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☐而放射源是将一定量和一定比活度的放射性同位素包容在特定的容器中,成为辐射源,有两种形式,即密封放射源和非密封放射源。
环境放射性污染来源
天然来源:
天然放射性核素品种很多,性质与状态也各不相同,它们在环境中的分布十分广泛。
在岩石、土壤、空气、水、动植物、建筑材料、食品甚至人体内都有天然放射性核素的踪迹。
1、地壳元素。
地壳是天然放射性核素的重要贮存库,尤其是原生放射性核素。
地球的岩石圈中含有约29余种放射性核素,最主要的是40K,238U,234Th,射性元素由于在人类生活环境中含量极少.一般不会村人体健康产生影响。
2、宇宙射线。
宇宙射线是一种从宇宙空间射到地球上的高能粒子流,它由质子、粒子等组成。
宇宙射线在大气层中和氮.氧.氩作用时,会产生放射性核素,天然放射性已为人类所适应,并未造成什么危害。
人类活动产生:
核技术和核工业的发展出会带来放射性染.污染物来源是核工业(从铀矿的开采到提炼、加工),核电站、核燃料后处理厂及核试验。
1.铀矿开采过程中产生的放射性粉尘,矿石中释放的氡气,都将进入空气。
铀矿和其他放射性矿物的矿井中的选矿废水、废渣、尾矿都会材水体和土壤产生污染。
铀矿在进行提炼时采用湿法冶金工艺,因此产生含放射性物质的废水(每吨铀矿石提炼时少的产生0.4-0.8m3的废水,多的产生2.5-5.5m3废水),提炼铀后的废渣都是重要的放射性污染物。
天然铀矿石平均品位为0.2%,一座功率力100万kW的核电站每年约需要150t铀,相应将残留75000t以上的尾矿(矿渣),其中仍有0.01%~0.04%的铀,还有部分镭,同时还有氡气。
2.核电站在正常运行过程中总会产生一些放射性污染物。
如131I(碘)、3H(氚)等,其产生量与核电站的功率、类型、运行情况有关;
通常在核电站正常运行时,对周围居民点的放射性污染轻微,一般不超过背景值的l%,但在核电站发生事故时所产生的污染及其后果则十分严重,如1957年10月8日英国温兹凯尔石墨气冷反应堆发生堆芯融化事故,泄漏出131I(碘)120000Ci,132Te(碲)12000Ci,137Cs(铯)600Ci,89Sr(锶)80Ci,严重影响了周围地区,并影响欧洲大陆,使周围约700km2地区内牛奶中131I(碘)高达1.4uCi/L;
在短时期内不能食用.
3.核燃料后处理厂是放射性污染物又一重要来源。
核燃料后处理厂是将反应堆辐照元件进行化学处理,提取钚和铀再度使用,排出的放射性圬染物是反应堆裂变的产物(还有少量的超铀元素),其中一些是半衰期长、毒性大的核素,如90Sr(锶)、137Cs(铯)、239Pu(钚)。
核燃料后处理厂的含少量放射性物质(10-3mCi/L以下)的废水,可在经过蒸发.离子交换、絮凝沉淀后排出。
4.以研制和改进核武器为目的的核试验是放射性圬染的又一重要来源。
核爆炸瞬间产生穿透性极强的中子辐射和r辐射,同时产生大量放射性核素。
所产生的放射性核素可为裂变产物及未发生核反应的剩余核装料,此外核爆炸时产生的中子辐射能使周围的某些稳定核素活化,产生新的放射性核素。
由于核爆炸时产生的高温和蘑菇云,放射性颗粒可在几小时至一天内沉降在爆心周围几百公里的范围内(近期沉降),还有一部分随蘑菇云到对流层顶部,进入平流层随大气环流流动并重新进入对流层,造成全球性的污染。
1970年以前,全世界大气层中的核试验后进人平流层的放射性90Sr(锶)有1550万Ci,其中1500万Ci已经沉降到地面,核工业的后处理厂,每年排放的90Sr(锶),一般都在居里级.
