Hintergrundradiation ist die ionisierende Strahlung ständig präsentieren in der natürlichen Umgebung der Erde, die von natürlichen und künstlichen Quellen ausgestrahlt wird.

Übersicht

Sowohl natürliche als auch Mensch-gemachte Hintergrundradiation ändert sich durch die Position.

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Die Hintergrundradiation der menschlichen Umgebung ist eine Kombination:

• Quellen in der Erde. Diese schließen Quellen in Wasser und Essen ein (Banane gleichwertige Dosis), die zum menschlichen Körper, zum Gebäude von Materialien, und zu Produkten vereinigt werden, die radioaktive Quellen nach der Natur vereinigen;
• Quellen vom Weltraum, wie kosmische Strahlen;
• Quellen in der Atmosphäre, wie das radon Benzin haben von der Kruste der Erde veröffentlicht, die dann in radioaktive Atome verfällt, die Bordstaub und anderem particulate (granuliert, Puder) Materialien anhaften, die Menschen aufnehmen und einatmen könnten. Ein anderer Faktor ist die Radiation, die durch die Atombeschießung der oberen Atmosphäre durch energiereiche kosmische Strahlen erzeugt ist.

Natürliche Quellen der Hintergrundradiation sind für die meisten Ereignisse der menschlichen Aussetzung von der ionisierenden Strahlung verantwortlich; das Ausschließen von 3.0 Prozent für medizinische Aussetzung, z.B radiologische Bildaufbereitung und Strahlentherapie und andere künstliche Quellen der Hintergrundradiation wie:

• Selbstleuchtzifferblätter und Zeichen
• Globale radioaktive Verunreinigung, die zu Kernwaffen folgend ist, die prüfen
• Kernkraftwerk und Kernbrennstoff-Wiederaufbereitungsunfälle
• Normale Operation von Kernkraft-Möglichkeiten und wie wissenschaftliche Forschung
• Emissionen davon, fossile Brennstoffe, wie diejenigen von kohlenangetriebenen Kraftwerken zu verbrennen
• Emissionen von Kernmedizin-Möglichkeiten und bestrahlten Patienten

Natürliche Hintergrundradiation

Natürliche Hintergrundradiation kommt aus zwei primären Quellen: Höhenstrahlung und Landquellen. Die durchschnittliche Welthintergrunddosis für einen Menschen ist ungefähr 2.4 millisievert (mSv) pro Jahr. Diese Aussetzung ist größtenteils von der Höhenstrahlung und den natürlichen Radionukliden in der Umgebung (einschließlich derjenigen innerhalb des Körpers). Das ist viel größer als anthropogene Hintergrundstrahlenaussetzung, die sich das Jahr 2000 auf einen Durchschnitt von ungefähr 5 μSv (0.005 mSv) pro Jahr von der historischen Kernwaffenprüfung, den Kernkraft-Unfällen und der Kernindustrieoperation verbunden belaufen hat und größer ist als die durchschnittliche Aussetzung von medizinischen Tests, die sich von 0.04 bis 1 mSv pro Jahr erstreckt. Ältere kohlenentlassene Kraftwerke ohne wirksame Flugasche-Festnahme sind eine der größten Quellen der anthropogenen Hintergrundstrahlenaussetzung.

In Europa erstreckt sich die durchschnittliche natürliche Hintergrundaussetzung durch das Land unter 2 mSv jährlich im Vereinigten Königreich zu mehr als 7 mSv jährlich in Finnland. Einige Gebiete haben größere Dosierung als die landesweiten Durchschnitte. In der Welt im Allgemeinen schließen außergewöhnlich hohe natürliche Hintergrundschauplätze Ramsar in den Iran, Guarapari in Brasilien, Kerala in Indien, die nördlichen Flinders-Reihen in Australien und Yangjiang in China ein.

