[科普中国]-放射性空气污染

工业污染引起的空气中天然放射性核素

由于人们的生产活动,在自然界中放射性核素226Ra、228Ra、228Th、285U、288U、210Pb、222Rn及其衰变子体有所增加。例如,1吨煤中含226Ra 0.37~3.gMBq,在煤燃烧所产生的飞灰中含226Ra 59.2~Zo6MBq，功率1000MW的燃煤发电厂,排出的镭的放射性同位素要比用液体燃料发电厂排出的大100倍。

天然放射性核素除来源于发电厂排出的飞灰外,还来自于发电厂废物放置场和煤废物堆放场的灰尘以及工业废物污染的尘土。结果导致工业地区空气中的放射性要比取决于地质化学平衡状态的平均水平要高。

在工业污染时,空气中含有大量的长寿命放射性核素:a=0.11Bq/m3，β=0.01Bq/m3，γ=0.09Bq/m3。空气中的α、β和γ活度在有风无雨要比有雨时高,一年之中天然放射性在夏季月份较高。在远离工业中心的地方，α、β和γ辐射体的含量一般是很低的。平均α活度波动在百分之几至十分之几贝可每立方米,平均β和γ活度为千分之几贝可每立方米。山区的特点是每年温暖季节谷地空气中的α活度增高。

最易悬浮的放射性核素是210Pb。它在灰渣和煤中的含量差别很大,燃烧时大部分210Pb被蒸发,落入灰渣中的数量很少。蒸发时蒸气可凝结到飞灰粒子上。226Ra是一种比钍系中228Ra的硅化合物更易迁移的放射性核素。在飞灰堆放场的扬尘是造成环境二次污染的重要污染源。1

空气中的放射性污染及其危害人类遭遇的核事故迄今为止，人类遭遇的最惨重的核灾难，莫过于二战末期美国在日本的广岛和长崎，分别投放的两颗原子弹。1945年8月6日，美国飞行员保罗·提贝兹，驾驶B-29轰炸机，在日本广岛上空9000米高度，投下第一棵原子弹。当场炸死14万人。1945年8月9日，查理士尔·斯文尼驾驶的B-29轰炸机，在长崎上空9000米高度投下第二颗原子弹。当场炸死12万人。

1979年3月28日，美国三哩岛核电站2号反应堆发生核泄漏事故。核事故发生过程里，有三名工作人员受到超剂量照射。没有人员伤亡，但经济损失超过10亿美元。这次核事故的发生，给人类利用核能的前景，第一次投下了阴影。

前苏联的切尔诺贝利核电站核泄漏事故，在人们的记忆里留下了最为惨痛的印象。1986年4月26日，4号机组核反应堆发生爆炸。当场死亡31人，伤数百人。核泄漏事故的灾难性后果是：乌克兰一半以上的土地受到污染，13万居民被迫迁居他乡，320多万居民受到核辐射侵害，造成150亿美元的经济损失。

2000年8月12日，俄罗斯海军北方舰队的库尔斯克号导弹核潜艇，在巴伦支海域参加军事演习时，发生爆炸并沉没。艇上118名官兵不幸全部遇难，而核泄漏造成的放射性污染则更是令人担忧。库尔斯克号核潜艇爆炸，成为俄罗斯历史上伤亡最惨重的潜艇事故。

2011年3月12日，日本东海岸发生9级地震，导致日本福岛县第一和第二核电站爆炸。这次核事故，虽然未有任何员工因为遭受直接照射而死亡，但有6位员工受到超过“终身摄入限度”的剂量照射，约有300位员工受到较大量剂量照射。 2

放射性污染对人体健康的危害经过长期的观察分析和研究发现，人体受到一定剂量的照射，可能引发诸多疾病，例如：恶心、呕吐、食欲不振、脱发、皮炎、眼疾、疲劳、虚脱、炎肿、白血球减少、血小板减少、骨髓疏松等；大剂量照射，导致休克或死亡。环境中的放射性污染，导致生物机体的细胞癌变，染色体的畸变和基因（DNA）突变，已经被许多事实所证明。

放射性污染防护放射性污染防护的基本原则是：避免放射性物质进入人体；不要超过最大允许照射剂量；尽量减少照射剂量；尽量远离放射源；环境中的放射性本底不能过高。

放射性污染防护的技术措施主要包括：利用探测仪器对环境放射性本底进行实时监测；对放射源进行必要的屏蔽；放射源必须设专人保管；工作人员需穿戴防护衣、防护帽、防护口罩和防护手套；从事放射性工作人员必须经过严格的技术培训，具备防护基本知识；建立放射性工作人员卫生保健制度。2

放射性气体收集测控放射性气体收集是一门具有挑战性和专业性的技术，是进行放射性气体测量的基础，被广泛应用于放射性污染设备的环境修复过程、核电站连续运行与安全设计、放射性物质的监控与处理、空气污染控制等领域。收集装置是开展放射性气体采集技术研究的平台，而测控系统是收集装置的重要部件，直接关系到样品获取的成败否。同所有的空气收集和检测一样，放射性气体的检测方式取决于收集的基本目的。收集目的可分为6种孔基本性质和毒性测试、过程控制、健康保护、环境监测、事故响应、达标论证。对于环境监测，是为保证放射性物质的环境释放量处于法律法规限定的范围内，即要求进行流量监控或通道收集，兼顾在线测量与离线测量，通过高流量收集、长时间收集及使用高精密仪器来提高测量的灵敏度。