Radioökológia és környezeti sugárvédelem

Megjegyzés: Fekete-fehér ábrákkal illusztrálva. ELŐSZÓ A radioökológia, mint jellegzetesen interdiszciplináris tudományterület a bioszférában előforduló radionuklidok mozgásával, viselkedésével, tágabb értelemben a sugárzásokkal, elsősorban a radioaktív izotópokkal kapcsolatos ökológiai, többek közt a környezeti élő rendszerekre vonatkozó kérdésekkel foglalkozik. A radioökológiához közvetlenül kapcsolódó területek közé sorolhatók a sugárzások mérése, környezeti monitorozása, a sugárzások élettani, egészségkárosító hatása, így a sugárbiológia, dozimetria és sugárvédelem környezeti, lakossági vonatkozásai. Hasonlóan kapcsolódik a radioökológiához a radioaktív hulladék elhelyezése és a nukleárisbaleset-elhárítás során a lakossági sugárterhelés mérséklésére alkalmazható eljárások. A tankönyv elsősorban a radionuklidok bomlása során keletkező alfa-, béta- és gamma- (un. ionizáló) sugárzások, és ezeket kibocsátó radionuklidok környezeti előfordulásával, viselkedésével és hatásaival foglalkozik. Ehhez, elsősorban megalapozás céljából az első fejezetek tárgyalják a sugárfizikai, méréstechnikai, ökológiai, dozimetriai és sugárvédelmi alapismereteket. A látható fény, a mikrohullámú, a hang stb. (ún. nemionizáló) sugárzások és azok környezeti hatásai - egyes vonatkozásokban - csak említve találhatók. Vissza TARTALOM Előszó...........9 1. Radioaktív izotópok és sugárzások fajtái, jellemzői, forrásai...........11 1.1. Radioaktivitás...........11 1.2. Radioaktív bomlások és sugárzások...........13 1.3. Sugárzás kölcsönhatása az anyaggal...........17 1.4. Kozmogén és primordiális radionuklidok...........24 2. Radioaktív sugárzások mérése...........28 2.1. Mérési hatásfok ...........28 2.2. Detektorok...........31 2.3. Mérőeszközök, mérési módszerek...........41 2.4. Számlálási statisztika és hibabecslés...........50 3. Az ökológia alapjai...........57 3. 1. Az ökológia fogalomrendszere........... 57 3. 2. Populációk sajátosságai...........58 3. 3. Populációk közötti kölcsönhatások...........61 3.4. Biocönózisok jellemzése...........62 4. Ionizáló sugárzások dozimetriája...........72 4.1. Dózisfogalmak, dózismennyiségek és egységek...........72 4.2. Sugárterhelés számolása a környezeti elemek radionuklid koncentrációjából........79 5. Ionizáló sugárzások kémiai, biológiai és egészségkárosító hatásai...........84 5. 1. Sugárzások fizikai és kémiai hatásairól...........84 5. 2. Sugárzások biológiai és egészségkárosító hatásai...........86 5. 3. Determinisztikus és sztochasztikus sugárhatás...........95 5.4. Dózis-hatás összefüggés, lineáris-nemlineáris modell...........97 5.5. Sugárhatás-diagnosztikai eljárások és gyógyítás...........97 6. Sugárvédelem...........105 6.7. Sugárvédelmi szabályozás (mentesség, dóziskorlátozás, beavatkozás)...........107 6.2. Határértékek, szintek származtatása...........115 7. A radionuklidok mozgása és akkumulációja az ökológiai láncban, a környezetben...........124 7.7. Kompartmentek, transzfer faktorok és transzport együtthatók...........124 7.2. Légköri környezet...........129 7.3. Szárazföldi környezet...........134 7.4. Vízi környezet...........144 7.5. Tápláléklánc szennyeződése és az ember radionuklid felvétele...........150 7.6. Radionuklidok környezeti mozgásának előrejelzése...........154 8. Radioizotópos nyomjelzés ökológiai és mezőgazdasági vizsgálatokban...........158 8.1. Laboratóriumi, tenyészedényes kísérletek...........158 8.2. Szabadtéri kísérletek és eredmények...........162 9. Környezeti, lakossági sugárterhelések normál- és veszélyhelyzet esetén...........172 9.1. Természetes eredetű sugárterhelés...........172 9.2. Mesterséges eredetű sugárterhelés...........176 9.3. Nemzetközi Nukleáris Esemény Skála...........182 9.4. Sugár- és nukleárisbalesetek környezeti hatásai...........184 10. Radioaktív hulladék kezelése és elhelyezése...........191 10.1. Radioaktív hulladékok osztályozása...........192 10.2. Kis- és közepes aktivitású hulladékok kezelése...........193 10.3. Nagy aktivitású hulladékok, átmeneti tárolás...........195 10.4. A radioaktív hulladék végleges elhelyezése...........197 11. Környezeti radioaktív sugárzások és radionuklidok mérése, monitorozása...........200 11.1. Környezeti dózisteljesítmény mérése...........200 11.2. Felületi szennyezettség mérése...........202 11.3. Környezeti minták vétele...........203 11.4. Környezeti minták radioaktivitásának mérése...........207 11.5. Radongáz (22Rn) mérése...........208 11.6. Az emberi test belső szennyezettségének mérése...........209 12. Dóziscsökkentő beavatkozások a környezetben, a lakosságnál...........213 12.1. Eljárások a lakossági sugárterhelés csökkentésére...........213 12.2. Nukleárisbaleset-elhárítás...........224 12.3. Radioizotópokkal szennyezett területek helyreállítása, rekultiváció...........224 MELLÉKLETEK...........229 1. MELLÉKLET...........229 Pontosabb fizikai állandók...........229 Prefixumok...........229 Radioaktív sugárzások speciális, gyakran előforduló mértékegységei...........229 2. MELLÉKLET...........230 Radionuklidok felezési ideje és a bomlás során kibocsátott gyakoribb sugárzások jellemzői ...........230 A 232Th bomlási sora...........233 A 238U bomlási sora...........233 3. MELLÉKLET...........234 Kémiai elemek megoszlási hányadosai agyagos talajban (K(d), a talaj-növény bioakkumulációs tényezői (B) és a takarmány-állati termék transzfer (átviteli) együttható (TF)............234 Vízi környezetre jellemző megoszlási hányadosok (K(d), ill. bioakkumulációs tényezők (B)...........236 4. MELLÉKLET...........237 I Az ökológiában, környezeti vizsgálatokban fontosabb radionuklidok külső (T) dózisállandója...........237 A felező és tizedelő rétegvastagság beton, vas és ólom elnyelő réteg esetén...........237 Haszonállatok szárazanyag és vízfogyasztása...........238 Tipikus egyéni légzésteljesítmények és fogyasztások közép-európai lakosság esetén...........238 Elemek akkumuláló szövetei az emberi testben és a biológiai felezési idők...........238 Lakossági dóziskonverziós tényezők, elnyelt, effektív ill. lekötött dózis esetén...........239 Az ionizáló forrásoktól származó, felnőttekre vonatkozó éves effektív dózis átlagértékei...........240 5. MELLÉKLET...........241 Mennyiségi követelmények és irányadó szintek a IBSS-ben (összefoglaló)...........241 Elsősorban idegen eredetű, használt fogalmak...........242 Gyakran használt nemzetközi és hazai szervezetek, kiadványok rövidítései...........247 Radioecology and Environmental Radiation Protection...........248 Tárgymutató...........251