Естественная радиоактивность атмосферы

В околоземном пространстве расположен радиационный пояс, предо­храняющий человека от повышенного воздействия солнечной радиации. Он состоит из выброшенных Солнцем протонов и электронов, захвачен­ных магнитным полем нашей планеты.

Основные газы атмосферы — кислород, азот, аргон — почти не погло­щают коротковолновое (с длиной волны менее микрона) излучение Солн­ца и длинноволновое (с длиной волны более микрона) излучение поверх­ности Земли и самой атмосферы. Эти виды излучения поглощаются раз­личными примесями, присутствующими в атмосфере. Водяной пар интен­сивно поглощает почти все длинноволновые излучения, углекислый газ — лучистую энергию с длиной волны в 15 микрон.

Коротковолновое излучение Солнца, расщепляя молекулы кислорода на атомы, теряет свою энергию. Атомы кислорода, группируясь по-ново­му, образуют озон (греч. пахнущий) - газ, молекула которого состоит из трех атомов кислорода (О₃). Основная масса атмосферного озона содер­жится в стратосфере на высоте 20-25 км. Озоновый слой — второй естест­венный барьер, предохраняющий Землю от солнечной радиации. Он поч­ти полностью поглощает вредное ультрафиолетовое излучение Солнца в диапазоне волн 280-315 нанометров, или нм (греч. «нанос» - карлик; 1 нм = 10^-9 м (одна миллиардная)). Это поглощение приводит в основном к разогреву средней и верхней стратосферы.

Ультрафиолетовое излучение Солнца губительно действует на живые организмы, вызывая химические изменения в ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоте), являющейся носителем генетической информации в хромо­сомах ядра клеток. При облучении ультрафиолетовыми лучами 320-275 нм увеличивается частота повреждения кожи, в т.ч. злокачественных, случаев катаракты; происходит ослабление иммунной системы. Некоторые ма­териалы (например, пластмассы, резина) в результате такого облучения ускоренно стареют. Земную поверхность достигают ультрафиолетовые лучи длиной 320-400 нм, которым мы обязаны загаром. Так «озоновый слой», составляющий по объёму менее одной миллионной доли земной атмосферы, защищает живые организмы на Земле от ультрафиолетовой радиации Солнца.

В нижней части атмосферы содержится приблизительно 10% общего количества озона. Здесь озон играет роль загрязнителя. При больших кон­центрациях он воздействует на дыхательные пути, раздражает глаза, на­рушает рост растений и воздействует отрицательно на различные мате­риалы — резину, ткани, краски и др.

Естественные радиоактивные примеси, присутствующие в атмосфере, имеют космическое и земное происхождение. Это, во-первых, космогенные изотопы, образующиеся при взаимодействии атомов воздуха с кос­мическими излучениями — ²²Na, ⁷Вe,³²Р,³³Р, ¹⁴C, ³Н и др. Отмечается так­же прямая связь концентрации в воздухе ¹³⁷Cs с активностью Солнца. Во-вторых, это эманации радиоактивных элементов, содержащихся в земной коре, и продукты распада этих эманаций: ²²²Rn, ²¹⁰Pb, ²¹⁰Bi и др. Большая часть радиоактивных изотопов в атмосфере соединяется с аэрозольными частицами, оседает в поле силы тяжести и затем вымывается осадками.

В последнее время установлена опасность проникновения в легкие лю­дей продуктов распада радона (Rn) - радиоактивных частичек с электро­статическим зарядом. Повышенные радоновые дозы радиации обнаруже­ны в ряде областей и районов России. Радон выделяется из недр. Естест­венным его источником может быть гранит. Сам по себе радон - не опас­ный инертный газ, в 8 раз тяжелее воздуха. Потоками воздуха он под­нимается на высоту до 12 км.