CC BY
3
РАДИОАКТИВНЫЙ ФОН АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА, ОБУСЛОВЛЕННЫЙ АЭРОЗОЛЯМИ
Кандидат медицинских наук А. 3. Белоусов, кандидат медицинских наук Ю. В. Новиков, доктор технических наук В. Ф. Орешко, инженер-физик Б. И. Поливода
Из Московского научно-исследозательского института санитарии и гигиены имеш Ф. Ф. Эрисмана Министерства здравоохранения РСФСР
Наши наблюдения за радиоактивным фоном атмосферного воздуха проводились в трех пунктах города и в окрестностях.
Рис. 1. Динамика изменений радиоактивных аэрозолей в атмосферном воздухе
в течение месяца.
/—изменение концентраций р-активных аэрозолей: 2—изменение концентраций «,-активных аэрозолей.
Пробы воздуха отбирали на высоте 1,5—2 м от поверхности земли и исследовали на содержание а1- и р-активности в аэрозолях. Одновременно производили метеорологические наблюдения. В течение года было исследовано 967 проб атмосферного воздуха. Результаты исследований представлены в табл. 1 и 2.
В табл. 1 и 2 приведены данные измерений радиоактивного фона по я- и р-излучению с учетом времени года по месяцам. Диапазон колебаний величины радиоактивного фона как по а-, так и р-излучениям в течение месяца находится в пределах одного порядка (рис. 1). Средние концентрации радиоактивных аэрозолей в загородной зоне и в городе в пределах точности измерений отличаются мало. Так, средняя концентрация р-активных аэрозолей в городе составляет 2,41 • Ю-13 С/л, а а-активных аэрозолей — 1,23' Ю-13 С/л; в загородной зоне — соответственно 2,54 • Ю-13 и 1,6- 10—13 С/л.
Динамика колебаний радиоактивного фона по а- и р-излучению в течение отдельных месяцев, приведенная в табл. 1 и 2, не обнаруживает видимых закономерностей. По-видимому, естественный радиоактивный фон подвержен непрерывным колебаниям, происходящим не только в течение месяца, но и в более короткие сроки, что иллюстрирует рис. 2, где приведены измерения радиоактивного фона по часам в течение одних суток.
Причины этих колебаний недостаточно ясны и для их понимания требуются дальнейшие исследования. Возможно, существенные влияния могут оказывать метеорологические условия, влажность воздуха, степень запыленности его и т. д. Влияние степени запыленности воздуха действительно обнаруживается. В табл. 3 приведены результаты
2 Гигиена и санитария, № !•
»Г
Концентрации а- и р-активных аэрозолей атмосферного воздуха в различных пунктах отбора проб по месяцам 1957 г.
Количество Концентрация (в С/л)
№ пункта отбор.! проб воздуха проб максимальная минимальная средняя
Месяц Р-актив-ных аэрозолей о-актив-ных аэрозолей (¡-активных аэрозолей а-активных аэрозолей ^-активных аэрозолей а-активных аэрозолей (■¡-активных аэрозолей а-активных аэрозолей
Март Апрель Май Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь Среднее за 8 месяцев
9
9
10 10 11 8 9 8
74
8
9
10 10 11
8 56
5,55-10-13 4,86-10-13 2,68-10-13 2,68-10-13
4,12-10-13
4,05 3,14 2,25 1,34 3,32
•10-13 10-13 •10-13 ■10-13 •10-13
2,83-10-13
0,573-10-13
0,264-10-13
0,382-10-13
0,42-10-13
0,51-10-13
1,1 10-13
0,89-10-13
0,57-10-13
0,376 0,288 0,428 0,422 0,21 •
10-13 10-13 10-13 10-13 10-13
0,08 • 10-13
1,49
1,61
1,47
1,3 •
3,73
3,06
2,15 3,35
10-13 10-13 10-13 10-13 10-13 10-13
