IAEA Bruit de fond naturel
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Sources de rayonnements Rayonnement naturel terrestre IAEA Jour 3 – Leçon 7 1 OBJECTIF Discuter le sujet de la radioactivité naturelle terrestre, chaînes de décroissance radioactive, les radionucléides importants, le Radon et sa signification, NORM, TENORM & NARM IAEA 2 Contenu Chaînes de désintégration terrestres Radionucléides Importants Radon et son importance pour la santé NORM TENORM NARM IAEA 3 Radioactivité dans la Nature Primordial – existant depuis la création de la Terre Cosmogonique – formé à la suite de l'interaction des rayons cosmiques Activités Humaines - amélioration ou formé en raison des actions humaines IAEA 4 Nucléides Primordiaux Nucléid e 235U 238U 232Th IAEA Demi-vie Activité Naturelle 0.711% de l’uranium naturel 4.47 x 109 a 99.275% de tout l’U nat. ; 0.5 à 4.7 ppm de l’U total dans les roches 1.41 x 1010 a 1.6 to 20 ppm dans les roches 7.04 x 108 a Nucléides Primordiaux Nucléid e 226Ra 222Rn 40K IAEA Demi-vie 1,600 a Activité Naturelle 16 Bq / kg dans le calcaire et 48 Bq / kg dans la roche ignée 3.82 j Gaz Noble: concentrations moyennes dans l’air en US gamme de 0.6 à 28 Bq/m3 1.28 x 109 a 0.037 to 1.1 Bq/g dans le sol Bruit de fond naturel Il y a trois chaînes de désintégration qui se produisent dans la nature: la série de l'uranium, en commençant par 238U la série de thorium, qui est originaire de 232Th la série de l'actinium, qui provient de 235U Il était une fois, il y avait aussi une chaîne de Neptunium, qui a pris naissance avec 241Pu, qui a une demi-vie de 14 ans seulement. Le seul membre restant de cette série est 209Bi avec une demi-vie de 2E18 ans. IAEA 7 Chaîne de décroissance de IAEA 238U 8 Radioactivité Naturelle dans le sol Element* Activity** estimée Masse de l’élément* Activité Uranium 25 Bq/kg 2,200 kg 31 GBq Thorium 40 Bq/kg 12,000 kg 52 GBq Potassium 400 Bq/kg 2,000 kg -40 Radium 48 Bq/kg 1.7 g Radon IAEA 10 kBq/m3 11 g * Potassium-40 is a radionuclide 500 GBq 63 GBq 7.4 GBq ** per kg of soil Radioactivité Naturelle dans les matériaux de construction (mBq/g) Matériaux Granite Grés Béton Plâtre Gypse Brique d'argile IAEA Uranium Thorium Potassium 63 6 31 14 186 111 8 7 8.5 12 66 44 1184 414 89 89 5.9 666 Radioactivité naturelle dans les Océans Nucléid e* Uranium 40K Activité estimée 33 mBq/L 11 Bq/L 3H Pacifique Atlantiqu e 22 EBq 11 EBq Tous les Océans 41 EBq 7400 EBq 3300 EBq 14000 EBq 0.6 mBq/L 370 PBq 190 PBq 740 PBq 14C 5 mBq/L 3 EBq 1.5 EBq 6.7 EBq 87Rb 1.1 Bq/L 700 EBq 330 EBq 1300 EBq IAEA *Uranium is an element Bruit de fond naturel- Radon Radon gaz noble (appelé aussi inerte). Le Radon est un gaz comme les autres membres de ce groupe de la table périodique, à savoir He, Ne, Ar, Kr, Xe et gaz. Les gaz nobles ne forment pas facilement de composés en raison de la configuration de leur couche électronique stable. À l'exception de l'hélium, ils ont tous 8 électrons dans leur couche externe (ns2np6 pour vous les chimistes dans l’audience). IAEA 12 Bruit de fond naturel - Radon La dose moyenne due au radon-222 (222Rn) est environ 2000 Sv par an. Radon est un émetteur alpha. Beaucoup de produits de désintégration du radon sont également des émetteurs alpha. Le Radon est née par la désintégration de 238U, un isotope de l’uranium qui existe naturellement dans l’environnement. En fait, dans certaines régions de l’Amérique de l'Ouest, la concentration de l'uranium naturel est suffisamment élevée pour être exploitée et fournir de l'uranium aux réacteurs. IAEA 13 Production du 222Rn Par désintégration de 238U IAEA Bruit de fond naturel - Radon Tout comme l'hélium peut diffuser à travers un ballon, le radon peut diffuser à travers le sol et les fondations des maisons. La diffusion