Strahlung ist überall. Da ist sie in Moskau. Und ich ging mit meinem neuen hausgemachten Szintillationsradiometer (es wird wahrscheinlich bald eine ausführliche Veröffentlichung darüber geben), um herauszufinden, welche Orte in Moskau am radioaktivsten sind, was die Quelle dieser Strahlung ist und wie schlimm alles ist.
Geräte und Techniken
Ich habe die Hauptmessungen mit einem selbst hergestellten Szintillationsradiometer unter dem Codenamen Envi
RAD 100 durchgeführt. Die Basis des Radiometers ist ein Detektor auf der Basis eines CsI (Tl) -Kristalls mit einer Größe von 8 x 8 x 50 mm und einer SiPM-Fotodiode. Die Besitzer von Atom Fast haben wahrscheinlich etwas Vertrautes darin gesehen und sie werden Recht haben - einen Detektor von ihm. Das Radiometer wurde unter Verwendung einer beispielhaften Cs-137-Quelle bekannter (etwa 100 kBq) Aktivität, eines Bleihauses zur Reduzierung und Stabilisierung des Hintergrunds und des Lineals, kalibriert und durch Vergleich mit einem vertrauenswürdigen Dosimeter bestätigt.
Die Messungen wurden im direkten Impulszählmodus durchgeführt. In diesem Modus hat das Szintillationsradiometer einen signifikanten Hub mit Steifheit. Es gibt jedoch höchstwahrscheinlich keine signifikante Kontamination durch technogene Radionuklide in Moskau (mit Ausnahme bestimmter lokaler Orte - Kolomenskoje, Schtschukino), und die durchschnittliche Energie der Gammastrahlen des natürlichen Hintergrunds liegt nahe an der Energie der Cäsium-Gammastrahlen, und der damit verbundene Fehler ist darauf zurückzuführen -für dies ist klein und überschreitet 15% nicht.
Bei der Messung der Dosisleistung am Boden befand sich das Radiometer einen Meter von der Erdoberfläche entfernt. In allen anderen Fällen werde ich den Abstand angeben.
Ein weiterer Punkt ist der Beitrag der kosmischen Strahlung. Die Dosisleistung von letzterem auf Meereshöhe beträgt ungefähr 3,5 μR / h, aber mein Gerät sieht sie praktisch nicht (die ungefähre erwartete Zählrate von kosmischen Strahlen mit einem horizontalen Kristall beträgt 4 Imp / min, während die Zählrate vom natürlichen Hintergrund ungefähr beträgt 600 cpm). Grundsätzlich ändert dies nichts, und das Niveau der kosmischen Strahlung ist überall gleich (außer bei tiefen U-Bahn-Stationen) und ändert sich zeitlich fast nicht. Wenn Sie möchten, können Sie allen meinen Zahlen 3,5 μR / h hinzufügen.
Strahlung in der Natur
Zunächst habe ich mich entschlossen, den natürlichen Hintergrund zu messen, der von der Stadt nur minimal beeinflusst wird. Dazu bin ich durch die Stadt Pushkino gelaufen - in der Nähe des Ucha-Flusses und des Uchinsky-Stausees. Zunächst entschied ich mich für ein offenes Gebiet, das von möglichen künstlichen Strahlungsquellen (wie einem Bahndamm und einer Brücke sowie Asphalt der Straße mit Granitkies) entfernt ist, sowie von strahlungsabschirmenden Objekten (Wald, Fluss). Es wurde eine merkliche Variation der Hintergrunddosisrate von Punkt zu Punkt sowie ihrer Schwankungen festgestellt (anscheinend aufgrund der Freisetzung von Radon aus dem Boden), sodass 25 Messungen an verschiedenen Punkten mit anschließender Mittelung durchgeführt wurden. Der Durchschnittswert betrug 6,4 μR / h mit Schwankungen von Punkt zu Punkt im Bereich von 4,5 bis 10 μR / h. Es wurde auch ein "heißer" Punkt mit einer Dosisrate von 15 bis 18 μR / h ohne visuelle Anzeichen gefunden, der möglicherweise mit dem Vorhandensein eines Granitblocks moränen Ursprungs in einiger Tiefe verbunden ist.
Ich dachte, ich hätte einen repräsentativen Hintergrundwert, bis ich in den Wald ging. Und er entdeckte ein merkwürdiges Phänomen:
Im Wald ist die Dosisleistung stetig und statistisch signifikant höher als
in der Nähe,
nicht im Wald . Darüber hinaus ist die Tatsache des Vorhandenseins des Waldes von Bedeutung und nicht die geochemischen Eigenschaften des Bodens - auch das Strahlungsniveau am Ort des abgeholzten Waldes ist niedriger. Womit könnte dies verbunden sein? Ich weiß es nicht. Ich kann nur annehmen, dass sich Blei-210 von den Radon- "Töchtern" auf den Blättern niederlässt und von überall scheint, oder dass der Wald das Blasen von Radon stört und sein DPR sich im Boden ansammelt, oder dass es einen Mechanismus gibt, der dazu führt, dass währenddessen harte Röntgenstrahlung auftritt Regen - aufgrund der Wechselwirkung von sekundärer kosmischer Strahlung mit Tropfen (und in diesem Fall mit Zweigen und Blättern).