Einige der höchsten Niveaus der natürlichen in der Welt registrierten Hintergrundradiation sind von Gebieten um Ramsar besonders an Talesh-Mahalleh, der ein sehr hohes Hintergrundstrahlengebiet (VHBRA) ist, das eine wirksame Dosis gleichwertig mehrere Male über ICRP-empfohlene Strahlendosis-Grenzen für Strahlenarbeiter und bis zu 200mal größer hat als normale Hintergrundniveaus. Jährliche Aussetzungen von Leuten, die in Ramsar leben, erstrecken sich von 1 bis 26 rem, der 10 bis 260 mSv (im Vergleich zu 0.06 mSv eines Brust-Röntgenbildes oder bis zu 20 mSv eines CT-Ansehens) ist. Der grösste Teil der Radiation im Gebiet ist wegen aufgelösten Radiums 226 in Wasser von heißen Frühlingen zusammen mit kleineren Beträgen von Uran und Thorium wegen Travertin-Ablagerungen. Es gibt mehr als neun heiße Frühlinge im Gebiet mit verschiedenen Konzentrationen von Radioisotopen, und diese werden als Kurorte von Ortsansässigen und Touristen verwendet. Dieses hohe Niveau der Radiation scheint nicht, kranke Effekten auf die Einwohner des Gebiets verursacht zu haben, und hat sie sogar vielleicht ein bisschen mehr radioresistant gemacht, der rätselhaft ist und "Strahlenparadox" genannt worden ist. Es ist auch berichtet worden, dass Einwohner gesündere und längere Leben haben.

Auf der Grundlage davon und anderen Beweisen einschließlich der Tatsache, dass Leben in viel mehr bestrahlter Umgebung entstanden war, haben einige Wissenschaftler die Gültigkeit des geradlinigen Modells ohne Schwellen infrage gestellt, von dem alle Strahlenregulierungen zurzeit abhängen. Andere weisen darauf hin, dass ein Niveau der Radiation wirklich für die Gesundheit gut sein und eine positive Wirkung auf die Bevölkerung haben könnte, die auf der umstrittenen Radiation hormesis Modell durch den Sprung gestützt ist, der DNA-Reparatur-Mechanismen innerhalb der Zelle anfängt. Hintergrundstrahlendosen in den unmittelbaren Umgebungen von Partikeln von hohen Atomnummer-Materialien, innerhalb des menschlichen Körpers, haben eine kleine Erhöhung wegen der fotoelektrischen Wirkung.

Höhenstrahlung

Die Erde und alle Wesen darauf, werden ständig durch die Radiation vom Weltraum bombardiert. Diese Radiation besteht in erster Linie aus positiv beladenen Ionen von Protonen bis Eisen, und größere Kerne haben Quellen außerhalb unseres Sonnensystems abgeleitet. Diese Radiation wirkt mit Atomen in der Atmosphäre aufeinander, um sekundäre Radiation, einschließlich Röntgenstrahlen, muons, Protone, Alphateilchen, pions, Elektronen und Neutronen zu schaffen. Die unmittelbare Dosis von der Höhenstrahlung ist größtenteils von muons, Neutronen und Elektronen, und diese Dosis ändert sich in verschiedenen Teilen der Welt gestützt größtenteils auf dem geomagnetic Feld und der Höhe. Diese Radiation ist in der oberen Troposphäre, ungefähr 10 km Höhe viel intensiver, und ist so der besonderen Sorge für Luftfahrtgesellschaft-Mannschaften und häufige Passagiere, die viele Stunden pro Jahr in dieser Umgebung ausgeben. Während ihrer Flugluftfahrtgesellschaft-Mannschaften bekommen normalerweise eine Extradosis auf der Ordnung 2.2mSv (220 mrem) pro Jahr.

Ähnlich verursachen kosmische Strahlen höhere Hintergrundaussetzung in Astronauten als in Menschen auf der Oberfläche der Erde. Astronauten in niedrigen Bahnen, solcher als in der Internationalen Raumstation oder Raumfähre, werden durch das magnetische Feld der Erde teilweise beschirmt, sondern auch leiden unter dem Strahlenriemen von Van Allen, der kosmische Strahlen ansammelt und sich aus den Erden magnetisches Feld ergibt. Außerhalb der niedrigen Erdbahn, wie erfahren, durch die Astronauten von Apollo, die zum Mond gereist sind, ist diese Hintergrundradiation viel intensiver, und vertritt ein beträchtliches Hindernis für die potenzielle zukünftige langfristige menschliche Erforschung des Monds oder Mars.

