环境中放射性的来源精选课件.ppt

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1、关于环境中放射性的来源第一页，本课件共有38页2.1天然辐射源(一一)天然源天然源 (1)宇宙射线宇宙射线 初级宇宙线初级宇宙线质子（质子（87）、）、粒子（粒子（10）、重带电粒子、电子、）、重带电粒子、电子、中子等。中子等。高能辐射，穿透力很强高能辐射，穿透力很强;次级宇宙线次级宇宙线初级宇宙射线与大气作用产物。初级宇宙射线与大气作用产物。比初级弱比初级弱 放射性核素放射性核素 原生放射性核素：原生放射性核素：以以238U、232Th和和235U为起始核素的三个天然放射系，以及独立的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长寿命放射性核素如40K等。等。宇生放射性核素：宇生

2、放射性核素：对公众剂量有明显贡献的核素，对公众剂量有明显贡献的核素，14C、3H、22Na、7Be。第二页，本课件共有38页(2)陆地陆地 辐射辐射(外照射外照射)本底辐射：天然放射性物质产生的辐射本底辐射：天然放射性物质产生的辐射+宇宙射线宇宙射线 来源：来源：原始存在的（原生的原始存在的（原生的)、宇宙射线产生的系列放射性核、宇宙射线产生的系列放射性核素、非系列放射性核素素、非系列放射性核素 自发裂变核素自发裂变核素铀系（铀系（U-238系系)钍系（钍系（Th-232系）系）锕系（锕系（U-235系）系）U Pa Tu Ac Ra Fr Rn At Po Bi Pb Tl 铀铀 镤镤 釷釷

3、 锕锕 镭镭 钫钫 氡氡 砹砹 钋钋 铋铋 铅铅 铊铊我国全国本底调查表明我国全国本底调查表明:(土壤中含量土壤中含量)40k:580 200 Bq/kg 232Th系列系列:49 28 Bq/kg 72nGy/h 238U系列系列:40 34 Bq/kg 美国的调查结果平均值与我国类似美国的调查结果平均值与我国类似,但钍和钾略低一些但钍和钾略低一些,平均剂量平均剂量率率:55 nGy/h 剂量率剂量率:室内室内/室外室外=0.8 2.0 全世界人口加权平均值全世界人口加权平均值:0.46 mSv第三页，本课件共有38页(3)陆地辐射陆地辐射(内照射内照射,氡除外氡除外):长寿命天然放射性核素

4、的摄入长寿命天然放射性核素的摄入:40k:丰度丰度 0.118%;比活度比活度 55 Bq/kg 年有效剂量年有效剂量(成年成年)0.165 mSv 232Th系列和系列和238U系列系列:年有效剂量年有效剂量 0.06 mSv 照射量的变化与饮食结构和习惯有关照射量的变化与饮食结构和习惯有关第四页，本课件共有38页(4)陆地辐射陆地辐射(氡及其衰变产物的内照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氡在天然放射性核素中的三个同位素:锕系列锕系列(235U系系)的的219Rn(锕射气锕射气)钍系列钍系列(232T

5、h系系)的的220Rn(钍射气钍射气)铀系列铀系列(238U系系)的的222Rn(氡射气氡射气)222Rn是最有意义的同位素是最有意义的同位素:T1/2=3.825天天 220Rn只有在只有在232Th含量高的地区才重要含量高的地区才重要:T1/2=55.6秒秒室内室内222Rn水平水平:与房屋下土壤、建材、结构、通风等因素有关与房屋下土壤、建材、结构、通风等因素有关 220Rn与与222Rn的产生的产生:取决取决228Ra与与226Ra Ra 比活度比活度:花岗岩花岗岩 沉积岩、变质岩沉积岩、变质岩 玄武岩玄武岩室内室内222Rn水平水平:我国我国 24Bq/m3(Max:378 Bq/m3

6、)美国美国 42Bq/m3(Max:1420Bq/m3)世界平均世界平均 42Bq/m3产生的年平均有效剂量：产生的年平均有效剂量：1.2 mSv第五页，本课件共有38页天然电离辐射源所致成年人年平均有效剂量天然电离辐射源所致成年人年平均有效剂量 照照 射射 年有效剂量年有效剂量(mSv)成成 份份 正常本底地区正常本底地区 剂量高值地区剂量高值地区 宇宙射线宇宙射线 0.38 2.0 宇生放射性核素宇生放射性核素 0.01 0.01 陆地辐射陆地辐射:外照射外照射 0.46 4.3 陆地辐射陆地辐射:内照射内照射(氡除外氡除外)0.23 0.6 陆地辐射陆地辐射:氡及子体内照射氡及子体内照射