放射性活度
☐活度:
每秒钟内某放射性物质核衰变的次数。
单位为贝克(Bq),1Bq表示放射性核素每秒衰变1次;
居里(Ci)为旧的单位,1Ci表示每秒衰变3.7x1010次。
1Ci=103mCi=106μCi=3.7x1010Bq,
即1mCi=37MBq,1μCi=3.7x104Bq
☐比活度:
单位质量/体积的放射性物质的放射性活度。
☐吸收剂量:
表示在单位质量被照射物质中吸收电离辐射能量大小的一个物理量。
国际制单位是焦耳/千克,专门名称为Gray(戈瑞),用符号Gy表示。
1Gy=1J/㎏
☐当量剂量:
表示人体对一切射线所吸收能量的剂量单位,将焦耳/千克命名为希伏特(Sv),1Sv=1J/㎏
放射性核素地球化学….
放射性圬染物会对空气、水体,土壤产生污染,通过各种生物链,对生物群的发育、遗传发生作用。
含放射性污染物的气体进入空气后,其稀释、输送过程受气象、地形和放射性污染物本身的影响。
核试喻的沉降物、核工业排放的废水、封存在地下的核废料的泄漏都可能对地表水体、地下水产生污染,并可能圬染水流经的地面而圬染土壤。
存在于岩石和土壤中的放射性物质,由于地下水的浸滤作用而受损失,地下水中的天然放射性核素主要来源于此途径。
此外,粘附于地表颗粒土壤上的放射性核素,在风力的作用下,可转变成尘埃或气溶胶,进而转入到大气圈并进一步迁移到植物或动物体内。
土壤中的某些可溶性放射性核素被植物根吸收后,继而输送到可食部分,接着再被食草动物采食,然后转移到食肉动物,最终成为食品中和人体中放射性核素的重要来源之一。
放射性污染对人体健康的影响
☐放射性污染物通过食物链经消化系统和通过呼吸进人人体(通过皮肤吸收的可能性很小),可对机体持续照射,直到放射牲核素衰变为稳定核素或通过新陈代谢被完全排出体外为止。
☐人体受某些微量的放时性核素照射时(包括体内照射和生活环境中的照射),对健康并无影响,只有照射达到一定的剂量时,才可能耐机体产生某些伤害。
当体内的放射性照射剂量超过人体能承受的限度时,可能出现头疼、头晕、食欲下降、睡眠不好等近期症状,继而会发生白细胞、血小板减少等中期症状,超剂量、长期的体内照射,可能诱发癌症(包括白血病)、遗传障碍等严重症状。
核试验
☐1945年8月,原子弹在广岛和长畸爆炸后,当地居民受到核辐射远期效应的影响,肿瘤、白血病的发病率串明显提高。
☐原苏联的塞米帕拉金斯克核试验基地(在哈萨克斯坦境内)是世界上最大的核试验场,面积达85000km2,有l18个地下坑道和13个钻孔孔眼,从1949-1989年头进行过470次核试验,其中100次是地面核试验。
从1949年起,在基地下风方向200km外的居民陆续出现一系列”怪病”:
婴儿畸形(缺胳臂、少腿),成年人癌症发病率增加;
另外当地的狗不断掉毛。
该基地在2000年7月29日被销毁,附近居民受到辐射伤害的真相才进一步为人所知。
核爆炸的放射性尘埃可飘飞到数千千米外.至少有100万人受到轻重不同的核辐射污染。
核医学核工业:
近年来,医用和工业用放射性源丢失造成放射性伤害的案例多次发生。
1955-1979年,在全世界范围内,每5年由于放射性源丢失的事故为10-255起,受到照射的人效为30-70人/5年;
1980-1989年的十年间,前5年发生丢失放射性源事故25起,后5年发生15起,受到照射的人达数干人,其中550人受照射的剂量已经达到生物危害水平。
医疗应用
☐经过:
1994年3月29日上午,某放射治疗单位治疗结束后,工作人员从病人宫腔内取出施加器,发现地上有一链状物,拿起来看了一下,另一名大夫说可能是源掉下来了,应马上离开现场,将病人推出治疗室,通告医院及内蒙古放射卫生防护所。
该源活度为2Ci。
☐结果:
指使工作人员和病人受到40---50mCi的照射,经长期观察未发现特殊变化,经济损失15000元。
