天然輻射源包括宇宙射線及天然存在的放射性核素。前者指來(lái)自外層空間射向地球表面的射線,又區(qū)分為直接來(lái)自外層空間的高能帶電粒子(主要是質(zhì)子和α粒子,以及某些更重的原子核)——稱之為初始宇宙射線和初始宇宙射線與大氣中的原子核相互作用產(chǎn)生的次級(jí)粒子和電磁輻射(主要是μ輕子、光子、電子以及中子)——稱之為次級(jí)宇宙射線;后者指地球上原生的、環(huán)境(水、大氣、土壤等)中到處存在的,包括人體內(nèi)的放射性核素,和宇宙射線與大氣中原子核產(chǎn)生的宇生放射性核素(對(duì)人的輻射劑量有較明顯貢獻(xiàn)的是14C,3H,22Na和7Be)。
天然輻射源對(duì)人既產(chǎn)生外照射,又產(chǎn)生內(nèi)照射。其中,氡的吸入內(nèi)照射劑量約為人所接受的天然輻射源照射總劑量的一半。
人類的實(shí)踐改變了許多天然輻射源的照射。少數(shù)實(shí)踐(如水面上蓋房子)可能減少天然輻射源的照射,但更多的實(shí)踐(如化石燃料燃燒、磷肥生產(chǎn)與施用、高空飛行及地下溶洞的旅游等)則增加了天然輻射源對(duì)人的輻射照射。
表6-3匯總了各種天然輻射源所致世界范圍的年有效劑量,這是基于對(duì)各天然輻射源組分的貢獻(xiàn)相加后得到的世界范圍內(nèi)的平均照射情況。可以看出,世界范圍平均,來(lái)自天然輻射源的年有效劑量為2.4mSv。其中,氡(222Rn)、釷射氣(220Rn)吸入內(nèi)照射的年有效劑量達(dá)1.26mSv,約占總的天然輻射源照射的52%;外照射劑量0.86mSv,約占總天然輻射源照射的36%;除氡以外的其他天然性核素的內(nèi)照射劑量為0.30mSv,約占天然輻射源照射的12%。
UNSCEAR2000年報(bào)告明確指出,所給的平均劑量不適合于任何單個(gè)個(gè)體,其最主要的原因是每個(gè)輻射源的照射都呈現(xiàn)出很寬的分布,即使是相當(dāng)小的范圍內(nèi)也存在不同或變化。表6-3同時(shí)給出了各種天然輻射源引起照射的正常的劑量范圍,但排除了處于該分布兩個(gè)極端的那些個(gè)體。對(duì)于各種輻射源的照射總劑量,世界年平均范圍預(yù)期在1~10mSv之間,2.4mSv是其中值。已經(jīng)估計(jì)出全世界約有65%的公眾每年受到1~3mSv的照射,約25%的公眾受到小于1mSv的照射,約10%的公眾受到大于3mSv的照射。
表6-3
表6-4列出了天然輻射源所致我國(guó)居民的平均年有效劑量。在天然輻射源引起的總計(jì)2.3mSv/a的有效劑量中,氡(222Rn)、釷射氣(220Rn)吸入內(nèi)照射的貢獻(xiàn)約為0.96mSv,占42%,而宇宙射線和陸地原生γ輻射外照射的貢獻(xiàn)為0.88mSv,占39%,攝入其他天然放射性核素的內(nèi)照射的貢獻(xiàn)0.42mSv,約占19%。
表6-4