MỤC LỤC

I. Phân bố các nguồn phóng xạ tự nhiên: 2

I.1. Các nhân phóng xạ trong vỏ trái đất 2

I.2. Các tia vũ trụ: 9

I.2.1. Các tia vũ trụ sơ cấp: 10

I.2.2. Tia vũ trụ thứ cấp: 12

I.3. Các nhân phóng xạ tự nhiên có trong các vật liệu xây dựng nhà ở 14

I.4. Các nhân phóng xạ có trong nước biển 15

I.5. Phóng xạ trong thực phẩm: 15

I.6. Các nhân phóng xạ có trong cơ thể người: 16

II. Sự phân bố phóng xạ trong thạch quyển và địa quyển: 16

II.1. Đá kết tinh: 16

II.2. Đá trầm tích: 17

II.3. Đá phiến sét ( diệp thạch) giàu hữu cơ và than đá: 18

II.4. Sa thạch ( đá cát kết): 19

II.5. Đá carbonate: 19

II.6. Đá phosphor: 20

III. Những vùng có phông phóng xạ tự nhiên cao trên thế giới 21

Nguồn phóng xạ được chia thành hai loại, gồm nguồn phóng xạ tự nhiên (natural radioactive source) và nguồn phóng xạ nhân tạo (artificial radioactive source). Nguồn phóng xạ tự nhiên, mà người ta thường gọi là phông phóng xạ tự nhiên, là các chất đồng vị phóng xạ có mặt trên trái đất, trong nước và trong bầu khí quyển. Còn nguồn phóng xạ nhân tạo do người chế tạo ra bằng cách chiếu các chất trong lò phản ứng hạt nhân hay máy gia tốc.

I. Phân bố các nguồn phóng xạ tự nhiên:

I.1. Các nhân phóng xạ trong vỏ trái đất

Phông phóng xạ trên trái đất gồm các nhân phóng xạ tồn tại cả trước và khi trái đất được hình thành. Năm 1896 nhà bác học người Pháp Becquerel phát hiện ra chất phóng xạ tự nhiên, đó là uranium và con cháu của nó. Đến nay người ta biết các chất phóng xạ trên trái đất gồm các nguyên tố uranium, thorium và con cháu của chúng, cùng một số nguyên tố phóng xạ khác. Uranium, thorium và con cháu của chúng tạo nên 3 họ phóng xạ cơ bản là họ thorium (Th232), uranium (U238) và actinium (U235) (các bảng 3.1,3.3 và 3.4 tương ứng). Tất cả các thành viên của các họ này, trừ thành viên cuối cùng đều là các đồng vị phóng xạ.

Uranium gồm 3 đồng vị khác nhau: khoảng 99,3% uranium thiên nhiên là U238, khoảng 0,7% là U235 và khoảng 5.10-3% là U234. U238 và U234 thuộc cùng một họ, gọi là họ uranium, còn U235 là thành viên đầu tiên của một họ khác, gọi là actinium. Th232 là thành viên đầu tiên của họ thorium. Họ phóng xạ thứ tư là họ phóng xạ nhân tạo, được gọi là học neptunium (bảng 3.2). Ba họ phóng xạ tự nhiên có đặc điểm chung là thành viên thứ nhất là đồng vị phóng xạ sống lâu, với thời gian bán rã được đo theo các đơn vị địa chất. Lý do dễ hiểu vì nếu xét thời gian từ khi vũ trụ hình thành thì các đồng vị sống tương đối ngắn bị phân rã trong một vài tỉ năm tồn tại của trái đất. Điều này được minh họa bằng họ phóng xạ nhân tạo neptunium, trong đó thành viên thứ nhất là nguyên tố siêu uranium Pu241, được sinh ra khi chiếu Pu239 trong trường neutron. Thời gian bán rã của Pu341 là 13 năm, do đó một thế kỷ cũng đủ để đồng vị này rã hết. Ngay cả thành viên sống dài nhất, là Np237 với thời gian bán rã 2,2.106 năm, cũng là đủ ngắn để nó phân rã hết nếu nó được sinh ra cùng thời với các nguyên tố khác của trái đất.

Đặc điểm chung thứ hai của ba họ phóng xạ tự nhiên là mỗi họ đều có một thành viên dưới dạng khí phóng xạ, chúng là các đồng vị khác nhau của nguyên tố radon. Trong trường hợp họ uranium, khí 86Rn222 được gọi là radon, trong họ thorium, khí 86Rn220 được gọi là thoron, còn trong họ actinium khí 86Rn219 được gọi là actinon. Chú ý rằng trong họ phóng xạ nhân tạo neptunium không có thành viên khí phóng xạ . Sự có mặt của các khí phóng xạ trong ba họ phóng xạ tự nhiên là một trong các lý do chính gây nên phông phóng xạ tự nhiên của môi trường. Trong ba loại khí phóng xạ thì radon đóng vai trò quan trọng nhất vì nó có thời gian bán rã 3,825 ngày lớn hơn nhiều so với thời gian bán rã của thoron (52s) và actinon (3,92s). khí radon khuếch tán từ trái đất vào không khí và các con cháu radon phóng xạ, thường ở dạng rắn trong các điều kiện thông thường, bám vào các hạt bụi khí quyển. Đứng về phương diện an toàn bức xạ, sự chiếu ngoài cùa radon và con cháu nó lên người không tác hại bằng sự chiếu trong cơ thể khi con người hít thở bụi có các nhân phóng xạ bám vào vì chúng là các nhân phát hạt alpha. Hàm lượng radon trong không khí phụ thuộc vào hàm lượng uranium trong đất, do đó ở các vùng mỏ quặng uranium cần phải lưu ý ành hưởng của bụi khí phóng xạ lên sức khỏe con người. Ngoài ra, trong điều kiện tự nhiên hàm lượng radon trong nhà cao hơn ngoài trời vài ba lần, do đó cần kiểm tra liều bức xạ trong nhà do radon gây ra.