Приложение 1 Основные природные радионуклиды и их физические характеристики
Таблица 1. 1
Основные природные радионуклиды
Нуклид
Период полураспада T1/2
Вид излучения
Нуклид
Период полураспада T1/2
Вид излучения
Ряд 238U
Ряд 235U
238U
4, 468 ∙ 109 лет
α
235U
7, 038 ∙ 108 лет
α
234Th
24, 10 дней
β
231Th
25, 52 ч
β, γ
234mPa
1, 17 мин
β
231Pa
3, 276 ∙ 104 лет
α
234U
2, 455 ∙ 105 лет
α
227Ас
21, 773 года
α (1, 38 %) %; β (98, 62 %)
230Th
7, 538 ∙ 104 лет
α
227Th
18, 72 дней
α
226Ra
1600 лет
α, γ
223Fr
21, 8 мин
β
222Rn
3, 8232 дней
α
223Ra
11, 435 дней
α
218Po
3, 10 мин
α, β
219Rn
3, 96 с
α, γ
214Pb
26, 8 мин
β, γ
215Po
1, 78 мс
α, γ
214Bi
19, 9 мин
β, γ
211Pb
36, 1 мин
β, γ
214Po
164, 3 мкс
α, γ
211Bi
2, 14 мин
α (99, 72 %);
β (0, 28 %)
210Pb
22, 3 года
β, γ
207Tl
4, 77 мин
β
210Bi
5, 013 дней
β
Ряд 232Th
210Po
138, 376 дней
α
232Th
1, 405 ∙ 1010 лет
α
Калий
228Ra
5, 75 лет
β
40K
1, 265 ∙ 109 лет
β, γ
228Ac
6, 15 ч
β, γ
228Th
1, 9116 лет
α
224Ra
3, 66 дн.
α, γ
220Rn
55, 6 с
α, γ
216Po
145 мс
α, γ
212Pb
10, 64 ч
β, γ
212Bi
60, 55
α (35, 94 %);
β (64, 06 %)
212Po
298 нс
α
208Tl
3, 053 мин
β, γ
Таблица 1. 2
Гамма-излучение основных природных радионуклидов с энергией Еγ более 100 кэВ и квантовым выходом (ni) более 1 % для рядов 238U и 232Th и 10 % - для ряда 235U
Eγ , кэВ
ni, %
Радионуклид ряда
Eγ , кэВ
ni, %
Радионуклид ряда
238U
235U
232Th
238U
232Th
129, 1
2, 93
228Ac
785, 9
1, 09
214Pb
143, 8
10, 96
235U
794, 8
4, 6
228Ac
185, 7
57, 2
235U
806, 2
1, 23
214Вi
186, 2
3, 59
226Ra
835, 6
1, 71
228Ac
209, 4
4, 1
228Ac
860, 3
12, 42
208Tl*
236, 0
12, 3
227Th
911, 2
26, 6
228Ас
238, 6
43, 6
212Pb
934, 0
3, 16
214Bi
240, 8
3, 97
224Ra
241, 9
7, 46
214Pb
964, 6
5, 8
228Ac
269, 4
13, 7
223Ra
969, 0
16, 2
228Ac
270, 3
3, 77
228Ac
15, 1
214Bi
271, 1
9, 9
219Rn
1, 69
214Bi
277, 3
6. 31
208Tl*
5, 92
214Bi
295, 2
19, 3
214Pb
1, 47
214Bi
300, 0
3, 34
212Pb
4, 02
214Bi
328, 0
3, 5
228Ac
1, 39
214Bi
338, 3
11, 3
228Ac
2, 48
214Bi
350, 0
12, 8
211Bi
1, 06
228Ас
351, 9
37, 6
214Pb
10, 66
40K
401, 7
6, 64
219Rn
1, 05
228Ac
409, 6
2, 20
228Ac
2, 19
214Bi
463, 1
4, 6
228Ac
3, 6
228Ac
510, 6
22, 6
208Tl*
1, 51
212Bi
583, 0
84, 5
208Tl*
1, 95
228Ac
609, 3
46, 1
214Bi
1, 15
214Bi
665, 5
1, 56
214Bi
3, 05
214Bi
727, 3
6, 58
212Bi
15, 4
214Bi
755, 3
1, 32
228Ac
2, 12
214Bi
763, 0
1, 64
208Tl*
1, 21
214Bi
768, 4
4, 88
214Bi
4, 99
214Bi
772, 3
1, 09
228Ас
1, 55
214Bi
785, 5
1, 11
212Bi
99, 16
208Tl*
_____________
* Квантовые выходы гамма-излучения радионуклидов ряда 235U на акт распада 238U равны приведенным значениям, умноженным на коэффициент, равный 0, 0457. Квантовые выходы гамма-излучения 208Tl на акт распада 232Th (при радиоактивном равновесии) равны приведенным значениям, умноженным на 0, 3594.