10-13 10-13
1,13 • 1,09 • 1,085 0,83 • 1,42 •
1,35 1,15
10-13 10-13
Ю-13 10-13 10-13
Ю-13 10-13
Среднее за
Апрель Май Июнь Ик)ль Август Сентябрь Октябрь Нсябрь месяцев
4 13 7 27 25 25 16 12 129
5 12 6 27 26 25 16 12 129
2,5 10-13 4,65-10-13 3,88-10-13 8,6-10-13
3,5-10-13 6,37-10-13
2,54-10-13
3,1410-13
2,3-10-13
3,1-10-13
4,1-10-13
9,6-10-13
3,1 10-13
1,87-10-13
1,47 • 0,375 0,195 0,53 • 0.99 ■ 0,5 • 0,29 • 0,38 •
10-13 - 10-13 • 10-13 Ю-13 10-13 10-13 10-13 10-13
1,42 • 0,243 0,7 • 0,2 • 0,37 • 0,33 • 0,27 • 0,34 •
10-13 • 10-13 10-13 10-13 10-13 10-13 10-13 10-13
1,94 2,23 2,1 •
10-13 Ю-13 10-13
2,6 - 10-13
3,27 4,29 1,36 1,73 2,44
10-13 Ю-13 10-13 10-13 10-13
1,79 1,59 1,53 1,35 2,11 2,84 0,97 0,87 1,63
10-13 10-13 10-13 10-13 10-13 10-13 10-13 10-13 10-13
Май 8 10 3.84-10-13
Июнь 11 9 2,7-10-13
Июль 14 14 4,06-10-13
Август 6 6 4,73 10-13
Сентябрь 8 8 3,32-10-13
Октябрь 11 12 4,32-10-13
Нябрь 11 Ю 3-10-13
Среднее по трем пунктам 272 253 отбора проб воздуха
2,4 • 10-13 1,35 • 10-13 2 • 10-13 3.8 • 10-13 4,4 • 10-13 4,1 • 10-13 1,97 • 10-13
0,53 Ю-'З 0,236 • 10-13 0,27 • 10-13 0,6 • 10-13 0,14 • 10-13 0,23 • 10-13 0,5 • 10-13
0,28 • 10-13 0,142 • 10-13
0,27 • 10-13
1,75 • 10-13 1,1 • 10-13 2 • 10-13 1,6 • 10-13 1,3 - 10-13 1,63 . 10-13 1,38 • 10-13 2,41 • Ю-'З
1,04 0,73 0,88 1,08 1.14 0,69 0,7 • 1,23
10-13 Ю-13 Ю-13 10-13 Ю-13 10-13 Ю-'З Ю-13
Концентрации «-и Р -активных аэрозолей атмосферного воздуха в загородной местности по месяцам
Врем* исследования Количество проб Концентрация (в С/л)
(Э-активных аэрозолей а-активных аэрозолей максимальная минимальная средняя
[3-активных аэрозолей а-активных аэрозолей " (!-активных аэрозолей а-активных аэрозолей ^-активных аэрозолей «-активных аэрозолей
Декабрь 1956 г. 21 26 7,15 10-13 4,93 . 10-13 0,392- 10-13 0,176 • 10-13 2,72 • 10-13 1,80 • 10-13
Январь 1957 » 23 29 7,1- 10-13 4,47- 10-13 0,635- 10-13 0,42 • 10-13 3,45 • 10-13 2,22 • 10-13
Февраль 1957 » 17 18 6,97 10-13 4,97- 10-13 0,388- 10-13 0,244 • 10-13 2,54 • 10-13 1,73 • 10-13
Март 1957 » 33 27 5,93- 10-13 3,56- 10-13 0,324 10-13 0,178 • 10-13 1,78 • 10-13 1,06 • 10-13
Апрель 1957 » 24 24 4,18 10-13 3,14- 10-13 0,306- 10-13 0,193 • 10-13 1,29 • 10-13 1,11 • 10-13
Май 1957 » 18 21 4,95- 10-13 2,95- 10-13 0,54- 10-13 0,195 • 10-13 2,16 • 10-13 1,36 • 10-13
Июнь 1957 » 3 6 1,92 Ю-13 1,28 10-13 0,95- 10-13 0,189 • 10-13 1,48 • 10-13 0,812 • 10-13
Июль 1957 » 19 19 4,5- 10-13 3,04- 10-13 0,48- 10-13 0,25 • 10-13 1,82 • 10-13 1,17 • 10-13
Август 1957 » 21 22 6,0- 10-13 4,3- 10-13 0,45- 10-13 0,28 • 10-13 3,12 • 10-13 1,65 • 10-13
Сентябрь 1957 » 8 7 7,8- 10-13 4,8- 10-13 1,03- 10-13 0,96 • 10-13 5,06 • 10-13 3,3 • 10-13
Октябрь 1957 » 17 17 7,4- 10-13 6,2- 10-13 0,4- 10-13 0,2 • 10-13 2,43 • 10-13 1,74 • 10-13
Ноябрь 1957 г 11 11 6,34- 10-13 3,33- 10-13 0,65- 10-13 0,36 • 10-13 2,61 . Ю-13 1,22 • 10-13
Среднее за 12 месяцев 215 227 — — — 2,54 • 10-13 1,6 • 10-13
С/л
>4/0
чно~иА
измерений радиоактивного фона аэрозолей по а- и (3-активности при различной степени запыленности воздуха. Запыленность воздуха определяли по привесу, получаемому после протягивания определенного объема исследуемого воздуха через взвешенный аллонж.
