Облучение космическим излученим
Космическое излучение подразделяется на первичное и вторичное.
Первичное излучение - это высокоэнергетическое излучение, состоящее из заряженных частиц в основном протонов (90%) и ионов 4Не (10%) и приходящее в атмосферу Земли из космоса.
Вторичное излучение - образуется в результате взаимодействия первичного космического излучения с веществом атмосферы, приводящего к образованию вторичных частиц и электромагнитного излучения.
В первичном космическом излучении выделяют первичное галактическое космическое излучение, состоящее из протонов и солнечные космические лучи, генезис которых связан со вспышками на Солнце. Солнечное излучение из-за низкой энергии (до 40 МэВ) не приводит к заметному увеличению дозы излучения на поверхности Земли.
Первичное космическое излучение почти полностью исчезает на высоте 20 км. Космогенные радионуклиды образуются в основном в атмосфере в результате взаимодействия протонов и нейтронов с ядрами азота, кислорода, аргона, а затем поступают на земную поверхность с атмосферными осадками. К ним относятся 3Н, 14С, 7Ве, 22Na и другие (всего 14 радионуклидов). При вхождении в атмосферу высокоэнергетические частицы реагируют с ее веществом, образуя нейтроны, протоны и мезоны, энергия которых достаточна для инициирования новых ядерных реакций с ядрами элементов, входящих в состав атмосферы. При этих реакциях, называемых реакциями скалывания, образуется большое количество космогенных радионуклидов 3Н, 7Ве, 10Ве, 22Na, 24Na
N +n
C + p
O
+ p
F +γ
14N + n ® 12C + 3H
3H и 14С являются космогенными источниками последующего внутреннего облучения человека на Земле.
На уровне Земли космогенные радионуклиды не вносят существенного вклада в дозу внешнего облучения.
В верхней атмосфере наиболее важную дозообразующую роль играют протоны и нейтроны, на небольших высотах в атмосфере ионы (основной источник ионизации).
Интенсивность космического излучения зависит от солнечной активности, географического расположения объекта и возрастает с высотой над уровнем моря.
Для средних широт на уровне моря доза на открытой местности на мягкие ткани вследствие космического излучения составляет: 2,8×10-4Гр/год (28 мрад/год), нейтронная компонента дает дополнительную дозу 3,5×10-6Гр/год. Если коэффициент качества облучения нейтронами принято считать равным 6, то эффективная эквивалентная доза космического излучения составляет примерно 300 мкзв в год.