1. Удельная активность изотопа в природной смеси рассчитывается по формуле:
А = 1, 323 ∙ 1017 ∙ R/(M ∙ T1/2), Бк/кг, где
T1/2 - период полураспада изотопа, год;
R - относительная распространенность в природной смеси изотопов элемента, %;
М - атомная масса элемента, а. е. m.
2. Удельная активность радионуклида в химическом соединении или материале равна произведению удельной активности элемента на его массовую долю в химическом соединении или материале.
Таблица 1. 4
Основные области применения материалов, содержащих малораспространенные природные радионуклиды
Минералы и руды, содержащие элемент
Область применения
Lu
Монацит, бастенизит
В металлургии в виде специальных тугоплавких сплавов, в качестве раскислителей. В оптике для производства стекол для фото-, кино-, и видеокамер, конденсаторов. Для изготовления кислородостойких печей, мощных дуговых электродов, катализаторов, керамики и др.
В производстве специальных стекол, огнеупоров, катализаторов, пигментов. На основе соединения с кобальтом (SmCo5) изготавливают мощные постоянные магниты
Rb
Лепидолит, поллуцит, карналлит.
Попутно добывается из калийных солей, литиевых слюд, нефелина. В природе сопутствует калию
В электронике (фотоэлементах, лампах дневного света). Соединения Rb используются в качестве твердых электролитов.
В вакуумной технике (газопоглотитель).
Перспективное «топливо» для ионных ракетных двигателей.
В медицине
Таблица 1. 5
Космогенные радионуклиды
Радионуклид
Период полураспада
Средняя энергия β -излучения Еβ , кэВ
Энергия гамма-излучения Еγ , кэВ
Квантовый выход пγ , %
Среднемировая эффективная доза Н, мкЗв/год
3Н
12, 32 года
5, 68
-
-
0, 01
7Ве
53, 29 дней
-
477, 6
10, 52
0, 03
14С
5730 лет
49, 45
-
-
12, 00
22Na
2, 6024 года
β + 215, 4
99, 94
0, 01
Примечания:
1. Дозы облучения любых групп населения космогенными радионуклидами близки к среднемировым. Для большинства этих радионуклидов дозы крайне малы. Только для 14С доза несколько превышает пренебрежимо малое значение (10 мкЗв/год).
2. Гамма-излучение радионуклидов 7Ве и 22Na может обнаруживаться при гамма-спектрометрическом анализе атмосферных осадков, воздушных фильтров и листовых растений.
