

Éves dózis (KözépEurópa) Pátzay György RadiokémiaIV 57 Pátzay György RadiokémiaIV 58 29

Pátzay György RadiokémiaIV 59 Pátzay György RadiokémiaIV 60 30

137 Cs Karlsruhei (NSzK) refernciacsoportokban Pátzay György RadiokémiaIV 61 Az emberi szervezetet érő sugárhatások (Forrás: Takács 1994.) Pátzay György RadiokémiaIV 62 31

Radioaktív izotópok felhalmozódása az emberi testben Pátzay György RadiokémiaIV 63 Radioaktív sugárzás dózisa az egyes szervekben Pátzay György RadiokémiaIV 64 32

Pátzay György RadiokémiaIV 65 Radioaktív izotópok alkalmazása Orvosi, gyógyászati alkalmazások orvosi, gyógyászati termékek sterilezése orvosi diagnosztika gyógyszerek vizsgálata terápia Mezőgazdasági alkalmazások élelmiszerek sterilezése műtrágya és vízszükséglet csökkentése szaporítás gyorsítása húsállatok tömegnövelése, vakcinák Ipari alkalmazások nyomjelzés (folyás, korrózió stb) vastagságmérés, szintmérés, sűrűségmérés roncsolásmentes anyagvizsgálat füstdetektorok világítás gumiabroncsgyártás sztatikus elektromosság csökkentése Pátzay György RadiokémiaIV 66 33

Környezetvédelmi alkalmazások környezetszennyezés megállapítása légszennyezés, klímaváltozás nyomonkövetése vízszennyezés nyomonkövetése talajszennyezés nyomonkövetése Biztonságtechnika csomagvizsgálat fegyver keresés kifutópályák világítása kormeghatározás Ürkutatás radioaktívtermoelektromos áramforrás ( 238 Pu) dinamikus izotóp hőforrás nagytávolságú ürkutatás Pátzay György RadiokémiaIV 67 Fontosabb mesterséges radionuklidok a környezetben Radionuklid Jele Felezési ideje Forrása Trícium 3 H 12.3 yr Atomfegyver kísérletek, hasadási reaktorok, reprocesszáló üzemek, atomfegyver gyártás Jód131 131 I 8.04 days Hasadási termék atomfegyver kísérletből, hasadási reaktorból, orvosi (pajzsmirigy) kezelésből Jód129 129 I 1.57 x 10 7 yr Hasadási termék atomfegyver kísérletekből és hasadási reaktorokból Cézium137 137 Cs 30.17 yr Hasadási termék atomfegyver kísérletekből és hasadási reaktorokból Stroncium90 90 Sr 28.78 yr Hasadási termék atomfegyver kísérletekből és hasadási reaktorokból Technécium99 99 Tc 2.11 x 10 5 yr Az orvosi kísérletekben használt 99 Mo, bomlásterméke Plutónium239 239 Pu 2.41 x 10 4 yr Az 238 U neutronnal való besugárzásával keletkezik atomfegyver kísérletekben és hasadási reaktorokban ( 238 U + n> 239 U> 239 Np +ß> 239 Pu+ß) Pátzay György RadiokémiaIV 68 34