При рассмотрении табл. 3 обращает на себя внимание тот факт, что с увеличением концентраций пыли в атмосфере имеет место некоторое повышение концентрации а- и Р-активных аэрозолей.
При измерении концентраций радиоактивных аэрозолей в атмосферном воздухе производились систематические определения периодов полураспада радиоактивных веществ. Эти определения позволяют судить о степени постоянства изотопного состава радиоактивных аэрозолей атмосферного воздуха. Результаты измерений по городу и загородной зоне по месяцам представлены в табл. 4 и 5.
Обращает внимание, что периоды полураспада мало изменяются по месяцам как по а-, так и по "-актив-ности, что следует рассматривать как указание на постоянный изотопный состав аэрозолей атмосферного воздуха, а также на то, что наши измерения действительно характеризуют естественный радиоактивный фон атмосферного воздуха.
Средние периоды полураспада в пределах точности измерений составляют по "-излучению 36,1 минуты в городе и 34,4 минуты в загородной местности и по а-излучению — 35 минут в городе и за городом.
.н
610 Н
I
!
1
]В>МЛПГГ7Ъ
'Ямалта >957»
Рис. 2. Динамика изменений концентраций радиоактивных аэрозолей в атмосферном воздухе в течение суток.
/—изменение концентраций ^-активных аэротатей; 2— изменение концентраций а-активных аэрозолей.
Таблица 3
Концентрации пыли и концентрации а- и ¡3- активных аэрозолей в атмосферном воздухе
№ пунк- Концентрация пыл и (в мг/ы«) Средние концентрации (в С/л)
та отбора проб воздух» ¡»-активных аэрозолей -активных аэрозолей
1 Следы 1,4-10-13 1,27-10-13
0,1—3 1,510-13 1,910-13
2 Следы 1,68-10-13 2,8210-13
0,1—1 1,78-10-13 3,010-13
3 Следы 0,65-10-13 1,1510-13
0,1—1 1,01-10-13 1,8 10-13
В атмосферном воздухе могут присутствовать продукты распада радона: ИаА, ЯаВ, ИаС, ИаС', из которых ЯаА, ЯаС' являются а-излучателями с периодом полураспада 3,05 минуты и 1,6- Ю-4 секунды. Устанавливаемое измерением более высокое значение периода полураспада по а-излучению указывает, что на фильтре концентрируется главным обра-
зом изотоп ИаВ, распадающийся в процессе измерения по схеме: ИаВ - РаС ->- ИаС', контролируя последующий распад ЙаС'.
Определенные нами более высокие значения периодов полураспада по Р'-излучению,_ чем это
Таблица 4
Периоды полураспада а- и Р-активных аэрозолей атмосферного воздуха в разных пунктах отбора проб по месяцам 1954 г.
соответствует ИаВ, указывают на присутствие в атмосферном воздухе других изотопов, генетически не связанных с радоном и имеющих большие периоды полураспада, например ТЪВ с периодом полураспада 10,64 часа.
Л
Ь С я
§С <3 *
£5§
Месяцы
Средний период полураспада (в минутах)
-активных аэрозолей
а-ак-тивных аэрозолей
Средний процент ошибки при определении периода полураспада
активных
аэрозолей
Выводы
1. Проведены систематические исследования естественного радиоактивного фона в городе и в загородной местности ас-пирационным методом, по а- и р-активным аэрозолям, обусловленным продуктами распада радона.
2. Радиоактивный фон, обусловленный аэрозолями короткоживущих изотопов, в городе и за городом мало различается и составляет в городе в среднем по В-излучению 2,41 • Ю-13 С/л, а по «-излучению— 1,23 • Ю-13 С/л, за городом соответственно 2,54- Ю-13 и 1,6- Ю-13 С/л. Это различие лежит в пределах точности измерений.
3. Радиоактивный фон непрерывно колеблется не только в течение длительного времени, но и в течение одних суток. Диапазон колебаний лежит в пределах одного порядка и, по-видимому, в значительной степени обусловлен метеорологическими условиями.
4. С увеличением запыленности воздуха радиоактивность аэрозолей атмосферного личению.
