10.2 环境中的放射性--环境中的放射性

　　10.2.1 环境中放射性的来源

　　环境中到处分布着天然的或人为的放射性核素，生活在环境中的生物体也就时时刻刻地受到电离辐射的作用。

　　环境中放射性和电离辐射的来源有以下几个方面。

　　10.2.1.1 宇宙射线及由其引生的核素

　　宇宙射线是在探测天然放射性本底时发现的。宇宙射线可分为初级和次级两类，在地球大气层外者为初级宇宙射线，其来源至今还不十分清楚，主要成分为质子（83％～89％）、α粒子（10％～15％）以及电荷数z≥3的轻核和高能电子（1％～2％），射线能量很高，可达10²⁰电子伏特以上。初级宇宙射线进入大气层以后与空气中原子核发生碰撞，引起核反应并产生一系列其他粒子，通过这些粒子自身转变或进一步与周围物质发生作用，就形成次级宇宙射线。次级宇宙射线的主要成分（在海平面上）为介子（约70％）、核子和电子（约30％），其特点是强度低、能量高，它的“硬性”部分可穿透15厘米铅层。

　　由宇宙射线与大气、土壤、水中存在的核素发生反应所引生的放射性核素约有20余种，其中具有代表性的有₁₄N（n，T）₁₂C反应产生的氚（T）、₁₄N（n，p）₁₄C反应产生的14C。

　　宇宙射线对生物体的辐照是不可避免的，其剂量率随地球纬度和地面高度等因素而变化。

　　10.2.1.2 天然系列放射性核素

　　有些天然放射性核素是在地球起源时就存在于地壳之中的，经过天长日久的地质年代，母子体间已达到放射性平衡，从而建立了放射性核素系列。

　　天然存在的放射性系列有三个（图10-5，图中略去了少数次要核素）即：

　　铀系，母体是₂₃₈U（T₁/2为4.51×10⁹年），系列中有19种核素；

　　锕系，母体是₂₃₅U（T₁/2为7.1×10⁸年），系列中有17种核素；

　　钍系，母体是₂₃₂Th（T₁/2为1.41×10¹⁰年），系列中有13种核素。

　　这些天然放射性系列具有如下共同特点：①母体具有极长半蜕期，其值可与地球年龄（46亿年）相当；②各代母子体间都达成了放射性平衡，有λ₁N₁=λ₂N₂=…=λ_mN_m，即系列中各组成核素的蜕变率全都相等；③每一系列中都含有放射性气体Rn核素，且系列的末端都是稳定的Pb核素。

　　10.2.1.3 自然界中来历不明的单独存在的核素

　　这类核素约有20种，如存在于人体中的₄₀K（T₁/2为1.26×10⁹年）即是其一。它们的特点是具有极长的半蜕期，其中最长者为₂₀₉Bi，T₁/2大于2×10¹⁸年，而₄₀K是其中半蜕期最短者。它们的另一个特点是强度极弱，只有凭借极端灵敏的检测技术才能发现它们。

　　10.2.1.4 人为放射性核素

　　引起环境放射性污染的主要来源是生产和应用放射性物质的单位所排放出的放射性废物以及由核武器爆炸、核事故等产生的放射性物质。现对人为放射性核素的来源作归纳如表10-2。

　　

　　由大气核试验所产生的裂片是环境中最主要的放射性来源。自1945年美国初次核爆炸试验到1962年美、苏两国签订大气层部分禁止核试验条约为止，世界范围内共进行过大约400次大气核试验，释放能量相当于400百万吨TNT炸药爆炸，进入大气层的主要放射性核素有：₁₃₁I、₈₉Sr、₉₀Sr和₁₃₇Cs。除₁₃₁I半蜕期相对较短（T

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