Radioaltiva sönderfall
Sönderfallsserier N Isotop Kemisk symbol Halveringstid Huvudsaklig strålning Uran-238 238U 4,5 × 109 år α Torium-234 234Th 24,1 d β- Protaktinium-234m 234mPa 1,2 m β- Uran-234 234U 2,5 × 105 år α Torium-230 230Th 8,0 × 105 år α Radium-226 226Ra 1,6 × 103 år α Radon-222 222Rn 3,8 d α Polonium-218 218Po 3,05 m α Bly-214 214Pb 26,8 m β- Vismut-214 214Bi 19,7 m β-, α Polonium-214 214Po 1,64 × 10-4 s α Bly-210 210Pb 22,3 år β- Vismut-210 210Bi 5,0 d β- Polonium-210 210Po 138,4 d α Bly-206 206Pb stabil 148 147 146 145 144 143 142 141 140 139 138 137 136 135 134 133 214 Pb 132 131 130 210 129 Tl 128 210 Pb 127 126 125 124 206 Pb 123 α-sönderfall 238U 234Th 234Pa β−-sönderfall 234U 230Th 226Ra 222Rn 218Po 214Bi 214Po 210Bi 21oPo 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 Z Radon-isotoper vilka har betydelse för stråldosen? α-sönderfall: β-sönderfall: A A Toriumserien: A Neptuniumserien: A+1 Uranserien: A+2 Aktinumserien A+3 A-4 A 4 kedjor som inte överlappar varandra Torium-232 Radon-220 Neptunium-237 Inget radon Uran-238 Radon-222 Uran-235 Radon-219 232Th 1,4*1010 år 55.6 s 2.1*106 år 220Rn 237Np 238U 4.5*109 år 3.8 dagar 7.1*108 år 222Rn 235U 219Rn 4s Radon-stråldos till kroppen Isotop Symbol Halveringstid Huvudsaklig strålning Radium-226 226Ra 1,6 × 103 år α Radon-222 222Rn 3,8 d α Polonium-218 218Po 3,05 m α Bly-214 214Pb 26,8 m β- Vismut-214 214Bi 19,7 m β-, α Polonium-214 214Po 1,64 × 10-4 s α Bly-210 210Pb 22,3 år β- Vismut-210 210Bi 5,0 d β- Polonium-210 210Po 138,4 d α Bly-206 206Pb stabil Radon-222 Kortlivade Radondöttrar Långlivade Radondöttrar Stråldos till allmänheten i Sverige Egna kroppen Världsrymden Berggrunden Radon i hus Medicinsk undersökning Medicinsk behandling Övrigt (industri, kärnkraft) Radon http://www.stralsakerhetsmyndigheten.se/Global/Publikationer/Broschyr/2009/Faktablad _Vagen_till_ett_radonfritt_boende.pdf Radon Varifrån kommer Radonet? •Marken •Byggnadsmaterial •Vatten Radonventilation Radon från markenBeror på bl a • uranhalten i marken • markens genomsläpplighet • läckor från marken till huset • husets ventilation Radon • Enkelt att mäta • Man kan göra något åt det • Kolla noga markförhållanden innan man bygger • Riskökningen störst för rökare Boverket m fl. - Radon ” Dagens rikt- och gränsvärde på 200 becquerel per kubikmeter för radon i bostäder bör inte sänkas. Det konstaterar Boverket tillsammans med fem andra myndigheter som har utrett WHO:s nya rekommenderade gränsoch riktvärde för radon i bostäder på 100 becquerel per kubikmeter. ” http://www.boverket.se/Bygga--forvalta/Bygga-nytt/Radon-ibyggnader/Gransvardet-for-radon-bor-inte-sankas/ Radon- Befintligt bestånd http://www.boverket.se/Global/Webbokhandel/Dokument/2011/Radon%20i%20ino mhusmilj%c3%b6n.pdf Från Boverkets rapport (se ovan) 400 000 småhus och 230 000 lägenheter i Sverige har en radonhalt på 100–200 Bq/m3 och behöver därmed radonsaneras om riktvärdet skärps. Det motsvarar cirka 1,3 miljoner boende. Kostnaden för en sådan radonsanering uppskattas till 14–19 miljarder kronor. De ökade driftskostnaderna uppskattas till 500 miljoner kronor per år. Saneringsåtgärderna är inte samhällsekonomiskt rimliga. För att kostnaden ska vara rimlig bör 65–85 lungcancerfall förhindras per år. Minskat antal lungcancerfall i och med en sänkning av riktvärdet uppskattas till 40 fall. Saneringskostnaden för enskilda byggnader med blåbetong kan bli väldigt höga (se avsnittet ”kostnad för den enskilde fastighetsägaren”). Radon- Nybyggnation http://www.boverket.se/Global/Webbokhandel/Dokument/2011/Radon%20i%20ino mhusmilj%c3%b6n.pdf Från Boverkets rapport (se ovan) Knappt 5 000 människor kommer varje år att bo i nybyggda bostäder med radonhalter högre än 100 Bq/m3 enligt 2010 års byggprognos. Kostnaden för de förebyggande åtgärder som krävs för att få ner radonhalten under 100 Bq/m3 vid nybyggnation uppskattas till 130 miljoner kronor för 2010. Åtgärderna är inte samhällsekonomiskt rimliga. För att kostnaden ska vara rimlig bör 0,45 