Приложение 2
Значения дозовых коэффициентов для расчета доз облучения при ингаляционном поступлении долгоживущих природных радионуклидов с пылью
Таблица 2. 1
Дозовые коэффициенты для радионуклидов ряда 238U
Радионуклид
Период полураспада
Тип распада
Дозовый коэффициент с учетом типа соединения, Зв/Бк
тип соединения - П
максимальный
238U
4, 77 ∙ 109 лет
α
2, 6 ∙ 10-6
7, 3 ∙ 10-6
234Th
24, 10 дней
β
6, 3 ∙ 10-9
7, 3 ∙ 10-9
234Ра
1, 17 мин
β
3, 8 ∙ 10-10
4, 0 ∙ 10-10
234U
2, 45 ∙ 105 лет
α
3, 1 ∙ 10-6
8, 5 ∙ 10-6
230Th
7, 70 ∙ 104 лет
α
4, 0 ∙ 10-5
4, 0 ∙ 10-5
226Ra
1600 лет
α
3, 2 ∙ 10-6
3, 2 ∙ 10-6
214Pb
26, 8 мин
β
-
2, 9 ∙ 10-9
214Bi
19, 9 мин
β
1, 4 ∙ 10-8
1, 4 ∙ 10-8
210Pb
22, 3 года
β
-
8, 9 ∙ 10-7
210Bi
5, 013 дня
β
8, 4 ∙ 10-8
8, 4 ∙ 10-8
210Po
138, 4 дня
α
3, 0 ∙ 10-6
3, 0 ∙ 10-6
Сумма
5, 20 ∙ 10-5
6, 30 ∙ 10-5
Таблица 2. 2
Дозовые коэффициенты для радионуклидов ряда 232Th
Радионуклид
Период полураспада
Тип распада
Дозовый коэффициент с учетом типа соединения, Зв/Бк
тип соединения - П
максимальный
232Th
1, 405 ∙ 1010 лет
α
4, 2 ∙ 10-5
4, 2 ∙ 10-5
228Ra
5, 75 лет
β
2, 6 ∙ 10-6
2, 6 ∙ 10-6
228Ас
6, 15 ч
β
1, 6 ∙ 10-8
2, 5 ∙ 10-8
228Th
1, 913 лет
α
3, 1 ∙ 10-5
3, 9 ∙ 10-5
224Ra
3, 66 дня
α
2, 9 ∙ 10-6
2, 9 ∙ 10-6
212Pb
10, 64 ч
β
-
1, 9 ∙ 10-8
212Bi
60, 55 мин
α (36 %);
β (64 %)
3, 0-10" 8
3, 0 ∙ 10-8
Сумма
7, 85 ∙ 10-5
8, 66 ∙ 10-5
Примечание: Значения дозовых коэффициентов для остальных радионуклидов рядов 238U и 232Th в 10 и более раз меньше приведенных в табл. 2. 1 и 2. 2 значений.
Приложение 3
Дозовые коэффициенты для взрослых жителей и уровни вмешательства (УВ) для основных природных радионуклидов в питьевой воде (извлечение из прилож. 2а к НРБ-99/2020)
Радионуклид
Период полураспада, Т1/2
Дозовый коэффициент, мкЗв/Бк
УВ, Бк/кг
Ряд 238U
238U
4, 468 ∙ 109 лет
0, 045
3, 00
234U
2, 455 ∙ 105 лет
0, 049
2, 80
230Th
7, 538 ∙ 104 лет
0, 210
0, 65
226Ra
1600 лет
0, 280
0, 50
222Rn
3, 8232 дня
*)
60, 0
210Pb
22, 3 года
0, 690
0, 20
210Ро
138, 376 дня
1, 200
0, 11
Ряд 232Th
232Th
1, 405 ∙ 1010 лет
0, 230
0, 6
228Ra
5, 75 лет
0, 690
0, 2
228Th
1, 9116 лет
0, 072
1, 9
224Ra
3, 66 дня
0, 065
2, 1
Ряд 235U
235U
7, 038 ∙ 108 лет
0, 047
2, 90
231Ра
3, 276 ∙ 104 лет
0, 710
0, 19
227Ас
21, 773 года
1, 100
0, 12
227Th
18, 72 дня
0, 0088
16, 00
223Ra
11, 435 дня
0, 100
1, 40
_____________
*) Уровень вмешательства установлен с учетом критического пути облучения по п. 5. 3. 6 НРБ-99/2020.