PŘÍRODNÍ ZDROJE

Ionizující záření přichází z okolního prostoru i ze Země samotné. Vzduch, který dýcháme, jídlo a nápoje, které jíme, jsou mírně radioaktivní. Toto záření se nazývá přírodní (přírodní pozadí) a je tu od samého začátku světa. Nemá co dělat s aktivitami člověka.

Zemské magnetické pole zachycuje mnoho nabitých částic z kosmického záření. Částice se koncentrují ve dvou radiačních pásech (Van Allenovy pásy). Jsou to jakoby tunely, ve kterých částice spirálovitě putují uzavřené magnetickým polem. K zemi mohou proniknout jen v oblasti pólů.

Kosmické záření

Střední roční dávkový ekvivalent, který obdrží průměrný občan zeměkoule od kosmického záření, činí přibližně 0,25 až 0,30 mSv. Země je soustavně bombardována z vesmíru vysokoenergetickými částicemi a jádry atomů. Většina těchto částic pochází ze Slunce (tzv. sluneční vítr), některé přicházejí z hlubokého vesmíru, možná i mimo naši galaxii. Jakmile tyto "primární částice" nebo jádra dosáhnou Zemi, sráží se s atmosférou a štěpí se na spršky "sekundárních částic". Zemi před intenzivním kosmickým zářením chrání magnetické pole. Tzv. Van Allenovy pásy (podle amerického fyzika J. V van Allena) zadržují částice kosmického záření ve výškách od tisíce do 50 tisíc km nad zemským povrchem. Další část záření (ultrafialovou složku) pak odstíní vrstva ozonu v horní vrstvě atmosféry.
Přesto v průměru každý z nás obdrží z tohoto zdroje nejméně čtvrtinu mSv každý rok. Lidé žijící ve větších nadmořských výškách obdrží dokonce ještě větší dávkový ekvivalent, protože nad nimi je menší vrstva vzduchu, který nás chrání. Lidé žijící ve výškách kolem 1 500 m n. m. obdrží přibližně dvojnásobek než obyvatelé výšek na úrovni moře. Lidé žijící v Himálaji nebo horolezci (výška kolem 6 tisíc m n. m.) obdrží dávkový ekvivalent kolem jedné tisíciny mSv každou hodinu, tj. přibližně 9 mSv za rok. Ještě výše, ve stratosféře, je vzdušná vrstva tak slabá, že jen velmi málo chrání před kosmickým zářením. V letové výšce letadel (10 km) pasažéři a letci obdrží dávkový ekvivalent kolem pěti tisícin mSv za hodinu. V nadzvukových letadlech, která létají ve výšce kolem 15 km, dosahuje dávkový ekvivalent kolem deseti tisícin mSv za hodinu.

Země a budovy

Kosmické záření pochází z oblastí mimo naši Zemi. Ale i Země sama je zdrojem záření. Střední roční dávkový ekvivalent ze Země je 0,35 mSv. Pozemské záření přichází přímo z hornin v zemské kůře. Některé horniny a minerály obsahují stopy přirozeně radioaktivních prvků uranu a thoria, např. žula. Budovy postavené z kamene jsou stejně radioaktivní jako matečná hornina. Jiné stavební materiály jako cihly nebo beton, také obsahují mírně radioaktivní látky. Množství záření, které obdržíme ze země a obydlí, se dosti liší podle místa a podle použitého stavebního materiálu.
Přírodní pozadí na některých místech světa se vyznačuje zvýšenou radioaktivitou hornin:

• Ramsar v Íránu - až 400 mSv/rok
• Kerala v Indii - průměrně 3,8 mSv, max.17 mSv/rok
• Guapari v Brazílii - průměrně 8 až 15 mSv, max. 175 mSv/rok

Zdroje přírodního a umělého záření 1. Kosmické záření; 2. Radon; 3. Záření zemské kůry; 4. Vnitřní zdroje; 5. Průmyslové aplikace; 6. Lékařské aplikace; 7. Záření vzniklé činností jaderných zařízení

