大氣放射性物質

大氣放射性物質是存在於大氣中的含有一種或多種放射性核素的物質。這些放射性核素通過放出射線以一定速度衰變為另一種核素，其衰變速度用半衰期表示。

基本介紹

• 中文名：大氣放射性物質
• 外文名：atmospheric radioactive substances
• 發現人：馬修·米查姆
• 來源：由地面天然放射性礦物釋放出來
• 衰變速度：用半衰期表示
• 衰變途徑：通過放出射線
• 危害：對身體健康有危害
• 所屬學科：化學、物理

來源

大氣放射性物質的來源有三個：

①由地面天然放射性礦物釋放出來；

②由宇宙射線轟擊大氣中某些組分而形成；

③由人類活動（如核試驗、原子能工業等）而產生。對流層的天然放射性核素，大部分由第一個來源產生的。

放射性物質大氣循環

地殼中含有放射性核素鈾-238、鈾-235和釷-232，它們衰變後產生放射性惰性氣體,，即半衰期3.8天的鐳射氣（氡-222）和半衰期55秒的釷射氣（氡-220）。這些射氣由地面擴散進入大氣，並在大氣中進行衰變，產物一般為重金屬核素，如鉛-210和釙-210。後者立即為氣溶膠微粒吸附，並通過降水或其他過程回到地面。

據計算，雨水和乾沉降物中的天然放射性約為210Pb（1.5～8.9）×1016貝可/年和 210Po（0.74～1.4）×1016貝可/年（貝可是放射性強度的單位，1貝可（Bq）=1次蛻變/秒）。 它們在大氣中的滯留期和一般氣溶膠粒子相同，約為10～25天。這种放射性物質已用作研究全球和平流層大氣環流的示蹤劑。

宇宙射線與大氣中的氣態組分（氮、氧和氬等）在平流層下部和對流層中進行核反應時，生成一些放射性核素，短壽命的放射性核素在平流層的濃度，與其衰變平衡有關，而長壽命的會在對流層中被混合稀釋。天然放射性核素的循環，除可用作大氣運動的示蹤劑外，碳-14和有機物的結合，構成了地質年齡測定法的基礎。

核試驗和核反應堆，將大量放射性核素引入大氣，並進入平流層。氪-85是裂變產物廢物處理的副產物，它已成為全球性污染物，自20世紀50年代以來，在大氣中的含量不斷平穩地上升。 鍶-90是裂變產物中最危險的一種，它能進入骨骼，半衰期約為28年。裂變產物的細粒子進入平流層，滯留時間可達幾年。它們一旦進入對流層，只要30天的功夫，就能通過沉降而達到地球表面。裂變產物在平流層分布的研究工作，為大氣環流提供了重要的信息。

核爆炸時，由於中子反應，還會釋放出大量的碳-14、氫-3和鐵-55。據計算，由核試驗引入大氣的大量的碳-14和氫-3，可以利用它們的示蹤，測定二氧化碳和水在大氣圈和水圈中的滯留時間。

危害

在大劑量的照射下，放射性對人體和動物存在著某種損害作用。如在400rad的照射下，受照射的人有5%死亡；若照射650rad，則人100%死亡。照射劑量在150rad以下，死亡率為零，但並非無損害作用，往往需經20年以後，一些症狀才會表現出來。放射性也能損傷遺傳物質，主要在於引起基因突變和染色體畸變，使一代甚至幾代受害。

三廢處理

放射性廢物中的放射性物質，採用一般的物理、化學及生物學的方法都不能將其消滅或破壞，只有通過放射性核素的自身衰變才能使放射性衰減到一定的水平。而許多放射性元素的半衰期十分長，並且衰變的產物又是新的放射性元素，所以放射性廢物與其它廢物相比在處理和處置上有許多不同之處。

1、放射性廢水的處理

放射性廢水的處理方法主要有稀釋排放法、放置衰變法、混凝沉降法、離子變換法、蒸發法、瀝青固化法、水泥固化法、塑膠固化法以及玻璃固化法等。

2、放射性廢氣的處理

(1)、鈾礦開採過程中所產生廢氣、粉塵，一般可通過改善操作條件和通風系統得到解決。

(2)、實驗室廢氣，通常是進行預過濾，然後通過高效過濾後再排出。

(3)、燃料後處理過程的廢氣，大部分是放射性碘和一些惰性氣體。

3、放射性固體廢物的處理

放射性固體廢物主要是被放射性物質污染而不能再用的各種物體。

(1)、焚燒；

(2)、壓縮；

(3)、去污；

(4)、包裝。