Das zweite interessante Phänomen ist eine klare Korrelation zwischen Strahlungsniveau und Bodenfeuchtigkeit. Wenn sich der Boden unter den Füßen von trocken zu nass und dann zu einem viskosen Nyasha verwandelt, nimmt die darüber liegende Dosisleistung bis zu zweimal (3-5 μR / h über dem Nyasha) stark ab. Hier ist die Natur des Phänomens verständlich - mit zunehmendem Wassergehalt nimmt die Menge an fester Substanz ab, mit der Aktivität verbunden ist.
Ebenso sinkt der Füllstand bei Annäherung an Wasser. Wenn Sie mit dem Gerät, wenige Meter vom Ufer entfernt, hüfttief ins Wasser gehen, „vergisst er einfach zu zählen“ - das Display zeigt 1,5-2,5 μR / h an.
Im Allgemeinen erwies sich das Strahlungsniveau, selbst wenn keine offensichtlichen Quellen vorhanden waren, als ziemlich variabel. Für eine genauere Beurteilung der Grundlinie habe ich daher den gesamten akkumulierten Dosiszähler auf dem Radiometerbildschirm verwendet und den Durchschnittswert für alle Outdoor-Aktivitäten am Sonntag ermittelt, wobei der Unterschied in den Messwerten vor und nach einem Spaziergang außerhalb der Stadt durch die Dauer dividiert wurde. Das Ergebnis war 8,21 μR / h.
... und in der Stadt
Die Strahlungswerte in Moskau sind meist etwas höher als die in einem sauberen Feld vorherrschenden Werte. An einigen Stellen ist der Überschuss ziemlich bedeutend.
Fast alle identifizierten Bereiche mit einem erhöhten Hintergrund sind auf große Mengen von Granitverkleidungen beschränkt. Die höchsten Werte wurden auf der Treppe beobachtet. Das charakteristische Niveau an diesen Stellen beträgt 25-35, manchmal bis zu 40 μR / h. Ein solches Niveau wurde auf den Stufen des einheimischen Instituts (GEOKHI RAS), den Stufen am Eingang zur U-Bahn Vorobyovy Gory und den Treppen zur ul gefunden. Kosygin, auf der Treppe, die von der Jaroslawl-Lobby der Kunst führt. Komsomolskaya auf der Komsomolskaya-Radial-Plattform, Unterführungstreppe unter der Pushkino-Station. Höhere Ebenen befinden sich in der Unterführung aus dem Bereich des Kursk-Bahnhofs auf der Straße. Zemlyanoy Val gegenüber den Ausfahrten der U-Bahn Kurskaya-Koltsevaya und Kurskaya-NPS. Bei diesem Übergang überschreitet die Dosisleistung 50 μR / h und die höchsten Werte wieder auf der Treppe.
Der Grund für eine so hohe Aktivität der Treppe liegt offenbar in der Dicke der Granitstufen im Vergleich zu den Verblendkacheln.
Der Screenshot zeigt ein typisches Bild, wenn Sie Komsomolskaya vom unterirdischen Eingang des Jaroslawler Bahnhofs über Drehkreuze auf den roten Ast fahren.
In einigen Asphaltgebieten wurden mäßig erhöhte Werte (bis zu 15-20 μR / h) beobachtet. Darüber hinaus stimmten die Grenzen zwischen aktivem und inaktivem Asphalt häufig mit den sichtbaren Grenzen des zu unterschiedlichen Zeitpunkten verlegten Asphalts überein oder waren durch Bordsteine und Bordsteine voneinander getrennt.
Auf dem Roten Platz wurde ein hohes Maß an Strahlung festgestellt, wo an bestimmten Stellen der auf 50 μR / h eingestellte Alarm konstant wirkte (das Gerät wurde nicht entfernt, um unnötige Neugierde von Personen in Uniform zu vermeiden.
Die Strahlungswerte auf Rasenflächen und in Parks außerhalb von Wegen betragen normalerweise 7-10 μR / h. An einigen Stellen wurde ein leicht erhöhtes Niveau festgestellt, aber meistens war es nicht möglich, den "Hot Spot" zu lokalisieren. Da der Überschuss des Durchschnittsniveaus nacheinander in Zählintervallen von 5 bis 8 Sekunden beobachtet wird, ist es unwahrscheinlich, dass er statistischer Natur ist. Daher übernehme ich die Rolle wolkenförmiger Radonansammlungen, die sich zusammen mit den Zerfallsprodukten im Wind bewegen.
