Естественная радиоактивность атмосферы.

Естественные радиоактивные газы являются изотопами радона: ²²²Rn — радон, ²²⁰Rn — торон, ²¹⁹Rn — актинон, и образуются вследствие радиоактивного распада ²³⁸U, ²³²Th и ²³⁵U. Они поступают в атмосферу с почвенным воздухом при обмене его с атмосферным (эксхаляция) или путём диффузии. При радиоактивном распаде изотопов Rn образуются аэрозольные продукты их распада, так как возникающие при этом химические элементы относятся к металлам и не летучи при обычных условиях (полоний, висмут и другие). При этом ²²²Rn распространяется в пределах тропосферы, а его долгоживущие продукты распада ²¹⁰Pb(RaD), ²¹⁰Bi(RaE), ²¹⁰Po(RaF) обнаружены в стратосфере. Содержание ²²²Rn в воздухе над океанами на два порядка ниже, чем над материками, а концентрация над земной поверхностью уменьшается примерно вдвое на каждый километр высоты. Торон и актинон вследствие малого значения периода полураспада (в пределах одной минуты) присутствуют только у земной поверхности. Продукт распада торона ²¹²Pb обнаруживается в нижней тропосфере. В воздухе над океанами ²²⁰Rn, ²¹⁹Rn и их продукты распада практически отсутствуют.

Основная масса естественных радиоактивных изотопов (⁷Be, ¹⁰Be, ³⁵S, ³²P, ³³P,²²Na, ¹⁴C,³H), возникающих при взаимодействии космического излучения с ядрами атомов химических элементов, входящих в состав воздуха, образуется в стратосфере, где и отмечаются наибольшие их концентрации.

Искусственная радиоактивность атмосферы.

Искусственные радиоактивные аэрозоли образуются при ядерных взрывах, а также при технологических или аварийных выбросах на предприятиях атомной промышленности. Через несколько десятков секунд после взрыва они содержат около 100 различных радиоактивных изотопов; наиболее токсичными из них считаются ⁹⁰Sr, ¹³⁷Cs, ¹⁴C, ¹³¹I. Высота заброса в атмосферу радиоактивных аэрозолей зависит от мощности и высоты ядерного взрыва, а характер распространения — от размеров частиц и от высоты заброса их в атмосферу. Основной механизм очищения атмосферы от радиоактивных аэрозолей — выпадение осадков. Среднее время t пребывания радиоактивного аэрозоля в нижней тропосфере (до момента его выпадения на земную поверхность) порядка несколько суток, а в верхней тропосфере 20-40 суток. Радиоактивные аэрозоли, попавшие в нижние слои стратосферы, имеют t около года и выше. Радиоактивное загрязнение атмосферы от предприятий атомной промышленности имеет чаще всего локальный характер; однако, ⁸⁵Kr распределён по всей тропосфере.

Изучение распространения естественных радиоактивных аэрозолей, а также продуктов ядерных взрывов позволило получить некоторые характеристики физики атмосферы, например, скорости обмена между атмосферами полушарий, а также между стратосферой и тропосферой.

 

Радиоактивность вод.

Радиоактивность вод обусловлена присутствием в водах радиоактивных веществ, поступающих из атмосферы и вымываемых из почв и горных пород. В водах присутствуют как естественные природные изотопы (⁴⁰K, ²²²Rn, ²²⁶Ra, ²³⁸U и другие), так и искусственные (в основном ⁹⁰Sr, ⁹⁰Y и ¹³⁷Cs), возникшие вследствие ядерных взрывов и ядерных аварий. Как видно из таблицы 1, содержание естественных радиоактивных веществ в водах в зависимости от их происхождения колеблется в значительной степени.

 

Таблица 1.

Происхождение воды	Концентрация в 10^-12 ^кюри/л
	^40К	^226Ra	^222Rn	^238U
Подземные воды	0	4(до 26)	до 200	2.4 (до 40)
Источники и ручьи	0	до 140	до 3·10^4	до 4
Речные воды	8	0.2 (до 0.8)	0.2-0.3	0.2 (до 20)
Озёрные воды	13	1 (до 8)	0	3
Морская вода	300	0.08 (до 45)	0	0.7

 

Искусственные радиоактивные вещества в воды поступают вместе с осадками из атмосферы. Так, в результате активных испытаний ядерного оружия концентрация ⁹⁰Sr в природных водах до 1968 непрерывно возрастала, достигая в отдельных случаях 1·10^{-11 кюри}/_л. Другой основной источник попадания искусственных радиоактивных веществ в водоёмы — сбросные воды предприятий по производству ядерного топлива.