Контакты | Реклама | Подписка
Начало > Эко новости > ОПАСЕН ЛИ ТРИТИЙ, КОТОРЫЙ ОБРАЗУЕТСЯ В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА ПОД ДЕЙСТВИЕМ КОСМИЧЕСКИХ И ДРУГИХ НЕЙТРОНОВ?

ОПАСЕН ЛИ ТРИТИЙ, КОТОРЫЙ ОБРАЗУЕТСЯ В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА ПОД ДЕЙСТВИЕМ КОСМИЧЕСКИХ И ДРУГИХ НЕЙТРОНОВ?

10/01/2007 17:23 / 👁 1484 / Поделиться:
Космические и другие нейтроны при столкновении с легкими ядрами (азота-14, лития-6, гелия-3)в организме человека приводят к образованию трития
Г.В.Фомин
ГНЦ РФ Институт биофизики
ОПАСЕН ЛИ ТРИТИЙ, КОТОРЫЙ ОБРАЗУЕТСЯ В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА ПОД ДЕЙСТВИЕМ КОСМИЧЕСКИХ И ДРУГИХ НЕЙТРОНОВ?
Нейтроны при столкновении с легкими ядрами (азота-14, лития-6, гелия-3) приводят к образованию трития:
нейтрон + азот-14 =>тритий + 3гелий-4 (реакция с небольшим сечением проходит на тепловых нейтронах, но в основном участвуют быстрые нейтроны. Содержание азота-14 в естественной смеси этого элемента 99,6%);
нейтрон + литий-6 => тритий + гелий-4 (реакция проходит в основном на тепловых нейтронах и имеет широкий резонанс при энергии нейтронов 250кэв). Содержание изотопа в естественной смеси изотопов этого элемента составляет 7,52%;
нейтрон + гелий-3 => тритий + водород (реакция проходит как на тепловых так и на промежуточных и быстрых нейтронах). Содержание в естественной смеси изотопов гелия составляет 1,3х10-4%, но необходимо помнить, что тритий (с периодом полураспада 12,3 года) распадается на гелий-3, бета-частицу и нейтрино; и гелий-3 опять может участвовать в нейтронной реакции.
Содержание лития в человеке может достигать 3мг. Содержание азота в воздухе составляет 78%, в почвах 0,1%, в живом веществе (в человеке) 0,3%, в породах 1-2%, в воде 4х10-3%. [3]. Теоретически образование трития без учета его распада оценивается по формуле:
А = ІN& (1)
где А - число образовавшихся атомов трития за 1 с в 1 см3; І - число нейтронов через 1 см2 в 1 с; N - число атомов (лития или азота) в 1 см3; & - сечение нейтронной реакции в барн (1 барн = 10в степени-24 см2). Сечение для азотной реакции сотни барн, для литиевой - около тысячи барн для тепловых нейтронов и резонанс в десятки барн для энергии 250кэв. Сечение для гелиевой реакции около шести тысяч барн. Одна тритиевая единица (ТЕ) соответствует содержанию 1 атома трития в 1018 атомов водорода, что дает возможность сравнить теоретическую оценку для реакции нейтронов с литием, гелием-3 и азотом по формуле (1) с натурными данными (1ТЕ=0,1181Бк/кг). Важно воспроизводство трития из распавшегося трития по реакции:нейтрон + гелий-3 => тритий + водород с & = 5333 барн. Сечение такой реакции велико, что объясняет эманацию водорода, однако затрудняет оценку равновесного количества природного трития в человеке.
Источниками тепловых и медленных нейтронов в земной атмосфере и на поверхности земной коры являются не только космические лучи, но также радон и его ДПР, создающие потоки альфа-частиц с энергиями от 5 до 9 МэВ. Ядерное взаимодействие альфа-частиц с ядрами химических элементов горных пород и воздуха приводит к образованию нейтронов по реакции (альфа, н).
Дополнительным внутренним источником нейтронов являются также естественные радионуклиды уранового и ториевого ряда, содержащихся, в основном, в скелете человека.
Чтобы оценить образование трития по формуле (1) необходимо знать плотность потока нейтронов, проходящих через тело человека. В работе [2] указана величина у поверхности Земли около 1 нейтр./(см2хс). В работе [1] указаны потоки около 0,2-0,1 нейтр./(с). Тогда образование трития по формуле (1) для литиевой, гелиевой и азотной ядерной реакции может оцениваться в сотнях тритиевых единиц (десятки Бк в кг ткани или литре воды человека). Эта величина в десятки раз превышает средние фоновые концентрации трития в природе - несколько Бк/кг. Учитывая это, оценки необходимо уточнить, что в дальнейшем может уточнить опасность трития в образовании раковых заболеваний.
ЛИТЕРАТУРА
1. Волододичев Н.Н., Захаров В.А., Кужевский Б.М. и др. Земная кора - активный источник нейтронов. - Вестник МГУ. Сер. 3. Физика. Астрономия., 2002, N 5, с. 69-73.
2. Горшков Г.В. Естественный нейтронный фон атмосферы и земной коры. - М.: Атомиздат, 1966.
3. Вредные химические вещества. Радиоактивные вещества. Справочник. Ленинград:Химия.1990, с8,57,259.


старший научный сотрудник ГНЦ РФ Институт биофизики
Фомин Геннадий Васильевич

Последние новости

Популярные новости