Da ich wusste, dass es in Kolomenskoje eine strahlenbeeinträchtigte Zone gibt, besuchte ich ihn. Leider war es nicht möglich, den „elenden“ Küstenhang zu durchdringen (wo ein Freund einen Kieselstein fand, von dem Terra im Messgerät signalisierte - ich habe das Gammaspektrum in einem der Artikel über Strahlung dargelegt), und im Park selbst lag es nicht außerhalb des beschriebenen Rahmens Anomalien konnten nicht erkannt werden. Aber an einem völlig unerwarteten Ort - im Hof eines der Häuser in der Nähe der Kursk-Station in der Nähe des Radiometers, ging in drei Messzyklen hintereinander plötzlich ein adaptiver Alarm los, dessen Schwelle automatisch zwei Sigma über dem durchschnittlichen Minutenpegel liegt. Ich habe es geschafft, die Quelle sofort zu lokalisieren, und dann habe ich sie visuell entdeckt - es war ein Uhrzeiger, der anscheinend von der SPD abgedeckt wurde! Der aus dem Boden genommene Pfeil erwies sich als nahezu inaktiv - die gesamte SPD brach zusammen und blieb im Boden.
Künstlich ... niedrige Strahlungswerte
Seltsamerweise und das passiert. Unnatürlich niedrige Dosisraten finden sich in Autos, Bussen, Zügen, Aufzügen ... Im Allgemeinen überall dort, wo es eine dicke, dichte (normalerweise metallische) inaktive Barriere zwischen dem Boden und uns gibt. Ungefähr bei Fahrzeugen nimmt der Strahlungshintergrund im Vergleich zum "Straßen" -Hintergrund um das Doppelte ab. Die größte - dreifache - Dämpfung wurde in Doppeldeckerzügen im zweiten Stock beobachtet.
Sehr geringe Strahlung - bei einigen Transporten und Rolltreppentunneln in der U-Bahn, bei denen die Dosisleistung häufig unter 1 μR / h fällt (an Stationen wächst der Hintergrund normalerweise aufgrund des Granitreichtums). Auf einer der Rolltreppen des Kulturparks vergisst das Radiometer das Zählen vollständig - 10-15 Sekunden lang zeigte das Display Nullen an und es ertönte kein einziger Klick.
Sie müssen jedoch vorsichtig mit diesen Zahlen sein, da sie sich starr bewegen. Metallbarrieren schwächen die weiche Gammastrahlung am stärksten, was in diesen Fällen zu einer starken Unterschätzung der Messwerte führt.
Innenstrahlung
Baumaterialien (mit Ausnahme von Holz, Glas und Metall) enthalten in der Regel Spuren von Uran und Thorium, was dazu führt, dass die Strahlung in Innenräumen höher ist als auf der Straße. Messungen zeigten, dass das Strahlungsniveau in den Häusern sehr unterschiedlich ist und in verschiedenen Räumen völlig unterschiedlich sein kann. In diesem Fall können lokale Anomalien erkannt werden.
An meinem Institut variiert der Strahlungspegel in verschiedenen Räumen und Korridoren zwischen 8 und 20 μR / h. Darüber hinaus überwiegen die Zerfallsprodukte von Thorium-232 in den Gammastrahlenspektren des Hintergrunds von „leuchtenden“ Räumen. Im Gegensatz dazu überwiegt auf einem etwas niedrigeren Niveau (17 μR / h) Uran-Radium.
In zwei identischen Häusern, die gleichzeitig gebaut wurden, kann sich die Strahlungsumgebung ebenfalls dramatisch unterscheiden. In zwei benachbarten „Chruschtschow“ -Häusern am Leninsky-Prospekt in Woronesch wird die Strahlung mit 30 μR / h in einer der Wände gemessen, wenn sie in der Nähe gemessen wird (in einem Raum mit 15 bis 25 μR / h), und es gibt Anzeichen einer Radoninfektion : wellenförmige Änderungen der Messwerte des Radiometers, deren Abnahme nach Beatmung. In der anderen - überall stabil 10 μR / h plus oder minus zwei Sigma.
Radioaktive ... Menschen
Manchmal geht man die Straße entlang oder in der U-Bahn und plötzlich piept das Radiometer mit allen drei „Alarmen“ gleichzeitig. Er nahm es heraus, schaltete den Bildschirm ein - und es gibt völlig ungesunde Zahlen in ein paar hundert Mikro-Röntgen, wenn nicht höher, und die Grafik hat nicht mehrmals in den Bildschirm gepasst und auf eine neue Skala neu gezeichnet. Normalerweise sollten Sie nicht nach einer Ampulle aus einem Fehlerdetektor unter Ihren Füßen suchen - eine Strahlungsquelle läuft in der Nähe.