Vzduch

Střední roční dávkový ekvivalent, který obdržíme ze vzduchu, se pohybuje mezi 1 až 3 mSv v závislosti na místě, kde žijeme. Na svědomí to mají radioaktivní plyny radon a thoron, radon je obvyklejší než thoron. Jsou členy přírodních rozpadových řad, uranové a thoriové. Společně jsou zodpovědné za více než polovinu středního ročního dávkového ekvivalentu z přírodních zdrojů, který se opět liší podle místa pobytu.

Jídlo a pití

V průměrné potravě je přibližně pětina mSv středního ročního ekvivalentu. Všechno, co jíme a pijeme, je mírně radioaktivní. Nejvíce je v potravinách zastoupen radioizotop draslíku ⁴⁰K, méně tritium a ještě méně ²²⁶Ra, ²²⁸Th, ²¹⁰Pb a ²¹⁰Po. Rostliny přijímají radioaktivní minerály z půdy a některé prvky mohou být rozpuštěné ve vodě. Takovým způsobem vstupuje radioaktivita do těla potravinovým řetězcem. Potrava obsahuje dostatek radioaktivity k tomu, aby nás učinila mírně radioaktivními. Některé potraviny, např. brazilské ořechy, káva nebo čaj, obsahují více radioaktivních prvků než jiné. Ale to neznamená, že bychom je neměli jíst. Dieta založená na minimální radioaktivitě může naopak představovat skutečné riziko z nesprávné výživy.

Pronikání radonu do budovy, z podloží, ze stavebního materiálu.

Co je to radon?

Radon je přírodní radioaktivní plyn. Vzniká jako jeden z členů rozpadové řady uranu, který je přítomen v mnoha horninách. Radon odtud vystupuje na zemský povrch nebo proniká do podzemních vod. Všichni jej po celý život dýcháme. Mimo budovy se rozptyluje do vzduchu, takže jeho koncentrace na volném prostranství je velice nízká. Proniká však do uzavřených prostorů, jako jsou doly, obytná stavení, školy a pracoviště, kde se hromadí. Podle místních geologických a atmosférických podmínek a při špatném režimu větrání se může nahromadit ve značných množstvích. Radon má poločas přeměny 3,8 dne, poměrně rychle se tedy z něj stávají další radioaktivní prvky, kterým se říká dceřinné produkty radonu. Jde o zářiče alfa, a proto před nimi spolehlivě ochrání i lidská pokožka. Když však radon vdechneme, setkají se s ním "nahé" lidské plíce. V nechráněné tkáni pak záření alfa může napáchat velké škody. Vdechování radonu zvyšuje riziko vzniku rakoviny plic.
Není bez zajímavosti, že o zvýšeném riziku radonu se začalo diskutovat po ropné krizi z roku 1973, kdy se začala zavádět různá úsporná opatření v oblasti energie, mimo jiné též pečlivé utěsňování oken a dveří a omezování větrání místností. Koncentrace radonu v uzavřených prostorách je v průměru osmkrát vyšší než ve volné přírodě a utěsňováním oken se může ještě mnohonásobně zvýšit. Ukázalo se, že snaha o zlepšení situace v jedné oblasti (šetření energií) může znamenat zhoršení stavu v jiné oblasti (zdravotní hlediska).

Radonová lázeň.

