Камни и радиация

После размещения фото в Авито с прибором, измеряющим радиационный фон, посыпались вопросы в личку. Отвечаю публично.

Что такое радиационный фон и как его измеряют?

Радиационный фон — это уровень радиации, присутствующий в окружающей среде в обычных условиях, без каких-либо источников радиационного загрязнения. Единицы измерения:

• Микрозиверт в час (мкЗв/ч) — это единица измерения дозы радиации, которая указывает на количество радиации, которое человек получает за час.

• Миллизиверт в год (мЗв/год)— это сумма дозы радиации, которую человек получает за год.

Для повседневного контроля достаточно знать уровень фона в микрозивертах в час. Информация о годовых дозах (мЗв/год) используется для понимания совокупного воздействия на здоровье человека (в случае возникновения каких-либо рисков из-за временного превышения нормального фона). 

Уровни опасности радиационного фона

• Нормальный радиационный фон: от 0,05 до 0,30 мкЗв/ч. Он не представляет опасности для здоровья человека и соответствует естественному уровню радиации на поверхности Земли.

• Уровень, вызывающий внимание: 0,30–0,60 мкЗв/ч. Хотя это немного выше среднего, но фон всё ещё безопасен. Хотя может потребовать дальнейшего наблюдения, если такой уровень будет стабильным долгое время.

• Опасный уровень: более 0,60 мкЗв/ч. Это показатель, который требует внимания и может потребовать исключения фонящего объекта из области постоянного взаимодействия.

Описанные значения основаны на рекомендациях Международной комиссии по радиационной защите (ICRP) и данных Роспотребнадзора. 

3. Почему этот радиационный фон считается нормальным? 

Радиация присутствует в окружающей среде. Она исходит от многих источников:

• Космические лучи ( 0,3–0,4 мЗв/год на уровне моря) — это высокоэнергетические частицы, которые приходят на Землю из космоса. Наиболее интенсивные потоки космических лучей наблюдаются на больших высотах и в полярных регионах.

• Земная кора (0,5–1,0 мЗв/год). Радиоактивные элементы, такие как уран, торий и радон, естественным образом присутствуют в почве и горных породах. Они излучают радиацию, которая влияет на радиационный фон на поверхности Земли.

• Строительные материалы (0,2–1,0 мЗв/год), такие как гранит, бетон и кирпич, содержат небольшие количества природных радиоактивных веществ. Например, гранит может содержать уран, торий и калий-40, что приводит к незначительному увеличению радиационного фона в зданиях.

• Продукты питания (0,2–0,3 мЗв/год), особенно бананы, бразильские орехи, картофель и морепродукты, содержат естественные радиоактивные изотопы (калий-40 и углерод-14). Эти изотопы присутствуют в малых количествах и не представляют угрозы для здоровья.

Поскольку эти источники всегда присутствуют в окружающей среде и уровень излучения от них низкий, организм человека адаптировался к ним. Поэтому низкий радиационный фон считается безопасным и нормальным.

4. Почему упоминаются мЗв/год?

Радиация оказывает воздействие на организм постепенно. Годовые дозы показывают, сколько радиации человек получает в течение длительного времени. Это важно для оценки долгосрочного риска для здоровья.

Многие международные стандарты радиационной безопасности выражаются в годовых дозах, что позволяет сравнивать различные источники и ситуации с рекомендуемыми безопасными пределами.

В среднем, совокупная доза от всех естественных источников радиации составляет 2–3 мЗв/год. Эта доза является безопасной и находится в пределах естественного радиационного фона, который поддерживает нормальные условия жизни на Земле.

Рекомендации от МКРЗ (Международная комиссия по радиологической защите) устанавливают предельно допустимую дозу для населения в 1 мЗв/год от искусственных источников радиации и до 20 мЗв/год для работников, которые регулярно контактируют с радиацией.

5. Какие камни нужно проверять на радиацию?

Основные радиоактивные минералы: автунит, алланит, бетафит, гадолинит, монацит, карнотит, самарскит, торит, уранинит (урановая смолка), эвксенит, энтергит.

Минералы, которые обычно не фонят, но иногда могут содержать радиоактивные примеси можно перечислять очень долго. Перед использованием минералов в украшениях или хранением вблизи жилых помещений следует проверить их на радиацию.

6. Как проверить фон?

Огромное количество компаний осуществляют выезд с оборудованием для проверки фона, стоит это недорого. Если у вас есть повод сомневаться, имеет смысл разово проверить фон в месте проживания. Коллекцию рекомендую пополнять там, где измеряют фон. Радиационный фон от минералов, содержащих радиоактивные элементы, может представлять опасность при длительном контакте. 