Dies sind Personen, die kürzlich mit Radiopharmazeutika - PET, Szintigraphie usw. sowie mit radioaktivem Jod - untersucht wurden. Innerhalb weniger Stunden oder Tage nach dem Eingriff senden sie ziemlich intensive Strahlung aus. Nach der Radiojodtherapie werden die Patienten, bevor sie nach Hause gehen dürfen,
in einem Expositionspool angefeuchtet, der mehrere Tage in einem Krankenhaus aufbewahrt wird, bis der Strahlungspegel auf ein angemessenes Maß abfällt, bei dem sie bereits an Menschen abgegeben werden können. Nach Untersuchungen mit Radiopharmazeutika ist dies normalerweise nicht erforderlich. Den Patienten wird jedoch empfohlen, die enge Kommunikation mit Kindern für einige Zeit einzuschränken.
Zu allem anderen (diese Menschen haben es bereits schwer mit ihren Diagnosen ...) wird die Tatsache hinzugefügt, dass diese Patienten am Eingang der U-Bahn ständig „verlangsamt“ werden - „Yantar“ (ein Strahlungsüberwachungskomplex, dessen Sensoren normalerweise über den Eingangstüren installiert sind) Metro Lobbys) und sie müssen beweisen, dass sie keine "schmutzige Bombe" tragen. Seine Empfindlichkeit ist derart, dass nach einer Radiojodtherapie eine Reaktion über mehrere Wochen möglich ist.
Der Screenshot zeigt den Peak, der auf dem Gerät angezeigt wurde, als der U-Bahn-Zug an einer solchen radioaktiven Person vorbeifuhr.
Integrale Dosis pro Tag
Abschließend werden wir bewerten, welche Dosis pro Tag wir von Moskauer Strahlung erhalten und wie viel sie in die Standards passt.
Dazu habe ich wieder die auf dem Radiometerbildschirm angezeigte integrierte Dosis verwendet und das Gerät zwei Tage lang ständig in der Tasche getragen oder neben mich gestellt. Die folgenden Werte werden erhalten:
1,970 μSv - in der Natur erhaltene Dosis (in Bezug auf den Tag)
2.873 μSv - die Dosis pro Tag des freien Tages, die vollständig in Pushkino verbracht wurde, von denen 9 Stunden zu Hause waren, 2 Stunden in der Stadt, der Rest in der Natur (Wald, Strand).
3,289 μSv - Dosis pro Tag des Arbeitstages, durchgeführt im Regime von - 9 Stunden zu Hause, Stunde (insgesamt) auf der Straße von Pushkino, 2 Stunden (insgesamt) in einem elektrischen Zug, Stunde (insgesamt) in der U-Bahn, der Rest - in Moskau (Arbeit, Probe) Basis, Geschäfte, Straße).
Aus technogenen Quellen (und wir werden alles betrachten, was aus Baumaterialien, Asphalt und anderen Dingen jenseits des natürlichen Hintergrunds stammt, obwohl NRB-99 nicht mit uns übereinstimmt - aber die DNA unserer Zellen weiß nicht, was die Entwickler dieses Dokuments dachten), darf die Bevölkerung ein Jahr lang leben Rekrutieren Sie nicht mehr als 1 mSv
über dem natürlichen Hintergrund . Multipliziert man die erhaltenen Werte mit 365 und subtrahiert den natürlichen Hintergrund, so erhält man eine zusätzliche Dosis in Bezug auf das Jahr:
- am freien Tag - 330 μSv / Jahr (mit einem Ausflug in die Natur);
- am Arbeitstag - 481 μSv / Jahr.
Wie Sie sehen, ist die zusätzliche Strahlungsdosis, die in der Stadt empfangen wird, obwohl sie in meinem Fall nicht den maximal zulässigen Wert erreicht hat, ein erheblicher Teil davon (von einem Drittel auf die Hälfte).
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Moskau und die Region Moskau sind nicht von Strahlenunfällen betroffen, es gibt keine signifikante radioaktive Kontamination (mit Ausnahme der lokalen Früchte der Aktivitäten einiger Unternehmen und wissenschaftlicher Einrichtungen) und es gibt keine Kernkraftwerke. Trotzdem ist die städtische Umgebung hier eine Quelle zusätzlicher Strahlung, die über den natürlichen Hintergrund hinausgeht, obwohl sie nicht unannehmbar groß ist, aber dennoch einen signifikanten Beitrag zur jährlichen Gesamtdosis darstellt.