Ve většině bytů v České republice je hladina radonu nízká, s průměrem asi 55 becquerelů v m³. V některých oblastech, hlavně tam, kde jsou v zemi radioaktivní horniny, jsou však hladiny radonu vyšší. Ve středočeském žulovém masivu se vyskytují budovy s hodnotami obsahu radonu až 11 tisíc Bq v lm³. Koncentrace radonu je zvýšená v budovách postavených z nevhodných stavebních materiálů. Ke snížení obsahu radonu v domech se doporučují různá opatření, například instalace ventilátorů k odsávání radonu z míst pod budovami nebo dokonalejší izolování základů. Pro omezení pronikání radonu ze stavebních materiálů stěn se používají vzduchotěsné tapety. Nejdůležitější a zároveň nejjednodušší je dostatečné větrání. V některých případech však naopak může radon pomáhat při léčení nemocných.
V Jáchymovských lázních se pacienti koupou v termální vodě s vysokým obsahem radonu. Léčba působí blahodárně hlavně při nemocech pohybového ústrojí - kůže, svaly i klouby se dobře prokrví. Dýchací cesty pacientů jsou chráněny, zejména důkladným větráním prostoru a omezenou dobou pobytu v koupeli.

UMĚLÉ ZDROJE

Všechny přírodní zdroje dohromady představují asi 83 % středního ročního dávkového ekvivalentu pro jednotlivce. Zbývající dávkový ekvivalent je způsobován umělými zdroji.
Člověk vypustil do životního prostředí i radionuklidy, které by jinak zůstaly pod zemí - jsou to radioaktivní látky unikající do ovzduší při spalování fosilních paliv. Málokdo si uvědomuje, že je jich mnohem víc, než kolik se jich dostane do životního prostředí při normálním provozu jaderné elektrárny. Mezi zářením produkovaným přirozeně a tím, které vyprodukoval člověk, není žádný rozdíl. Uměle vyprodukované záření představuje kolem 17 % středního ročního dávkového ekvivalentu, tj. 0,3 mSv. Většina přichází z lékařských zdrojů.

Zubní rentgen.

Lékařské zdroje záření

Záření se používá v medicíně dvěma způsoby: malé dávky při diagnóze poranění nebo nemocí a veliké dávky na ničení rakovinotvorných buněk. Nejznámější formou záření používaného v medicíně je rentgenové záření (X). Většinou se používá na zobrazení zubů, hrudníku a končetin. Typický rentgen zubů představuje 0,1 mSv, rentgen plic 0,5 mSv, rentgen prsu 1 mSv, rentgenové vyšetření fyziologických procesů představuje 1 až 10 mSv. Dávka se liší podle typu vyšetření a je snaha ji snižovat používáním co nejlepšího zařízení. Radioaktivní látky vpravené do těla se používají ke sledování tělesných funkcí a k lokalizaci nádorů. Dávkové ekvivalenty z těchto vyšetření se pohybují mezi 1 až 10 mSv. Největší dávky se v medicíně používají pro léčení rakoviny. Mohou být skutečně velmi vysoké - typická léčebná dávka představuje desítky grayů a je obyčejně rozdělena do několika týdnů. Záření se pečlivě zaměří jenom na nádor, aby nepoškodilo okolní tkáň.

Aktivita 137 Cs v liském organismu (Bq/kg) od roku 1960 do roku 1990.

Různé zdroje

Dávkový ekvivalent, který obdržíme v současné době z atmosférického spadu ze zkoušek jaderných zbraní prováděných v 50. a 60. letech, představuje asi jednu až dvě setiny mSv ročně. Dnes je to 30x méně než v roce 1964. Malým zdrojem ionizujícího záření může být některé spotřební zboží, například televizory, detektory kouře, hodinky se svítícím ciferníkem atd. Denní práce u počítače představuje asi 0,002 mSv za rok. Uhlí a fosfátové horniny obsahují stopy radioaktivních prvků uranu a radia, takže používání fosfátů jako hnojiva a spalování uhlí v kamnech nebo elektrárnách způsobuje rozšiřování radioaktivity do životního prostředí. V průměru dávkový ekvivalent z těchto různých zdrojů představuje 0,01 mSv na osobu a rok. Palivový cyklus jaderné elektrárny od vytěžení uranové rudy, přes její zpracování, využití paliva v elektrárně až po uložení odpadů představuje velmi malý zlomek přírodního pozadí - kolem 0,1 %.