[科普中國]-放射性空氣污染

工業(yè)污染引起的空氣中天然放射性核素

由于人們的生產活動,在自然界中放射性核素226Ra、228Ra、228Th、285U、288U、210Pb、222Rn及其衰變子體有所增加。例如,1噸煤中含226Ra 0.37~3.gMBq,在煤燃燒所產生的飛灰中含226Ra 59.2~Zo6MBq，功率1000MW的燃煤發(fā)電廠,排出的鐳的放射性同位素要比用液體燃料發(fā)電廠排出的大100倍。

天然放射性核素除來源于發(fā)電廠排出的飛灰外,還來自于發(fā)電廠廢物放置場和煤廢物堆放場的灰塵以及工業(yè)廢物污染的塵土。結果導致工業(yè)地區(qū)空氣中的放射性要比取決于地質化學平衡狀態(tài)的平均水平要高。

在工業(yè)污染時,空氣中含有大量的長壽命放射性核素:a=0.11Bq/m3，β=0.01Bq/m3，γ=0.09Bq/m3?？諝庵械摩痢ⅵ潞挺没疃仍谟酗L無雨要比有雨時高,一年之中天然放射性在夏季月份較高。在遠離工業(yè)中心的地方，α、β和γ輻射體的含量一般是很低的。平均α活度波動在百分之幾至十分之幾貝可每立方米,平均β和γ活度為千分之幾貝可每立方米。山區(qū)的特點是每年溫暖季節(jié)谷地空氣中的α活度增高。

最易懸浮的放射性核素是210Pb。它在灰渣和煤中的含量差別很大,燃燒時大部分210Pb被蒸發(fā),落入灰渣中的數(shù)量很少。蒸發(fā)時蒸氣可凝結到飛灰粒子上。226Ra是一種比釷系中228Ra的硅化合物更易遷移的放射性核素。在飛灰堆放場的揚塵是造成環(huán)境二次污染的重要污染源。1

空氣中的放射性污染及其危害人類遭遇的核事故迄今為止，人類遭遇的最慘重的核災難，莫過于二戰(zhàn)末期美國在日本的廣島和長崎，分別投放的兩顆原子彈。1945年8月6日，美國飛行員保羅·提貝茲，駕駛B-29轟炸機，在日本廣島上空9000米高度，投下第一棵原子彈。當場炸死14萬人。1945年8月9日，查理士爾·斯文尼駕駛的B-29轟炸機，在長崎上空9000米高度投下第二顆原子彈。當場炸死12萬人。

1979年3月28日，美國三哩島核電站2號反應堆發(fā)生核泄漏事故。核事故發(fā)生過程里，有三名工作人員受到超劑量照射。沒有人員傷亡，但經(jīng)濟損失超過10億美元。這次核事故的發(fā)生，給人類利用核能的前景，第一次投下了陰影。

前蘇聯(lián)的切爾諾貝利核電站核泄漏事故，在人們的記憶里留下了最為慘痛的印象。1986年4月26日，4號機組核反應堆發(fā)生爆炸。當場死亡31人，傷數(shù)百人。核泄漏事故的災難性后果是：烏克蘭一半以上的土地受到污染，13萬居民被迫遷居他鄉(xiāng)，320多萬居民受到核輻射侵害，造成150億美元的經(jīng)濟損失。

2000年8月12日，俄羅斯海軍北方艦隊的庫爾斯克號導彈核潛艇，在巴倫支海域參加軍事演習時，發(fā)生爆炸并沉沒。艇上118名官兵不幸全部遇難，而核泄漏造成的放射性污染則更是令人擔憂。庫爾斯克號核潛艇爆炸，成為俄羅斯歷史上傷亡最慘重的潛艇事故。

2011年3月12日，日本東海岸發(fā)生9級地震，導致日本福島縣第一和第二核電站爆炸。這次核事故，雖然未有任何員工因為遭受直接照射而死亡，但有6位員工受到超過“終身攝入限度”的劑量照射，約有300位員工受到較大量劑量照射。 2

放射性污染對人體健康的危害經(jīng)過長期的觀察分析和研究發(fā)現(xiàn)，人體受到一定劑量的照射，可能引發(fā)諸多疾病，例如：惡心、嘔吐、食欲不振、脫發(fā)、皮炎、眼疾、疲勞、虛脫、炎腫、白血球減少、血小板減少、骨髓疏松等；大劑量照射，導致休克或死亡。環(huán)境中的放射性污染，導致生物機體的細胞癌變，染色體的畸變和基因（DNA）突變，已經(jīng)被許多事實所證明。

放射性污染防護放射性污染防護的基本原則是：避免放射性物質進入人體；不要超過最大允許照射劑量；盡量減少照射劑量；盡量遠離放射源；環(huán)境中的放射性本底不能過高。

放射性污染防護的技術措施主要包括：利用探測儀器對環(huán)境放射性本底進行實時監(jiān)測；對放射源進行必要的屏蔽；放射源必須設專人保管；工作人員需穿戴防護衣、防護帽、防護口罩和防護手套；從事放射性工作人員必須經(jīng)過嚴格的技術培訓，具備防護基本知識；建立放射性工作人員衛(wèi)生保健制度。2

放射性氣體收集測控放射性氣體收集是一門具有挑戰(zhàn)性和專業(yè)性的技術，是進行放射性氣體測量的基礎，被廣泛應用于放射性污染設備的環(huán)境修復過程、核電站連續(xù)運行與安全設計、放射性物質的監(jiān)控與處理、空氣污染控制等領域。收集裝置是開展放射性氣體采集技術研究的平臺，而測控系統(tǒng)是收集裝置的重要部件，直接關系到樣品獲取的成敗否。同所有的空氣收集和檢測一樣，放射性氣體的檢測方式取決于收集的基本目的。收集目的可分為6種孔基本性質和毒性測試、過程控制、健康保護、環(huán)境監(jiān)測、事故響應、達標論證。對于環(huán)境監(jiān)測，是為保證放射性物質的環(huán)境釋放量處于法律法規(guī)限定的范圍內，即要求進行流量監(jiān)控或通道收集，兼顧在線測量與離線測量，通過高流量收集、長時間收集及使用高精密儀器來提高測量的靈敏度。