est plus importante lorsque le sol a une faible teneur en humidité. Le radon présente un risque radiologique parce que ses produits de désintégration sont des émetteurs alpha. Comme ces produits sont aussi des émetteurs alpha et ont une charge électrostatique ils sont attirés par les particules dans l'air. Ceux-ci vont se désintégrer dans les poumons. Ces désintégrations vont se traduire par une dose aux poumons IAEA 15 Diffusion du Radon par le sol IAEA Transport radon dans les maisons IAEA Bruit de fond naturel - Radon Le problème n'est vraiment pas à la désintégration radioactive du radon, mais avec la filiation du radon (également appelés «produits de filiation»), qui sont produits lorsque le radon se désintègre. Le radon se désintègre par émission alpha, ces "fils" ont une charge ++ et sont donc attachés à électro-statiquement à des particules dans l'air. Ces produits de désintégration radioactives sont également radioactifs, et se désintègrent par émission de particules alpha.. L'énergie des particules alpha délivre une dose au poumon, où les particules se déposent. La dose au poumon est attribuée au développement du cancer du poumon chez les mineurs d'uranium (d'où les limites réglementaires pour les concentrations du radon et de IAEA ses descendants). 18 Risque relatif du Radon IAEA 19 Radionucléides dans Le corps humain Uranium Masse du Nucléide dans le corps humain 90 g 30 pCi (1.1 Bq) L'apport quotidien de nucléides 1.9 g Thorium 30 g 3 pCi (0.11 Bq) 3 g 40K 17 mg 120 nCi (4.4 kBq) 0.39 mg Radium 31 pg 30 pCi (1.1 Bq) 2.3 pg 14C 95 g 0.4 Ci (15 kBq) 1.8 g Nucléide * IAEA Activité Totale dans le corps humain *Uranium, Thorium and Radium are elements 20 Exposition à la radioactivité naturelle Dans le monde IAEA 21 Équivalent de dose efficace à un membre de la population des États-Unis Equivalent de dose efficace moyenne annuelle Source Sv mrem 2000 200 Autres radionucléides déposés à l’intérieur 390 39 Rayonnement Terrestre 280 28 Rayons cosmiques 27 3 Radioactivité Cosmogénique 10 1 Total arrondi des Sources naturelles 3000 300 Total arrondi de sources artificielles 600 60 3600 360 Inhalée (radon et produits de désintégration) IAEA Total 22 Dose annuelle par habitant– UNSCEAR 2008 Exposition médicale 0.64 mSv (21%) Autres× 0.005 mSv (<1%) Sources Naturelles 2.4 mSv (79%) D'autres incluent Retombées, production d'énergie nucléaire, expositions professionnelles, etc IAEA 23 Doses annuelles par habitant de Sources naturelles– UNSCEAR 2008 Ingestion 0.29 mSv (12%) Rayons Cosmiques 0.39 mSv (16%) Exposition externe 0.48 mSv (20%) Inhalation du Thoron 0.1 mSv (4%) Inhalation du Radon 1.15 mSv (48%) IAEA 24 NORM & NARM NORM Naturally Occurring Radioactive Material (Matières radioactives d’origine naturelle) TENORM Naturally Occurring Radioactive Material enhanced by processing is called TENORM (Matières radioactives naturelles renforcée par le traitement est appelé TENORM) NARM Naturally Occurring and AcceleratorProduced Radioactive Material (d’origine naturelle et accélérateurs- matière radioactive produite) IAEA 25 Résumé Le rayonnement naturel terrestre a été discuté Les radionucléides importants et leur répartition ont été discutés Le radon en particulier et son importance a été discuté NORM, TENORM et NARM ont été définis IAEA 26 Où trouver plus d’Information Cember, H., Johnson, T. E, Introduction to Health Physics, 4th Edition, McGraw-Hill, New York (2009) UNSCEAR, Sources and Effects of Ionizing Radiation, 2008 Report to the General Assembly with Scientific Annexes, United Nations, New York, 2008 International Atomic Energy Agency, Postgraduate Educational Course in Radiation Protection and the Safety of Radiation Sources(PGEC), Training Course Series 18, IAEA, Vienna (2002) IAEA 27