7、 吸入吸入222Rn 1.2 10 吸入吸入220Rn 0.07 0.1 食入食入222Rn 0.005 0.1 合合 计计(摄入值摄入值)2.4第六页，本课件共有38页天然辐射源照射世界平均辐射剂量值天然辐射源照射世界平均辐射剂量值 （UNSCEAR 2000UNSCEAR 2000UNSCEAR 2000UNSCEAR 2000）辐 射 源年有效剂量mSv平均值典型范围值外照射宇宙辐射直接电离辐射和光子0.28（0.30）a 中子成分0.10（0.08）宇生核素0.01（0.01）宇宙射线与宇生核素小计0.390.31.0b 陆地外照射 室外0.07（0.07）室内0.41（0.39）陆地

8、外照射小计0.480.30.6c 外照射合计0.870.61.6第七页，本课件共有38页 天然辐射源照射世界平均辐射剂量值（续）天然辐射源照射世界平均辐射剂量值（续）辐射源年有效剂量mSv平均值典型范围值内照射 吸入内照射 铀、钍系列0.006（0.01）氡（222Rn）1.15（1.2）钍（220Rn）0.10（0.07）吸入内照射小计1.260.210d 食入内照射40K0.17（0.17）铀和钍系0.12（0.06）食入内照射小计0.290.20.8e 内照射 合计 1.55 总计2.4110第八页，本课件共有38页 正常本底地区天然辐射源正常本底地区天然辐射源 致人体的年有效剂量致人体

9、的年有效剂量辐射来源年有效剂量,mSv宇宙射线0.38宇生核素0.01陆地g外照射0.48陆地放射性核素内照射(不包括氡)0.29氡及其子体1.25总计2.4第九页，本课件共有38页 部分岩石的放射性部分岩石的放射性岩石名称Ra/(10-4%)U/(10-4%)Th(10-4%)火成岩花岗岩类（酸性）1.4413基性0.471.24超基性0.200.72.0沉积岩4.30.5石灰岩0.51.51.3粘土1.34-砂岩0-1.53.0-粘土质页岩1.0-第十页，本课件共有38页部分国家的天然本底水平部分国家的天然本底水平第十一页，本课件共有38页世界天然辐射高本底地区世界天然辐射高本底地区（UN

10、SCEAR 2000UNSCEAR 2000）国家 地 区 区 域 特 证 近似人口 空气吸收剂量率a （nGyh-1）巴西Guarapari Mineas Gerais and Goias Pocosde Caldas Araxa独居石砂，沿海地区火山侵入岩 73000350 90170（街道）9090000（海滩）1101300平均340平均2800中国 广东阳江 独居石微粒 80000 平均370 埃及 尼罗河三角洲 独居石砂 20400 法国 中央区西南 花岗岩,石砂铀矿 7000000 204001010000 印度 克拉拉和马德拉斯恒河三角洲 独居石砂，沿海地区200Km长，0.5

11、Km宽 1000000 2004000平均1800260440 第十二页，本课件共有38页 世界天然辐射高本底地区（续）世界天然辐射高本底地区（续）国家地区区域特征近似人口空气吸收剂量率a（nGyh-1）伊朗腊姆萨尔马哈拉泉水200070170008004000意大利拉齐奥坎帕尼亚奥维多城 南托斯卡纳火山土壤5100000560000021000100000平均180平均200平均560150200纽埃岛太平洋火山土壤4500最大1100瑞士TessinAlps，Jura片磨岩土壤中226Ra300000100200第十三页，本课件共有38页我国部分我国部分 辐射较高的地区辐射较高的地区地点面

12、积km2陆地辐射剂量率nGyh-1土壤中天然放射性核素含量Bqkg-1原野道路室内样品点数均值点数均值点数均值数238U232Th226Ra40K河北驻马店约2002209.22197.72279.3445.4174.244.3656.6福建鬼头山232409.41432.113638693261253广东阳江约50048138.851138.057255.6广西花山-姑婆山约50017205.216278.2170211184766四川降札温泉6053940最高点6900最高点8600（浴室）30001.61041562.0104262第十四页，本课件共有38页2.2 人工辐射人工辐射源来源

13、于放射性物质的生产、使用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。同时会排出放射性废物。第十五页，本课件共有38页2.2.1 2.2.1 矿物的开采和应用矿物的开采和应用 1.1.煤煤燃煤对环境的影响燃煤对环境的影响化学物质污染化学物质污染放射性物质污染放射性物质污染煤散逸飞灰中放射性核素的平均含量：煤散逸飞灰中放射性核素的平均含量：40K为为265Bq/kg，238U为为200Bq/kg，210Pb为为930Bq/kg，210Po为为1700Bq/kg，232Th为为70Bq/kg，228Th为为为

