放射性核素在环境和人体中的分布

  1. 岩石和土壤 主要是含于铀系和钍系天然放射性系列中的核素及40K、87Rb 等。一般火成岩含放射性量多于水成岩且随岩石种类而异，例如花岗岩是放射性含量较多的一种。

表 10-3 所示为岩石和土壤中天然放射性核素平均含量的估计值。

表 10-3 岩石和土壤中天然放射性核素平均含量的估计值

（皮居里/克①）

核素

 岩石

土壤

 核素

岩石

土壤
U 1

0.33

 40K

2.5 × 10-3

1.3 × 10-3

Th

 0.87

0.65

 87Rb

2.15

0.425

Ra

 1 × 10-9

0.8

① 1 皮居里=3.7 × 10-2 贝可

土壤中天然放射性核素的浓度随很多因素变化，如地理区域、土壤形成的地质条件、气候因素、水利条件及土地的农用情况等。其中施用肥料是一个很重要因素，如施用钾肥会使土壤中 40K 含量大为增多；在某些肥料中还含有高浓度镭；肥料还影响土壤中放射性核素的存在形态，从而影响它们的环境迁移、生物摄取等方面的性质。

  1. 水体 陆水或海水中天然放射性核素含量随水样不同，可能会有很大差异。例如，花岗岩地带的地下水域中含铀浓度较高，特别是温泉、矿泉为甚。

表 10-4 所示为海水和水体沉积物表面物质中天然放射性核素平均含量的估计值。

表 10-4 海水和水体沉积物表面物质中天然放射性核素平均含量的估计值

核素

(初生的)

浓度

核素

(次生的)

浓度

海水(g/L)

沉积物(g/g)

海水(g/L)

沉积物(g/g)

238U

3.0 × 10-6

1 × 10-6

35S

＜ 1.8 × 10-18

 —

235U

2.1 × 10-8

7.1 × 10-9

32P

＜ 1.5 × 10-18

 —

234U

1.6 × 10-10

8.1 × 10-11

33P

＜ 3.1 × 10-18

 —

232Th

＜ 2 × 10-8

5.0 × 10-6

32Si

5 × 10-19

0 ～ 2 × 10-16

226Ra

1.0 × 10-13

4.0 × 10-12

14C

2 ～ 3 × 10-14

0.1 ～ 1 × 10-13

222Rn

6.3 × 10-19

2.5 × 10-17

10Be

0.7 ～ 8 × 10-17

1 ～ 3 × 10-13

210Po

2.2 × 10-17

8.8 × 10-16

7Be

＜ 4.9 × 10-17

 —

204Pb

4.4 × 10-8

 —

3H

0.7 ～ 5 × 10-16

 —

142Ce

4.4 × 10-4

 —

40K

4.2 × 10-5

0.8-4.5 × 10-5

影响海水和沉积物中放射性核素浓度的因素也很多，主要有地理区域、海水流动状态、淡水和淤泥入海情况等。

在由天然水净化成饮用水的过程中，不可避免地发生放射性核素转移， 同时放射性核素的化学、物理形态也可能发生各种变化，最终所得饮用水中核素的含量可能有所减少，也可能有所富集。

  1. 大气大多数放射性核素都可能出现在大气之中，但氡的同位素（特别是 222Rn）及它们的子体是最重要的。作为母体镭的蜕变产物氡，能从含镭岩石、土壤、水体和建筑材料中逸散到大气。此外，在天然气或其他化石燃料中也有氡的踪迹。大气中氡的浓度可随时随地发生变化，主要与气象条件有关；在昼夜之间，日出前浓度最高，日中为低，两种情况间可能有 10 倍以上的变动幅度。一般说来，大洋表面和地球表面的氡浓度分别在（2×10-5～ 2×10-3）和（10-3～10-2）贝可/升的范围。

  2. 人体天然放射性核素可通过呼吸或食物等途径为人体所摄取并积累在体内，其中最多的是 40K，体重为 60kg 的成人中约含 4 千贝可的 40K，还可能含约 3 千贝可的 14C。此外，226Ra、210Po 等能积累在骨骼之中。由上述核素产生的内照射剂量，外加宇宙射线、地表γ射线所引起的外照射剂量等组成了总剂量当量，其值约为 1 毫希/年。

人体经受环境放射性电离辐射的概略情况如图 10-6 所示。所谓辐射损伤是由人体组织吸收电离辐射能量所引起的。

放射性核素在环境和人体中的分布 - 图1