Kosmische Strahlen verursachen auch elementare Umwandlung in der Atmosphäre, in der sich sekundäre durch die kosmischen Strahlen erzeugte Radiation mit Atomkernen in der Atmosphäre verbindet, um verschiedenen nuclides zu erzeugen. Viele so genannte cosmogenic nuclides können erzeugt werden, aber wahrscheinlich ist das bemerkenswerteste Kohlenstoff 14, der durch Wechselwirkungen mit Stickstoff-Atomen erzeugt wird. Diese cosmogenic nuclides erreichen schließlich die Oberfläche der Erde und können in lebende Organismen vereinigt werden. Die Produktion dieser nuclides ändert sich ein bisschen mit Kurzzeitschwankungen im kosmischen Sonnenstrahl-Fluss, aber wird praktisch unveränderlich über lange Skalen von Tausenden zu Millionen von Jahren betrachtet. Die unveränderliche Produktion, Integration in Organismen und relativ kurze Halbwertzeit von Kohlenstoff 14 sind die in radiocarbon verwendeten Grundsätze die Datierung von alten biologischen Materialien wie Holzkunsterzeugnisse oder Mensch bleibt.

Landquellen

Radioaktives Material wird überall in der Natur gefunden. Es kommt natürlich im Boden, den Felsen, dem Wasser, der Luft und der Vegetation vor. Die Hauptradionuklide der Sorge für die Landradiation sind allgemeine Elemente mit dem niedrigen Überfluss radioaktive Isotope, wie Kalium und Kohlenstoff, oder das langlebige Element-Uran und Thorium und ihre Zerfall-Produkte, von denen einige, wie Radium und radon höchst radioaktiv sind, aber in niedrigen Konzentrationen vorkommen. Die meisten dieser Quellen haben wegen des radioaktiven Zerfalls seit der Bildung der Erde abgenommen, weil es keinen bedeutenden zur Erde zurzeit transportierten Betrag gibt. So ist die gegenwärtige Tätigkeit auf der Erde von Uran 238 nur halb so viel, wie es ursprünglich wegen der Halbwertzeit seines 4.5 Milliarden Jahres war, und Kalium 40 (Halbwertzeit 1.25 Milliarden Jahre) nur bei ungefähr 8 % der ursprünglichen Tätigkeit ist. Die Effekten auf Menschen der wirklichen Abnahme (erwartet zu verfallen) dieser Isotope sind jedoch minimal. Das ist, weil sich Menschen zu kürzlich für den Unterschied in der Tätigkeit über einen Bruchteil einer Halbwertzeit entwickelt haben, um bedeutend zu sein. Stellen Sie einen anderen Weg, menschliche Geschichte ist im Vergleich mit einer Halbwertzeit von einer Milliarde Jahren so kurz, dass die Tätigkeit dieser langlebigen Isotope im Laufe unserer Zeit auf diesem Planeten effektiv unveränderlich gewesen ist.

Außerdem sind viele kürzere Halbwertzeit und so mehr höchst radioaktive Isotope aus der Landumgebung, jedoch, wegen der natürlichen andauernden Produktion von ihnen nicht verfallen. Beispiele von diesen sind Kohlenstoff 14 (cosmogenic), Radium 226 (Zerfall-Produkt von Uran 238) und radon-222 (ein Zerfall-Produkt von Radium 226).

Radiation innerhalb des menschlichen Körpers

Einige der wesentlichen Elemente, die den menschlichen Körper, hauptsächlich Kalium und Kohlenstoff zusammensetzen, haben radioaktive Isotope, die bedeutsam zu unserer Hintergrundstrahlendosis beitragen. Ein durchschnittlicher Mensch enthält ungefähr 30 Milligramme des Kaliums 40 (K) und ungefähr 10 Nanogramm (10 g) Kohlenstoff 14 (C), der eine Zerfall-Halbwertzeit von 5,730 Jahren hat. Innerer Verunreinigung durch das radioaktive Außenmaterial ausschließend, ist der größte Bestandteil der inneren Strahlenaussetzung von biologisch funktionellen Bestandteilen des menschlichen Körpers vom Kalium 40. Der Zerfall von ungefähr 4,000 Kernen von K macht pro Sekunde Kalium die größte Quelle der Radiation in Bezug auf die Zahl von verfallenden Atomen. Die Energie von durch K erzeugten Beta-Partikeln ist auch ungefähr 10mal stärker als die Beta-Partikeln vom C-Zerfall.