Am241 Füstdetektorokban, festett felületek ólomtartalmának meghatározásánál, papír és acélgyártásnál a hengerelt termék vastagságának szabályozásánál, olajkutak fúrási helyének kijelölésénél alkalmazzák. Cd109 Hulladékvas szortírozásnál, alkatrészek ellenőrzésénél alkalmazzák. Ca47 Emlősök sejtműködésének és csontképződésének kutatásánál alkalmazzák. Cf252 Légi szállításnál csomagok ellenőrzésénél, útépítésnél és építkezéseknél a talajnedvesség meghatározásánál, silókban tárolt anyagok nedvességtartalmának meghatározásánál alkalmazzák. C14 Új hatóanyagok metabolizmusánál alkalmazzák annak ellenőrzésére, hogy nem keletkeznek mérgező melléktermékek. Cs137 Rákos daganatok kezelésénél, radioaktív gyógszerkészítmények pontos dózisának meghatározásánál, olajvezetékekben a folyadék áramlásának mérésére és ellenőrzésére, olajkutak homokos eltömődésének kimutatására, élelmiszerek, hatóanyagok és egyéb termékek töltési szintjének mérésére alkalmazzák. Cr51 A vörös vértestek károsodásainak vizsgálatánál alkalmazzák. Co57 A nukleáris gyógyászatban a diagnózisban és a vészes vérszegénység diagnózisánál alkalmazzák. Pátzay György RadiokémiaIV 69 Co60 Sebészeti műszerek sterilezésénél, ipari olajégők biztonsági vizsgálatánál, tartósításnál alkalmazzák. Cu67 Rákos betegekbe monocionális antitestekkel együtt bejuttatva, elősegíti az antitestek tumoros sejtekhez való kötődését és a sejt roncsolását. Cm244 A bányászatban a fúrási iszap elemzésénél alkalmazzák. I123 Pajzsmirigy rendellenességek megállapításánál alkalmazzák. I129 In vitro diagnosztikai laboratóriumok detektáló készülékeinek ellenőrzésénél alkalmazzák. I131 Pajzsmirigy rendellenességek diagnózisánál és kezelésénél alkalmazzák (pl. idősebb George Busht és feleségét kezelték). Ir192 Csővezetékek, kazánok és repülőgép alkat részek hegesztési varratainak ellenőrzésénél alkalmazzák. Fe55 Galvanizáló oldatok elemzésénél alkalmazzák. Kr85 Mosógépek és szárítók, sztereo rádiók és kávéfőzők indikátor lámpáiban, vékony műanyag, fém, textil, gumi, papír lemezek vastagságának mérésénél, por és szennyezőanyagok mérésénél alkalmazzák. Pátzay György RadiokémiaIV 70 35

Ni63 Robbanóanyagok kimutatásánál, feszültségszabályozóknál, áramingadozás elleni védelemben alkalmazzák. P32 Molekuláris biológiában és genetikai kutatásoknál alkalmazzák. Pu238 Legalább 20 NASA űreszköz (pl. holdjáró) tápegységében alkalmazták. Po210 Sztatikus töltések csökkentésére alkalmazzák lemezjátszók lemezeinek, fotofilmek gyártásánál. Pm147 elektromos védőtermosztátoknál, vékony műanyag, fém, gumi, textil és papír lemezek vastagságának mérésénél alkalmazzák. Ra226 Villámhárítók hatásosságának növelésére alkalmazzák. Se75 Protein elemzésénél alkalmazzák. Na24 Ipari csővezetékek szivárgásainak megállapításánál, olajkutak vizsgálatánál alkalmazzák. Sr85 Csontképződés és metabolizmus vizsgálatánál alkalmazzák. Tc99m A nukleáris orvosi diagnosztika leggyakrabban alkalmazott izotópja. Agy, csont, máj, lép, és vese vizsgálatánál és a véráram tanulmányozásánál alkalmazzák különböző kémiai formáit. Pátzay György RadiokémiaIV 71 Tl204 Th+W Th229 Th230 Szűrőpapíron por és szennyezőanyag mennyiségének meghatározásánál, műanyag, fém, gumi, textil és papírlemezek vastagságának mérésénél alkalmazzák. ívhegesztő pálcákban a repülőgép gyártásban, kőolajipari gépgyártásban, élelmiszeripari gépgyártásban alkalmazzák. Könnyebb a hegesztés megkezdése, stabilabb az ív és kisebb a fémszennyezés. Fluoreszcens fények élettartamát növeli. Színes üvegeknél színezék és a fluoreszcenciát biztosítja. H3 Élettani folyamatok és metabolizmusok vizsgálatánál, önvilágító repülőgépekben, vékony műanyag, fém, gumi, textil és papírlemezek vastagságának mérésénél alkalmazzák Pátzay György RadiokémiaIV 72 36