1 Март 32,1 32,2 27 22,1
Апрель 34,6 32,1 25,1 23,3
Май 41,6 36,1 21,6 19,7
Июнь 33,7 32,8 31,3 24.1 ,
Июль 84 34 24,? 21,8
Август 38,6 — 14,8 —
Сентябрь 34,1 — 13,6 —
Октябрь 35,5 30,3 25,1 21.3
Сре днее за 8 месяцев 35.5 34,6 22,8 22, Г
2 Апрель 44 38 11,3 12,1
Май 36,7 38,7 17,7 16,1
Июнь 38 34,3 12,5 10,7
Июль 32,9 34,8 11,9 12,9
Август 35.5 34,2 8,76 11,52
Сентябрь 35,7 35,6 7,9 10,2
Октябрь 38.5 36,4 18,4 15,8
Ноябрь 37,2 37,6 13 13,9
Сре/ (нее за 8 месяцев 37,3 36,2 12,7 13
3 Май 34 35,5 35,3 25,7|
Июнь 34,2 33,2 44,6 32,1
Июль 34 34,1 31,5 30,8
Август 35.2 34,2 34,5 27
Сентябрь 37,1 32,8 45 22,4
Октябрь 36,7 34,5 41 25,2
Ноябрь 36,4 35,8 32 26,7
Сред! 1 ее за 7 месяцев 35,4 34,3 37,7 27,1
Среднее по трем пунктам отбора проб воздуха
36,1
35
24,4
воздуха имеет тенденцию к уве-
5. Изотопный состав аэрозолей атмосферного воздуха изменяется незначительно и средний период полураспада радиоактивных аэрозолей составляет как по а-, так и по 0-излучению 34—36 минут.
Периоды полураспада а - и ^-активных аэрозолей атмосферного воздуха в загородной зоне отбора проб по месяцам
Время исследования Средний период полураспада (в минутах) Средний процент ошибка при определении периода полураспада
Р-активных аэрозолей а-активных аэрозолей ' ¡3-актнвных аэрозолей а-активных аэрозолей
Декабрь 1956 г. 29,4 32,2 20 12,6
Январь 1957 » 31,4 31,8 14,4 10,9
Февраль 1957 » 33,4 33,4 16,7 11,2
Март 1957 » 31,8 33,4 21,2 13,4
Апрель 1957 » 34,4 34,4 23,5 14,6
Май 1957 г. 37 37 17,2 12,8
Июнь 1957 г. 40 37 16,6 12
Июль 1957 г. 33,6 36 19,9 12,9
Август 1957 г. 32,9 36,2 13,9 10,8
Сентябрь 1957 г. 36,5 36,4 9 7,11
Октябрь 1957 г. 34,9 36,6 20,3 12,6
Ноябрь 1957 г. 37,4 35,4 15,9 13,3
Среднее за 12 месяцев 34,4 35 17,4 12
ЛИТЕРАТУРА
Васильева А. А., К р у г л и к о в а Ц. П. В кн.: Тезисы докладов и выступлений на Всесоюзн. нсучн. конф. по вопр. гиг. воздуха. М., 1955, стр. 94—95. —Г е д е о-н о в Л. И. Атомная энергия. 1957, т. 2, № 3, стр. 260—271. — A b г i b a t М., Р о и г а -dierJ. Compt. rend. Acad. Sc. 1953, v. 237, p. 1233—1235. — E i s e n b и d M.. Harley J. H. Science, 1956, v. 124, N. 3215, p. 251. —Lejuene J. Connaiss. home, 1955, N. 6—7, p. 49—54.—The Hazards to Men of Nuclear and Allied Radiations. London, 1956.
Поступила IO/I 1958 r.
THE RADIOACTIVITY OF THE ATMOSPHERIC AIR DUE TO AEROSOLS
A. Z. Belousov, candidate of medical sciences, Yu. V. Novikov, candidate of medical sciences, V. F. Oreshko, doctor of technical sciences, B. /. Polivoda engineer-physicist
The article contains the results of systematic investigations of the natural radioactivity of air in the city and in the country; the determination of the amount of a- and ¿¡-radioactive aerosols were performed by the aspiration method. Thus, it has been discovered that the radioactivity produced by the aerosols in the city does not differ to any great extent from that in the country: in the city the average 3 -radiation is 2.41 • 10—" C/l and a-radiation is 1.23- I0-'8 and in the country it is 2.54 ■ 10-» C/l and 1.6- 10-" C/l, respectively. The radioactivity of the air is constantly changing not only during long periods of time bu'. even in 24 hrs. The range of fluctuations does not exceed the value of one order. Besides, the composition of the aerosols alters inconsiderably and the half-life of the radioactive aerosols both for a-and ¿3 -radiations is 34—36 minutes.
•¿г Ъ Ъ