C ist im menschlichen Körper an einem Niveau von 3700 Bq mit einer biologischen Halbwertzeit von 40 Tagen da. Es gibt ungefähr 1,200 durch den Zerfall von C pro Sekunde erzeugte Beta-Partikeln. Jedoch ist ein C Atom in der genetischen Information der ungefähr Hälfte der Zellen, während Kalium nicht ein Bestandteil der DNA ist. Der Zerfall eines C Atoms innerhalb der DNA in einer Person geschieht ungefähr 50mal pro Sekunde, ein Kohlenstoff-Atom zu einem des Stickstoffs ändernd.

Radon

Radon ist eine Landquelle der ionisierenden Strahlung, die von besonderer Bedeutung ist, weil, obwohl durchschnittlich es sehr selten ist, dieses höchst radioaktive Element in hohen Konzentrationen in vielen Gebieten der Welt gefunden werden kann, wo es ein bedeutendes Gesundheitsrisiko vertritt. Radon ist ein Zerfall-Produkt von Uran, das in der Kruste der Erde, aber allgemein konzentriertes in erztragenden um die Welt gestreuten Felsen relativ üblich ist. Radon sickert aus diesen Erzen in die Atmosphäre oder in Grundwasser, und in diesen Gegenden kann es innerhalb von Wohnungen anwachsen und Menschen zu hohen Konzentrationen ausstellen. Der weit verbreitete Aufbau gut isolierter und gesiegelter Häuser in der nördlichen industrialisierten Welt hat zu radon das Werden die primäre Quelle der Hintergrundradiation in einigen Gegenden im nördlichen Nordamerika und Europa geführt. Einige dieser Gebiete, einschließlich Cornwalls und Aberdeenshire im Vereinigten Königreich haben hoch genug natürliche Strahlenniveaus, dass lizenzierte Kernseiten dort nicht gebaut werden können — würden die Seiten bereits gesetzliche Strahlengrenzen überschreiten, bevor sie sich geöffnet haben, und über die natürliche Krume und den Felsen alles als auf niedriger Stufe radioaktiver Abfall würde verfügt werden müssen.

Die Strahlenaussetzung von radon ist indirekt. Radon hat eine kurze Halbwertzeit (4 Tage) und verfällt in andere feste particulate Radium-Reihe radioaktiven nuclides. Diese radioaktiven Partikeln werden eingeatmet und bleiben untergebracht in den Lungen, das Verursachen hat Aussetzung fortgesetzt. Leute in betroffenen Gegenden können bis zu 10 mSv pro Jahr Hintergrundradiation erhalten. Radon ist so die zweite Hauptursache des Lungenkrebses nach dem Rauchen, und ist für 15,000 bis 22,000 Krebs-Todesfälle pro Jahr in den Vereinigten Staaten allein verantwortlich.

Anthropogene Hintergrundradiation

Häufige oberirdische Kernexplosionen zwischen 1940er Jahren und 1960er Jahren haben einen wesentlichen Betrag der radioaktiven Verunreinigung gestreut. Etwas von dieser Verunreinigung ist lokal, die unmittelbaren hoch radioaktiven Umgebungen machend, während etwas davon längere Entfernungen als radioaktiver Kernniederschlag getragen wird; etwas von diesem Material wird weltweit verstreut. Die Zunahme in der Hintergrundradiation wegen dieser Tests hat 1963 an ungefähr 0.15 mSv pro Jahr weltweit, oder ungefähr 7 % der durchschnittlichen Hintergrunddosis von allen Quellen kulminiert. Der Beschränkte Testverbot-Vertrag von 1963 hat oberirdische Tests so vor dem Jahr 2000 verboten, das die Weltdosis von diesen Tests zu nur 0.005 mSv pro Jahr vermindert hat.

