Вы прямо сейчас испускаете примерно 8000 гамма- и бета-частиц в секунду. Это не авария, не заражение и не повод для беспокойства — это нормальная биохимия живого организма. Радиоактивные изотопы встроены в вашу биологию так же, как кальций в костях.
Откуда они берутся
Большинство изотопов в теле — природные. Они попадают с едой, водой и воздухом и постоянно обновляются. Организм не отличает радиоактивный K-40 от стабильного K-39: оба — калий, оба нужны для работы мышц и нервов.
Калий-40 — главный источник
~4400 Бк — столько распадов в секунду происходит в теле человека весом 70 кг только за счёт K-40. Это самый значимый природный радионуклид внутри нас.
K-40 составляет 0,0117% от всего природного калия. Калий — жизненно необходимый элемент: он регулирует давление в клетках, участвует в работе сердца. Исключить его невозможно — только вместе с ним вы получаете K-40.
Откуда: бананы, орехи, картофель, мясо, молоко. Бананы часто упоминают как «радиоактивные продукты» — в них действительно ~31 Бк K-40 на штуку. Но стакан молока даст ~50 Бк, а порция миндаля (~30 г) — около 150 Бк.
При распаде K-40 в 89% случаев испускает бета-частицу (поглощается тканями тела), в 11% — гамма-квант 1460,8 кэВ. Именно этот пик виден на гамма-спектрометре при измерении человека или продуктов питания. Годовая доза от K-40 — около 0,18 мЗв.
Углерод-14 — в каждой клетке
~3700 Бк — активность C-14 в теле 70 кг.
C-14 образуется в верхних слоях атмосферы: космические лучи выбивают нейтроны из ядер азота-14. Эти нейтроны реагируют с азотом и образуют C-14. Затем он окисляется до ¹⁴CO₂, попадает в круговорот углерода — и оказывается в растениях, животных и вас.
Период полураспада — 5730 лет. C-14 излучает только бета-частицы низкой энергии (максимум 156 кэВ), которые не выходят за пределы тела. Годовая доза — ~0,01 мЗв.
C-14 — основа радиоуглеродного датирования. Принцип прост: пока организм жив, соотношение C-14/C-12 соответствует атмосферному. После смерти C-14 убывает с известной скоростью. Точность метода — ±40 лет для образцов возрастом до 50 000 лет.
Полоний-210 — нежданный гость
~37 Бк — активность Po-210 в теле.
Полоний-210 — член радиоактивной семьи урана-238. В природе его ничтожно мало, но он накапливается в табачном дыме (фосфатные удобрения содержат радий, который распадается до Po-210) и в морепродуктах — особенно в рыбе, кальмарах и мидиях, которые концентрируют его из морской воды.
Курильщик получает дозу Po-210 примерно в 2–3 раза выше, чем некурящий. Именно Po-210 считается одним из факторов канцерогенности сигарет — он альфа-излучатель и оседает в бронхах.
Po-210 печально известен: в 2006 году им был отравлен в Лондоне Александр Литвиненко. Для отравления потребовалась намного большая доза — речь идёт о микрограммах чистого Po-210, тогда как в теле обычного человека его в тысячи раз меньше.
Радий-226 и свинец-210 — в костях
~1,1 Бк — Ra-226 в теле. Радий — химический аналог кальция, поэтому организм встраивает его в кости. Период полураспада — 1600 лет. Источник: вода и еда.
~22 Бк — Pb-210. Тоже оседает в костях. Поступает с едой и воздухом (продукт распада радона).
Что ещё есть в теле
| Изотоп | Активность в теле 70 кг | Источник |
|---|---|---|
| K-40 | ~4400 Бк | Еда (везде) |
| C-14 | ~3700 Бк | Атмосфера → еда |
| Po-210 | ~37 Бк | Морепродукты, воздух |
| Pb-210 | ~22 Бк | Воздух (радон → Pb) |
| Ra-226 | ~1,1 Бк | Вода, еда |
| Ra-228 | ~0,7 Бк | Вода, еда |
| H-3 (тритий) | ~23 Бк | Вода |
Суммарная доза от внутреннего облучения
По данным МАГАТЭ и НКДАР ООН, среднегодовая эффективная доза от природных внутренних источников (без учёта радона в воздухе) составляет около 0,3 мЗв/год.
Для сравнения: средняя годовая доза от всех природных источников — около 2,4 мЗв. Из них ~1,26 мЗв — от радона в воздухе (вдыхаемый газ в помещениях). Внутреннее облучение от K-40, C-14 и прочих — скромные 12% от общего фона.
Почему цифры в беккерелях звучат страшно, а доза — нет
4400 Бк — это 4400 распадов в секунду. Звучит как много. Но доза определяется не количеством распадов, а энергией, которую эти распады передают тканям, и типом излучения.
Бета-частица K-40 проходит в тканях всего несколько миллиметров. Гамма-квант 1460 кэВ большей частью вылетает из тела вообще. В итоге ~4400 Бк K-40 дают всего 0,18 мЗв/год — вдвое меньше, чем один рентген грудной клетки (≈0,4 мЗв).
Практическое следствие
Если у вас есть гамма-спектрометр, вы можете измерить свой собственный K-40. Для этого нужно лечь рядом с детектором, накапливать спектр 10–20 минут — и в области 1460,8 кэВ появится чёткий пик. Это вы.
Комментарии
Загрузка...