7. Как далеко излучают фонящие камни?

Радиационный фон от минералов зависит от их содержания урана, тория и других радиоактивных элементов. В большинстве случаев радиация от этих камней быстро уменьшается при увеличении расстояния. 

• Альфа-излучение имеет очень малую проникающую способность и может быть остановлено листом бумаги или даже кожей. Однако при попадании альфа-излучателей внутрь организма (вдыхание пыли, попадание в пищу) они могут быть опасными.

• Бета-излучение имеет большую проникающую способность, но обычно его можно остановить тонким слоем пластика, стекла или алюминия. 

• Гамма-излучение наиболее проникающее и может проходить через несколько сантиметров свинца или метров бетона. 

Для большинства радиоактивных минералов радиационный фон снижается до безопасного уровня на расстоянии 30-50 сантиметров. Однако для очень активных образцов может потребоваться большее расстояние.

8. Какое из излучений измеряется?

Измерение в миллизивертах в час (мЗв/час) относится к гамма-излучению и иногда к бета-излучению. Этот показатель обозначает эквивалентную дозу излучения, которая учитывает не только энергию излучения, но и его воздействие на живую ткань. Альфа-частицы имеют очень низкую проникающую способность и обычно не измеряются в мЗв/час, поскольку они не проходят через кожу или материалы, из которых изготовлены детекторы. Их воздействие обычно оценивается при внутреннем облучении (например, при попадании в организм).

9. Насколько опасны могут быть минералы?

Напоминаю, что естественный фон на Земле обычно составляет около 0,1 мкЗв/час до 0,3 мкЗв/час. 

Постоянное воздействие радиации на уровне до 0,3 мкЗв/час считается безопасным и не представляет угрозы для здоровья.

Уровень радиации от 0,6 мкЗв/час и выше требует внимания. На таком уровне длительное воздействие увеличивает риск для здоровья.

Выше 2,5 мкЗв/час считаются опасными. Длительное воздействие на таком уровне может привести к значительным дозам радиации, которые могут вызывать лучевую болезнь или другие серьёзные последствия для здоровья.

Например, годовая доза, считающаяся безопасной для населения, составляет около 1 мЗв/год (при естественном фоне). Если человек подвергается воздействию на уровне 2,5 мкЗв/час, эту годовую дозу можно получить за пару недель и продолжить накапливать…

10. Как минимизировать вред опасных минералов?

Старайтесь минимизировать время, которое проводите рядом с радиоактивными минералами, чтобы снизить накопленную дозу облучения. Держите радиоактивные минералы на расстоянии от мест, где вы проводите много времени. Чем дальше минерал, тем меньше радиационная доза.

Храните радиоактивные минералы в герметичных контейнерах из плотного материала, например, свинца, стали или толстого пластика. Свинцовые контейнеры особенно эффективны для снижения гамма-излучения.

Храните радиоактивные минералы камни в хорошо вентилируемом помещении, вдали от жилых зон и мест хранения пищи. Желательно, чтобы это был подвал или отдельная комната.

11. Всегда ли в шахтах высокий радиационный фон?

Не всегда. Радиационный фон в шахтах зависит от типа добываемых ресурсов и геологических условий. 

 В редких случаях, когда шахты обладают определенным микроклиматом или имеют уникальные минералы, они могут использоваться для терапии, хотя это не является основной целью их эксплуатации. 

12. Что такое радоновые ванны? Как они лечат?

Радоновые ванны — это лечебные процедуры, в которых используется вода, насыщенная радоном. Они применяются для лечения хронических воспалений суставов, артритов, кожных заболеваний, а также для общего улучшения обмена веществ и укрепления иммунной системы. Длительное и регулярное воздействие на организм может способствовать улучшению обмена веществ, снижению болевого синдрома и ускорению регенерации тканей.

Радон — это радиоактивный газ, который растворяется в воде и обладает противовоспалительными и болеутоляющими свойствами. В процессе лечения человек погружается в воду, насыщенную радоном, на 15-30 минут. Температура воды и концентрация радона регулируются в зависимости от состояния пациента и целей лечения.

Важно отметить, что хотя радоновые ванны имеют некоторые положительные эффекты, избыточное воздействие радиации может быть опасным. Именно тут уместно считать мЗв/год. Поэтому радоновые ванны должны применяться под строгим медицинским контролем, особенно в случае длительного или частого использования.