Ältere kohlenentlassene Kraftwerke ohne wirksame Flugasche-Festnahme sind eine große Quelle der anthropogenen Hintergrundstrahlenaussetzung. Wenn Kohle, Uran, Thorium und alle Uran-Töchter verbrannt wird, die durch den Zerfall angesammelt sind —, werden Radium, radon, Polonium — veröffentlicht. Gemäß einem 1978-Artikel in der Zeitschrift Science, "sind kohlenentlassene Kraftwerke weltweit die Hauptquellen von radioaktiven zur Umgebung veröffentlichten Materialien". Radioaktive Materialien haben vorher Untergrundbahn in Kohlenablagerungen begraben werden als Flugasche veröffentlicht oder, wenn Flugasche gewonnen wird, kann in den mit der Flugasche verfertigten Beton vereinigt werden. Radioaktive Materialien werden auch in gasartigen Emissionen veröffentlicht. Das wissenschaftliche Komitee der Vereinten Nationen auf den Effekten der Atomradiation schätzt ein, dass pro gigawatt-jährigen (GWa) der elektrischen durch Kohle erzeugten Energie, mit der aktuellen Mischung der Technologie weltweit, der Bevölkerungseinfluss etwa 0.8 tödliche Krebse pro Werk - über die betroffene Bevölkerung verteiltes Jahr ist. Mit 400 GW von kohlenentlassenen Kraftwerken in der Welt beläuft sich das auf ungefähr 320 Todesfälle pro Jahr.

Unter normalen Verhältnissen veröffentlicht ein moderner Kernreaktor Minuskelbeträge der radioaktiven Verunreinigung. Während sich die bei geringen Unfällen veröffentlichte Radiation, Hauptunfälle wie Feuer von Windscale (Unfall von Sellafield), der Unfall von Tschernobyl und der Fukushima ändert, veröffentlichen I Kernunfälle massive radioaktive Verunreinigung in die Umgebung.

Strahlenniveaus am geschlagenen Fukushima I Kraftwerk hat spiking bis zu 1,000 mSv/h (millisievert pro Stunde) geändert, der ein Niveau ist, das Strahlenkrankheit veranlassen kann, in einer späteren Zeit im Anschluss an eine Stunde-Aussetzung vorzukommen. Die bedeutende Ausgabe in Emissionen von radioaktiven Partikeln hat im Anschluss an Wasserstoffexplosionen an drei Reaktoren stattgefunden, weil Techniker versucht haben, im Meerwasser zu pumpen, um die Uran-Kraftstoffstangen kühl zu halten, und radioaktives Benzin von den Reaktoren abgezapft haben, um Platz für das Meerwasser zu machen. Sorgen über die Möglichkeit einer in großem Umfang Strahlenleckstelle sind 20 km Ausschluss-Zone hinausgelaufen, die um das Kraftwerk und die Leute innerhalb der 20-30 km Zone wird aufstellt, die wird empfiehlt, zuhause zu bleiben. Später haben das Vereinigte Königreich, Frankreich und einige andere Länder ihren Staatsangehörigen gesagt zu denken, Tokio, als Antwort auf Ängste davor zu verlassen, Kernverunreinigung auszubreiten. Neuer Wissenschaftler hat berichtet, dass sich Emissionen des radioaktiven Jods und Cäsiums vom verkrüppelten Fukushima I Kernkraftwerk Niveaus offensichtlich nach der Katastrophe von Tschernobyl 1986 genähert haben. Am 24. März 2011 haben japanische Beamte bekannt gegeben, dass "radioaktives Jod 131 außerordentliche Sicherheitsgrenzen für Säuglings an 18 Wasserreinigungswerken in Tokio und fünf anderen Präfekturen entdeckt worden waren". Sieh Strahleneffekten von Fukushima Daiichi Kernkatastrophe.

Künstliche Strahlenquellen

Die Radiation von natürlichen und künstlichen Strahlenquellen ist in ihrer Natur und ihren Effekten identisch. Diese Materialien werden in der Umgebung, und in unseren Körpern gemäß den chemischen Eigenschaften der Elemente verteilt. Die Kerndurchführungskommission, die USA-Umweltbundesbehörde, und andere amerikanische und internationale Agenturen, verlangt, dass Lizenznehmer Strahlenaussetzung von individuellen Mitgliedern des Publikums zu 1 mSv (100 mrem) pro Jahr beschränken, und Berufsstrahlenaussetzung von Erwachsenen beschränken, die mit dem radioaktiven Material zu 50 mSv (5 rem) pro Jahr und 100 mSv (10 rem) in 5 Jahren arbeiten.

