2.7. Радиационное поле

Естественное радиационное поле, или поле ионизирующих излучений (естественная радиоактивность), наблюдаемое на поверхности Земли, играет в экологии большую роль (Бондаренко и др., 1998). Нормальный радиационный фон формируется излучением, приходящим к поверхности планеты извне, из дальнего космоса и околоземного пространства, а также наличием в земной коре радиоактивных элементов и процессом дегазации планеты, в ходе которого на поверхность ее выносятся радиоактивные газы - радон (²²²Rn) и торон (²²⁰Rn).

Космический фон, на долю которого приходится меньше половины общего уровня радиоактивности, характеризуется мощностью дозы излучения 0,03 - 0,06 мкГр/ч (3 - 6 мкР/ч). (Грей (Гр) - единица измерения дозы излучения в Международной системе единиц СИ. 1 Гр = 100 ρ (рентген).) В высокогорье космический радиационный фон возрастает на 0,015 мкГр/ч (1,5 мкР/ч) на каждый километр превышения отметки рельефа местности.

Нормальная радиоактивность горных пород обусловлена кларковым содержанием в ней радионуклидов (радиоактивных элементов). "Нормальными" в радиационном отношении принято считать горные породы, в которых содержание радиоактивных элементов ²³⁸U (продуктом распада которого является ²²²Rn) и ²³²Th (в результате распада которого образуется ²²⁰Rn, или торон) не превышает 2,5 г/т (2,5 кларка). Содержание урана в породах в количестве 0,001% создает аномалию радиоактивности, характеризующуюся мощностью дозы излучения в 0,05 мкГр/ч (5 мкР/ч), а повышение содержания до 2% обусловливает поле радиации на уровне 100 мкГр/ч (10 000 мкР/ч). Радиационный фон в угольных и других "неурановых" шахтах фиксируется на уровне 0,04 - 0,06 мкГр/ч (4 - 6 мкР/ч), но может достигать 0,27 - 2,97 мкГр/ч (27 - 297 мкР/ч). Кроме упомянутых выше радиоактивных семейств урана и тория, концентрация которых в земной коре повышена (2,5 · 10^-4 и 1,3 · 10^-3% соответственно), высокой радиоактивностью отличаются породы, содержащие ⁴⁰К, концентрация которого в земной коре составляет 2,5%.

38

С радиоактивностью горных пород тесно связана радиоактивность природных вод и газов. В целом в гидросфере и атмосфере содержание радиоактивных элементов ничтожно мало. Подземные воды могут иметь разную радиоактивность. Особенно велика она у подземных вод радиоактивных месторождений и вод сульфатно-бариевого, хлоридно-кальциевого составов.

К зонам повышенного радиоактивного риска относятся регионы, где на поверхность Земли выходят граниты, гнейсы, вулканические туфы, фосфориты и другие породы, содержание урана и тория в которых может достигать 100 г/т (100 кларков) и более. Эманирование радона существенно повышается там, где горные породы дезинтегрированы, т.е. в зонах разломов, выветривания, трещиноватости. Повышенное выделение радона из почвы наблюдается также в сейсмически активных областях.

39