Суммарная объемная активность радионуклидов

Описание: показатель, который является характеристикой радиационной безопасности воды и описывает активность радиоактивного источника. Для измерения используется технология, которая подсчитывает число радиоактивных распадов вещества за единицу времени, чаще всего за секунду.

Виды радиационной активности и единицы измерения

Активность источников радиоактивного излучения измеряется в трех величинах. Выбор методики зависит от формы исследуемого предмета, его типа и агрегатного состояния. Выделяются такие типы активности:

• Удельная – величина излучения на единицу массы образца
• Объемная – величина излучения на единицу объема источника
• Поверхностная – величина излучения на единицу площади образца

Первые два метода применяются, когда радиоактивные соединения распределены в жидкости, газе или твердом объемном предмете. Поверхностная активность позволяет измерить степень излучения с определенных плоскостей.

Согласно Международной системе единиц, активность радиоактивного источника измеряется в беккереле, сокращенно Бк. Величина активности пробы в 1 беккерель говорит о том, что за секунду происходит 1 элементарный радиоактивный распад. Если речь идет об объемной активности воды или другого жидкостного образца, то единица измерения – Бк/дм3 (Бк/л). Реже используется параметр Бк/м3.

Что такое радиоактивный распад и где он встречается

Под радиоактивным распадом подразумевается изменение строения или количественного состава, которое происходит в ядрах нестабильных атомов и сопровождается испусканием таких частиц как гамма-кванты, электроны или фрагменты ядер. Другое название этого процесса – радиоактивность. Атомы, имеющие нестабильное строение, называются радионуклидами.

Радиоактивные элементы повсеместно встречаются не только в земной коре, но и в телах живых организмов, в том числе людей. Это могут быть такие радиоактивные изотопы:

• Калий
• Радий
• Цезий

Радиоактивный распад атомов сопровождается ионизирующим излучением разной интенсивности. Суть этого излучения в том, что оно провоцирует изменения в строении атомов, из которых состоят клетки и ткани. Этот процесс приводит к клеточным мутациям из-за изменений в молекулах ДНК. Определенная доля таких мутаций может быть безопасной для человеческого здоровья, однако ряд изменений способен вызывать онкологические заболевания. При естественном радиационном фоне, который обусловлен природным воздействием (активностью элементов, космической радиацией), таких эффектов не наблюдается.

Причина объемной радиоактивности воды

Если в воде фиксируется определенная доля ионизирующего излучения, это говорит о том, что в ее составе имеются элементы с нестабильными ядрами, или радионуклиды. К таким элементам относятся:

• Уран-238
• Радий-226
• Радон-222
• Калий-40
• Стронций-90
• Цезий-127
• Иттрий-90

Перечисленные вещества попадают в воду в ходе естественных процессов, таких как воздушные потоки, осадки и таяние снега. Кроме того, источником могут стать и грунтовые воды, которые способны вымывать естественные или синтезированные изотопы из пластов, находящихся на уровне водоносного горизонта.

Содержание радиоактивных изотопов, имеющих естественное происхождение (уран, радон, радий, калий), имеет прямую зависимость от происхождения водных ресурсов и их характера. Так, в подземных водах и ручьях может не быть калия, зато радон, радий и уран присутствуют в значительных количествах. Речные воды принимают усредненные показатели по всем распространенным элементам. Что же касается озер и морей, то в них преимущественно содержится калий-40, а прочие элементы находятся в незначительном количестве или не встречаются вовсе.

Нормирование

Для питьевой воды нормируется радиоактивность в зависимости от элементарных частиц, из которых она состоит.

• Суммарная объемная альфа-активность – до 0,2 Бк/л
• Суммарная объемная бета-активность – до 1,0 Бк/л

При превышении суммарных показателей проводится исследование на наличие конкретных радионуклидов и их концентрации.

Методы очистки

При превышении предельно допустимых концентраций потребуется дезактивация воды, то есть ее очистка от радионуклидов. Чтобы избавиться от ионизирующего излучения, потребуется применять соответствующие методы борьбы, в числе которых:

• Ионный обмен
• Комплексная фильтрация
• Перегонка

При выполнении очистки важно проводить контроль дезактивированной воды и следить за своевременным обслуживанием оборудования, чтобы не допустить употребления воды, в которой активность радионуклидов превышает норму.