Die Aussetzung für einen Durchschnittsmenschen ist ungefähr 3.6 mSv/year, von denen 80 Prozent aus natürlichen Quellen der Radiation kommen. Die restlichen 20 Prozent ergeben sich aus Aussetzung von künstlichen Strahlenquellen, wie medizinische Röntgenstrahlen, Industriequellen wie Rauchmelder und ein kleiner Bruchteil von Kernwaffentests. Für Durchschnittsmenschen, die keine medizinischen Röntgenstrahlen gehabt haben, kommen nur 3 % ihrer jährlichen Strahlendosis aus künstlichen Quellen.

Eine Kraft eines medizinischen Standardröntgenstrahls ist ungefähr 2 mrem oder 0.02 mSv, aber kann mehr als zehnmal sein, den je nachdem die Ausrüstung verwendet hat. Ein Zahnröntgenstrahl hat optimal eine Dosis mindestens 0.0033 mSv, aber schlechte Maschinen und Technik können Dosen nicht weniger als 0.11 mSv geben. Der Durchschnitt amerikanisch und europäisch erhält ungefähr 0.5 mSv der diagnostischen medizinischen Dosis pro Jahr; Länder mit niedrigeren Ebenen der Gesundheitsfürsorge erhalten über eine fünfte von dieser Dosis.

Die Strahlenbehandlung für verschiedene Krankheiten ist auch für eine Dosis, sowohl in Personen als auch in denjenigen um sie verantwortlich.

Anderer Gebrauch

In anderen Zusammenhängen kann Hintergrundradiation einfach jede Radiation sein, die durchdringend ist, entweder das Ionisieren oder nicht. Ein besonderes Beispiel davon ist die kosmische Mikrowellenhintergrundradiation, ein fast gleichförmiges Glühen, das den Himmel im Mikrowellenteil des Spektrums füllt; Sterne, Milchstraßen und andere Gegenstände von Interesse in der Radioastronomie treten gegen diesen Hintergrund hervor.

In einem Laboratorium bezieht sich Hintergrundradiation auf den gemessenen Wert von irgendwelchen Quellen, die ein Instrument betreffen, wenn eine Strahlenquellprobe nicht gemessen wird. Diese Hintergrundrate, die als ein stabiler Wert durch vielfache Maße gewöhnlich vorher und nach dem Beispielmaß gegründet werden muss, wird von der gemessenen Rate abgezogen, wenn die Probe gemessen wird.

Die Hintergrundradiation für für Arbeiter gemessene Berufsdosen ist die ganze Strahlendosis, die durch Strahlendosis-Maß-Instrumente in potenziellen Berufsaussetzungsbedingungen nicht gemessen wird. Das schließt sowohl "natürliche Hintergrundradiation" als auch irgendwelche medizinischen Strahlendosen ein. Dieser Wert wird nicht normalerweise gemessen oder aus Überblicken bekannt, solch, dass Schwankungen in der Gesamtdosis individuellen Arbeitern nicht bekannt sind. Das kann ein bedeutender Verwechseln-Faktor im Festsetzen von Strahlenaussetzungseffekten in einer Bevölkerung von Arbeitern sein, die bedeutsam verschiedene natürliche medizinische und Hintergrundstrahlendosen haben können. Das ist am bedeutendsten, wenn die Berufsdosen sehr niedrig sind.

Siehe auch

• Hintergrundradiation gleichwertige Zeit (BRET)
• Umweltradioaktivität
• Banane gleichwertige Dosis

Links

• Hintergrundstrahlenbeschreibung vom Strahleneffekten-Forschungsfundament
• Umwelt- und häufig gestellte Hintergrundstrahlenfragen von der Gesundheitsphysik-Gesellschaft
• Strahlendosis-Karte von der amerikanischen Kerngesellschaft
• Strahlendosis-Rechenmaschine von der US-Umweltbundesbehörde