14、为110Bq/kg，228Ra为为130Bq/kg燃煤电站导致的居民辐射剂量燃煤电站导致的居民辐射剂量是核电站的是核电站的3倍！倍！第十六页，本课件共有38页2 2磷酸盐矿物的应用磷酸盐矿物的应用2.2.1 2.2.1 矿物的开采和应用矿物的开采和应用 磷肥中238U和226Ra的比活度分别为4000和1000Bqkg-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。第十七页，本课件共有38页2.2.22.2.2日常活动中的辐射日常活动中的辐射第十八页，本课件共有38页类型剂量水平(mSv)看电视每天2小时0.01mSv/a夜光表0.

15、02mSv/a乘飞机2000km0.005mSv/h眼镜（局部）0.010.04mSv/a家用天然气（局部）0.060.09mSv/a假牙（局部）1Sv/a吸烟每天20支（“钋弹”）0.51mSv/a诊断X射线人均年有效剂量0.3CT人均单次有效剂量8.6使用火力发电厂带来的照射0.005核电站附近人均年有效剂量0.001-0.02核设施附近人均年有效剂量0.001-0.2第十九页，本课件共有38页 人工辐射人工辐射医疗辐射医疗辐射1.1.放射诊断放射诊断 2.2.放射治疗放射治疗 3.3.核医学核医学医疗辐射是最大的人工辐射来源；各种人医疗辐射是最大的人工辐射来源；各种人工放射性核素，大约工

16、放射性核素，大约80用于医学目的。用于医学目的。第二十页，本课件共有38页全世界医用全世界医用X X射线检查的频率、有效剂量和集射线检查的频率、有效剂量和集体剂量（体剂量（1991-19961991-1996）检 查 每1000人口检查次数 每次检查的有效剂量，mSv年集体剂量，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 33400 骨盆和腹部 11 0.83 53300 上胃肠道 13 3.7 274000 第二十一页，本课件共有38页全世界医用全世界医用X X射线检查的频率、有效剂量

17、和射线检查的频率、有效剂量和集体剂量（集体剂量（1991-19961991-1996）（续）（续）检查每1000人口检查次数每次检查的有效剂量，mSv年集体剂量，人Sv下胃肠道3.46.4127000尿路造影3.83.781300CT168.6785000血管造影2.112143000介入程序0.842098000总计3302330000第二十二页，本课件共有38页2.2.3核试验自自1945年年7月月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，尤其在试验不断发生，尤其在1952 1954、1957 1958和和

18、1961 1962年期间美苏进行了年期间美苏进行了大量大当量核试验大量大当量核试验,这期间（共这期间（共9年）的核试验次数占年）的核试验次数占19451980期间核试验总期间核试验总次数的次数的67.2%,爆炸总当量更超过爆炸总当量更超过87%。其中。其中1952 1954:试验试验45次，核爆炸总当量次，核爆炸总当量60.01Mt，1957 1958:试验了试验了137次，核爆炸总当量次，核爆炸总当量66.44Mt，1961 1962:试验了试验了177次，核爆炸总当量次，核爆炸总当量256.9Mt。迄今全球共在迄今全球共在27个核试验场进行了个核试验场进行了2419(2057,1834-1

19、998)次核试验。次核试验。1964年年10月月16日日中国第一次核试验蘑菇云在罗布泊升起，我国在罗布泊试验场共中国第一次核试验蘑菇云在罗布泊升起，我国在罗布泊试验场共进行了进行了22次大气层核试验。次大气层核试验。第二十三页，本课件共有38页第二十四页，本课件共有38页塞塞米米巴巴拉拉金金斯斯克克核核试试验验场场第二十五页，本课件共有38页核试验放射性核素沉积密度逐年变化核试验放射性核素沉积密度逐年变化 第二十六页，本课件共有38页南、北半球南、北半球 Cs-137Cs-137沉积密度逐年变化沉积密度逐年变化第二十七页，本课件共有38页 大气层核试验致我国居民平均有效剂量负担大气层核试验致我