辐照事故
1992年11月19日山西忻州地区科委在Co-60辐照装置搬迁。
在未明确源的详细资料情况下,监测站私邀技术人员进行源的处理工作,甚至在储源井水未排完的情况下,便结束全部处理工作。
后一民工在拆除源储存井时检到了未处理完的一个源(当时误为贵重物品)放袋里带回家,发病就诊时丢弃,后在一路旁垃圾堆中找到该源,该源活度为10多Ci。
4人发生急性放射病,其中3人死亡,受照剂量在5mGy人员有141人,经济损失60万元。
使放射源留在井下被施工民工检走,致使全家人受照,3人死亡
工业探伤
1996年1月5日,深夜12点,某单位探伤期间照明灯发生故障,收源时提前关闭剂量报警仪,导致源脱落在现场未发现。
次日晨被一民工检到,并带在身上,受照约10小时。
该源为Ir-192,活度为2.7×
1012Bq。
民工全身剂量约3Gy,中度骨髓型急性放射病,已截去四肢,经济损失50万元。
放射性物质运输
1996年7月3日,某单位将2个192Ir(铱)放射源装置同一铅罐内,而其中一个(约1Ci)被卡在罐顶,包装表面超剂量,在未检测的情况下,自填剂量证明书交付空运,抵港时被发现。
42名乘客等人均受照1.63mCi。
废品收购
新疆三男子跨国收废品运回宝物原是核废料。
☐一碰撞就会“金光四射”、夜间莹光闪闪。
新疆阿克苏市3名男子花2000美元从吉尔吉斯斯坦淘来一堆核废料,并把它当成宝物煞费苦心运回国。
刘某某从宝物上取一小块做样品送到清华大学,找专家鉴定评估宝物价值。
宝物被鉴定出为贫化铀,具有辐射性,属国家禁止流通、使用的核废料。
放射性物质污染
1998年7月10日,某单位料位计放射源(Cs-137,1.1×
109Bq)被盗,后在一冶炼厂炉渣中发现可疑放射性物质,经r谱仪分析确认该放射源已被此冶炼厂熔化,炉渣全部用于垫路。
冶炼厂停产,数十平方米公路被污染,清理污染渣土上千公斤。
经济损失27万元。
人体接受的环境核辐射
☐近年来,核试验次数已经明显减少,除了在核工业基地附近核辐射略高外,一般居民区的核辐射污染程度都十分轻微。
框近年来,由于室内装修使用材料不当(例如使用某些放射性辐射背景值较高的花岗岩,尤其是红色花岗岩),可能使室内的辐射值略高。
☐据美国辐射保护和测通委员会统计,居民受到的核辐射82%来自天然源(其中55%来自氡,8%来自宇宙射线,8%来自岩石、土壤中其他放射性矿物,8%来自人体自身),18%来自人工辐射源(15%来自医疗、诊断用辐射源,3%来自其他人工辐射源)。
放射性废物的处置
根据国际原子能结构的估计,到1995年,全球的核废料总量巳达44700t(即在核反应堆中用过的燃料元件和靶,主要是铀和钚的同位素)。
高放射性废弃物在处置前一定要储存一定时间,使核废料在继续发生核反应时产生的热降低到容易控制的水平。
另外,在原子能反应堆用过的燃料元件后期处理时还会产生高放射性的废水,其中不乏毒性大、半衰期长的放射性同位素(如90Sr、137Cs)。
☐对放射性废弃韧处置的原则是要存长时间内使放射性废弃物(包括固体的放射性废弃物和放射性废液)私生物圈隔绝。
☐保存和处置这些核废料的困难是核废料在储藏过程中,由于还继续发生核反应而发出大量的旗,因而使储藏困难。
例如,放射性废液由于核衰变生热会使放射性废液的温度上升甚至自沸,增加储藏的困难。
因此目前认为有效的方法是将放射性废液和化学添加剂一起烧结为玻璃状固化体,然后再储藏。
☐目前对高放射性废弃物的处置方案有:
地质处置、太空处置、深海海床下处置、岩熔处置(将核废料置于地下深井中,利用废弃物的自热使废弃物与周围的岩石熔化成为一体)等在反应堆外储藏的方案。
另外还有将核废料放置在反应堆中使之在中子流作用下将长
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