[科普中国]-大气放射性物质

来源

大气放射性物质的来源有三个：

①由地面天然放射性矿物释放出来；

②由宇宙射线轰击大气中某些组分而形成；

③由人类活动（如核试验、原子能工业等）而产生。对流层的天然放射性核素，大部分由第一个来源产生的。

放射性物质大气循环地壳中含有放射性核素铀-238、铀-235和钍-232，它们衰变后产生放射性惰性气体,，即半衰期3.8天的镭射气（氡-222）和半衰期55秒的钍射气（氡-220）。这些射气由地面扩散进入大气，并在大气中进行衰变，产物一般为重金属核素，如铅-210和钋-210。后者立即为气溶胶微粒吸附，并通过降水或其他过程回到地面。1

据计算，雨水和干沉降物中的天然放射性约为210Pb（1.5～8.9）×1016贝可/年和 210Po（0.74～1.4）×1016贝可/年（贝可是放射性强度的单位，1贝可（Bq）=1次蜕变/秒）。 它们在大气中的滞留期和一般气溶胶粒子相同，约为10～25天。这种放射性物质已用作研究全球和平流层大气环流的示踪剂。

宇宙射线与大气中的气态组分（氮、氧和氩等）在平流层下部和对流层中进行核反应时，生成一些放射性核素，短寿命的放射性核素在平流层的浓度，与其衰变平衡有关，而长寿命的会在对流层中被混合稀释。天然放射性核素的循环，除可用作大气运动的示踪剂外，碳-14和有机物的结合，构成了地质年龄测定法的基础。2

核试验和核反应堆，将大量放射性核素引入大气，并进入平流层。氪-85是裂变产物废物处理的副产物，它已成为全球性污染物，自20世纪50年代以来，在大气中的含量不断平稳地上升。 锶-90是裂变产物中最危险的一种，它能进入骨骼，半衰期约为28年。裂变产物的细粒子进入平流层，滞留时间可达几年。它们一旦进入对流层，只要30天的功夫，就能通过沉降而达到地球表面。裂变产物在平流层分布的研究工作，为大气环流提供了重要的信息。

核爆炸时，由于中子反应，还会释放出大量的碳-14、氢-3和铁-55。据计算，由核试验引入大气的大量的碳-14和氢-3，可以利用它们的示踪，测定二氧化碳和水在大气圈和水圈中的滞留时间。

危害在大剂量的照射下，放射性对人体和动物存在着某种损害作用。如在400rad的照射下，受照射的人有5%死亡；若照射650rad，则人100%死亡。照射剂量在150rad以下，死亡率为零，但并非无损害作用，往往需经20年以后，一些症状才会表现出来。放射性也能损伤遗传物质，主要在于引起基因突变和染色体畸变，使一代甚至几代受害。3

三废处理放射性废物中的放射性物质，采用一般的物理、化学及生物学的方法都不能将其消灭或破坏，只有通过放射性核素的自身衰变才能使放射性衰减到一定的水平。4而许多放射性元素的半衰期十分长，并且衰变的产物又是新的放射性元素，所以放射性废物与其它废物相比在处理和处置上有许多不同之处。

1、放射性废水的处理

放射性废水的处理方法主要有稀释排放法、放置衰变法、混凝沉降法、离子变换法、蒸发法、沥青固化法、水泥固化法、塑料固化法以及玻璃固化法等。

2、放射性废气的处理

(1)、铀矿开采过程中所产生废气、粉尘，一般可通过改善操作条件和通风系统得到解决。

(2)、实验室废气，通常是进行预过滤，然后通过高效过滤后再排出。

(3)、燃料后处理过程的废气，大部分是放射性碘和一些惰性气体。

3、放射性固体废物的处理

放射性固体废物主要是被放射性物质污染而不能再用的各种物体。

(1)、焚烧；

(2)、压缩；

(3)、去污；

(4)、包装。