20、国居民平均有效剂量负担第二十八页，本课件共有38页全球性核试验所致我国公众全球性核试验所致我国公众平均有效剂量负担平均有效剂量负担（Sv）（19541999）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第二十九页，本课件共有38页 核试验所致我国公众照射的逐年变化情况核试验所致我国公众照射的逐年变化情况 1959年和年和1963年年我国公众所受剂我国公众所受剂量最大，分别为量最大，分别为0.203mSv/a和和0.202mSv/a，1963年之后，公众受年之后，公众受照剂量逐渐减少，照剂量逐渐减少，在在1971年前后又年前后又出现不太

21、明显的小出现不太明显的小峰。峰。第三十页，本课件共有38页2.2.4 核能生产1.铀矿开采和水冶铀矿开采和水冶 氡、铀、钍、镭等放射性核素氡、铀、钍、镭等放射性核素2.核电站核电站 反应堆运行：大气，反应堆运行：大气，Kr、Xe、I、3H、14C、16N、35S、41Ar；水中，；水中，3H和裂变产物。和裂变产物。乏燃料后处理：长寿命核素，乏燃料后处理：长寿命核素，3H、14C、85Kr、90Sr等，等，以及超铀元素的同位素以及超铀元素的同位素第三十一页，本课件共有38页核电力生产持续到2500年时的年人均当量剂量预计值项目年份1980200021002500年核发电预计值GW(e)80100

22、01000010000年集体有效剂量(人Sv)5001000200000250000世界人口(109)4101010年人均当量剂量(mSv)0.112025占天然辐射源平均暴露量的百分数()0.0050.0511第三十二页，本课件共有38页2.2.5 核事故核事故1 1民用核反应堆事故民用核反应堆事故 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

23、的放射性核素总量估计为12EBq，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。第三十三页，本课件共有38页2.2.5 核事故核事故2.军用核设施军用核设施19571957年年9 9月发生的前苏联车尔雅宾斯克钚月发生的前苏联车尔雅宾斯克钚生产中心事故和同年生产中心事故和同年1010月发生的月发生的英国温茨凯尔反应英国温茨凯尔反应堆事故堆事故。车尔雅宾斯克事故时放射性烟云上升到约车尔雅宾斯克事故时放射性烟云上升到约1000m的高空，的高空，11h内在厂区周围约内在厂区周

24、围约300km范范围内形成一个椭圆形的放射性沉积区，其边界上围内形成一个椭圆形的放射性沉积区，其边界上90Sr的地面沉降密度为的地面沉降密度为4kBqm-2(为为全球落下灰水平的全球落下灰水平的2倍倍)。此后，己沉积的核素在一定程度上又出现了再分布，。此后，己沉积的核素在一定程度上又出现了再分布，la后污染后污染区面积达到区面积达到15000一一23000km2，涉及人口约，涉及人口约27万。万。温茨凯尔事故释放造成大范围牧区的污染，对公众造成照射的主要核素是温茨凯尔事故释放造成大范围牧区的污染，对公众造成照射的主要核素是131I，主要途径是经牧，主要途径是经牧草一奶牛一牛奶途径的摄入，场址附

25、近公众中，成人甲状腺剂量约草一奶牛一牛奶途径的摄入，场址附近公众中，成人甲状腺剂量约10mGy，儿童可能高达儿童可能高达100mGy;事故在英国及其它欧洲国家造成的总集体有效剂量估计为事故在英国及其它欧洲国家造成的总集体有效剂量估计为2000人人Sv，其中地面，其中地面沉积外照射占沉积外照射占300人人Sv，吸入内照射占，吸入内照射占900人人Sv，食入内照射占，食入内照射占800人人Sv。主要贡献来。主要贡献来自自131I(37)、210Po(37)和和137Cs(15)。第三十四页，本课件共有38页3 3核武器运输核武器运输19661966年年1 1月在西班牙地中海岸曾发生装运核武器的飞机

26、坠毁事故，未能及时打开月在西班牙地中海岸曾发生装运核武器的飞机坠毁事故，未能及时打开降落伞的核武器击地引起起爆炸药爆炸，易裂变物质释放，导致降落伞的核武器击地引起起爆炸药爆炸，易裂变物质释放，导致2.26km2.26km2 2的城乡地的城乡地区受区受239239PuPu和和240240PuPu的污染。的污染。1968年年1月，美国携带核武器的飞机坠毁于北苏格兰海岸附近，月，美国携带核武器的飞机坠毁于北苏格兰海岸附近，使使239Pu污污染染1.2万平方米的区域。万平方米的区域。第三十五页，本课件共有38页4.4.我国核事故情况我国核事故情况1988-1998年放射性事故年度分布年放射性事故年度分布第三十六页，本课件共有38页事故发生领域统计第三十七页，本课件共有38页感谢大家观看第三十八页，本课件共有38页