Prírodné zdroje ionizujúceho žiarenia

Takmer všetko okolo nás je zdrojom ionizujúceho žiarenia. Rádioaktívne prvky sa nachádzajú v pôde, vo vzduchu, vo vode, v potravinách aj v ľudskom tele. Zo vzdialeného vesmíru na Zem neustále dopadá kozmické žiarenie. Súhrn všetkých týchto prirodzených zdrojov sa označuje ako prírodné zdroje ionizujúceho žiarenia a ročná efektívna dávka, ktorú z nich človek prijme, sa nazýva prírodné radiačné pozadie. Prírodné zdroje predstavujú približne 80 až 85 % celkovej ročnej dávky žiarenia, ktorú človek prijíma. Zvyšok pochádza z umelých zdrojov, predovšetkým z lekárskeho využívania ionizujúceho žiarenia.

Prírodné radiačné pozadie závisí od miesta, kde žijeme. Vo vyšších nadmorských výškach sme vystavení intenzívnejšiemu kozmickému žiareniu. Rôzne horniny obsahujú rozdielne množstvá rádioaktívnych prvkov a horniny bohaté na urán a tórium spôsobujú vyššie koncentrácie radónu v ovzduší.

Vedeli ste, že...?

Ročná efektívna dávka ionizujúceho žiarenia z prírodných zdrojov predstavuje približne 1,5 až 3,0 mSv na osobu.

 

Kozmické žiarenie

Väčšina kozmického žiarenia prichádza na Zem zo Slnka, zvyšok pochádza z hlbokého vesmíru. Väčšina týchto častíc je zachytávaná zemským magnetickým poľom, iba malá časť dopadne až na zemský povrch. Vo vyšších vrstvách atmosféry sa častice kozmického žiarenia zrážajú s molekulami vzduchu a vytvárajú spŕšky sekundárneho žiarenia. Preto kozmické žiarenie obsahuje všetky druhy ionizujúceho žiarenia. Jeho príspevok k ročnej efektívnej dávke predstavuje približne 0,25 až 0,4 mSv, pričom závisí najmä od nadmorskej výšky a aktivity Slnka.

Vzduch

Vzduch obsahuje rádioaktívny plyn radón ²²²Rn, ktorý vzniká pri rádioaktívnej premene uránu. Pri premene tória vzniká rádioaktívny radón ²²⁰Rn, označovaný aj ako torón. Polčas premeny radónu je 3,82 dňa, zatiaľ čo torónu iba 55,6 sekúnd. Oba izotopy sa premieňajú za emisie alfa žiarenia.

Radón je chemicky inertný plyn, ktorý ľahko preniká trhlinami do budov, kde sa môže hromadiť, ak priestory nie sú dostatočne vetrané. Koncentrácia radónu vo vnútornom prostredí môže byť mnohonásobne vyššia než vo vonkajšom ovzduší. Na zabránenie jeho prenikaniu zo zemského podložia sa pri výstavbe používajú protiradónové izolácie. Celosvetová priemerná ročná efektívna dávka z inhalácie radónu, torónu a ich produktov premeny predstavuje približne 1,8 mSv. Vyššie koncentrácie radónu sa vyskytujú najmä v oblastiach s horninami bohatými na urán a tórium.

 

Pôda

Takmer všetky horniny na Zemi obsahujú určité množstvo rádioaktívnych prvkov, predovšetkým uránu a tória. Vyššie koncentrácie sa nachádzajú najmä vo vulkanických horninách, ako sú žula (granit) alebo čadič (bazalt). Rádioaktívne sú preto aj stavebné materiály vyrobené z týchto hornín, takže zdrojom žiarenia môžu byť aj samotné steny budov. Ročná efektívna dávka závisí od geologického podložia danej oblasti a pohybuje sa približne medzi 0,25 až 0,5 mSv.

Potraviny a nápoje

Pôda obsahuje množstvo rádioaktívnych prvkov, napríklad urán, rádium, tórium, olovo, cézium, polónium alebo draslík, ktoré rastliny prijímajú koreňovým systémom. Rastliny zároveň absorbujú z oxidu uhličitého aj rádioaktívny izotop uhlíka ¹⁴C. Rádioaktívne prvky sa následne dostávajú do potravinového reťazca, a preto sú do určitej miery rádioaktívne všetky potraviny aj nápoje.

Niektoré potraviny obsahujú viac prirodzenej rádioaktivity než iné. Závisí to od zloženia pôdy, v ktorej boli pestované (napríklad brazílska káva alebo para orechy), alebo od schopnosti rastlín a živočíchov hromadiť rádioaktívne prvky (napríklad huby, ktoré ich akumulujú viac než väčšina ostatných rastlín). Ročná efektívna dávka spôsobená prijímaním potravy predstavuje približne 0,24 až 0,6 mSv.

Ľudské telo

Uhlík a draslík patria medzi dôležité prvky ľudského tela. Oba majú prirodzene sa vyskytujúce rádioaktívne izotopy – uhlík ¹⁴C a draslík ⁴⁰K. Spolu s ďalšími stopovými prvkami tvoria prirodzenú rádioaktivitu ľudského organizmu. V našom tele prebiehajú každú sekundu tisíce rádioaktívnych premien. Ročná efektívna dávka spôsobená prirodzenou rádioaktivitou vlastného tela predstavuje približne 0,4 mSv a závisí predovšetkým od telesnej hmotnosti.

Na Zemi existujú miesta, kde je prirodzené radiačné pozadie mnohonásobne vyššie než svetový priemer. Na niektorých plážach mesta Guarapari v Brazílii môže dávkový príkon dosahovať desiatky µSv/h, zatiaľ čo vo vybraných oblastiach mesta Ramsar v Iráne môže ročná dávka dosiahnuť až 250 mSv.

Vedeli ste, že...?

Na Zemi existujú miesta, kde je prirodzené radiačné pozadie mnohonásobne vyššie než svetový priemer. Obyvatelia mesta Guarapari v Brazílii môžu ročne prijať dávku až 175 mSv, zatiaľ čo v meste Ramsar v Iráne môže dávka dosiahnuť až 250 mSv.