lungcancerfall förhindras per år. Minskningen i antalet lungcancerfall i och med en sänkning av gränsvärdet uppskattas till 0,15 fall. Alternativt resonemang finns där kostnaden blir avsevärt lägre (se avsnittet ”alternativt resonemang kring nybyggnation”). Strålnings växelverkan med materia Tunga laddade partiklar (t ex α-partiklar) • Växelverkar främst med atomernas elektroner genom elektromagnetiska krafter (Coulumbväxelverkan) • De joniserar och exciterar elektroner • Lite energiförlust i varje kollition (storleksordningen 30 eV) • α-partiklarna rör sig längs en rät linje, med en väldefinierad räckvidd Strålnings växelverkan med materia α-partiklarna rör sig längs en rät linje, med en väldefinierad räckvidd Caption: Cloud chamber photograph of the tracks of alpha particles emitted from a source of the radioactive material thorium C' (polonium-212). Radioactive materials emit alpha particles at one or more specific energies. Most of the alphas in this photograph have the same energy & therefore travel the same distance (8. 6 cm) in the air inside the cloud chamber. A single alpha is emitted with higher energy & travels 11. 5 cm. The photo was taken by English physicist N. Feather in the 1920s. http://www.sciencephoto.com/images/do wnload_lo_res.html?id=651320020 Strålnings växelverkan med materia Tunga laddade partiklar (t ex α-partiklar) • ”Stopping power”= Bromsförmåga - energiförlust per längdenhet • För tunga laddade partiklar gäller ungefär: M, Z och E är partikelns massa, laddning och energi Strålnings växelverkan med materia Lätta laddade partiklar (t ex β-partiklar) • Växelverkar främst med atomernas elektroner genom elektromagnetiska krafter (Coulumbväxelverkan) • De joniserar och exciterar elektroner • Vid höga energier och atomnummer sänds det också ut bromstrålning • De kan förlora upp till hälften av sin energi vid en händelse • De ändrar oftast riktning kraftigt • Räckvidden är inte väldefinierad Strålnings växelverkan med materia β-partiklarna rör sig i zick zack och kan tom spridas bakåt. Strålnings växelverkan med materia elektromagnetisk strålning γ-strålning De viktigaste typerna av växelverkan är: • Fotoelektrisk effekt • Compton -spridning • Parbildning Strålnings växelverkan med materia elektromagnetisk strålning γ-strålning • Fotoelektrisk effekt • Hela fotonens energi ges till en elektron • Röntgenstrålning sänds ut när ”hålet” fylls Strålnings växelverkan med materia elektromagnetisk strålning γ-strålning • Compton-spridning • En del av fotonens energi avges till en elektron • Fotonen ändrar riktning Strålnings växelverkan med materia elektromagnetisk strålning γ-strålning • Parbildning • Fotonens energi används för att bilda ett elektron-positron-par samt ge dem rörelseenergi • Positronen reagerar oftast med en annan elektron med annihilationsstrålning ( 2 fotoner med vardera energin 511 keV) som följd. Strålnings växelverkan med materia elektromagnetisk strålning γ-strålning De tre mekanismerna dominerar i olika intervall beroende på materiens atomnummer och strålningens energi γ-strålning attenueringskoefficient-absorptionskoefficient Al The total absorption coefficient of aluminium (atomic number 13) for gamma rays, plotted versus gamma energy, and the contributions by the three effects. Over most of the energy region shown, the Compton effect dominates Pb The total absorption coefficient of lead (atomic number 82) for gamma rays, plotted versus gamma energy, and the contributions by the three effects. Here, the photoelectric effect dominates at low energy. Above 5 MeV, pair production starts to dominate Röntgen Röntgenstrålning växelverkar på samma sätt som γ-strålning med låg energi Ämnen med högt Z absorberar strålningen effektivt. Strålnings växelverkan med materia neutroner Växelverkar med kärnor • Elastisk spridning (träffade kärnan exciteras inte) • Inelastisk spridning (träffade kärnan exciteras) • Neutroninfångning (absorberas av kärnan) – Följas av fission och/eller γ-strålning
© Copyright 2024