Hvad er naturlig radioaktivitet?

Udtrykket naturlig radioaktivitet henviser til enhver kilde til radioaktivitet, der ikke er menneskeskabt.Større kilder til naturlig radioaktivitet inkluderer kosmisk stråling, jordbaseret stråling og stråling fra materiale i den menneskelige krop.Mens de høje niveauer af stråling produceret af menneskeskabte enheder dræber humane celler og kan forårsage kræft, har de lave niveauer, der forekommer naturligt, ikke vist sig at have nogen negative sundhedseffekter.Hvert menneske modtager i gennemsnit 2,4 millisievert (MSV) naturlig stråling om året, skønt dette beløb varierer baseret på geografisk placering og besættelse.

Kosmisk stråling består af subatomære partikler fra det ydre rum, for det meste protoner og hydrogenkerner.Solen udsender også stråling under solbrændinger.Når disse ladede partikler kommer ind i Jordens atmosfære, kolliderer de med atmosfæriske atomer og molekyler for at skabe andre typer subatomære partikler og radioaktive isotoper, herunder carbon-14.

En given elementer isotoper vil have protoner med samme antal, men antallet af neutronervil være anderledes.Carbon-14 har en kerne, der indeholder 6 protoner og 8 neutroner, hvilket gør i alt 14 nukleare partikler.Denne isotop er radioaktiv, hvilket betyder, at den spontant gennemgår forfald og udsender partikler.Carbon-14 udsender et elektron til forfald i den stabile isotop nitrogen-14 over en fast periode.Materialer, der indeholder carbon-14, kan placeres i geologisk tid ved hjælp af en proces kendt som radiocarbon-datering, hvor mængden af carbon-14 i materialet bruges til at bestemme dets alder.

Terrestrisk stråling er den anden vigtigste kilde til naturlig radioaktivitet.Denne stråling kommer fra isotoper af kulstof og kalium såvel som thorium og uran, som kan findes i jord, klipper eller vand.De sidstnævnte to isotoper henfalder sig til radon og radium, som er ekstremt radioaktive, men sjældne.Deres forfaldshastighed er også ret lang mdash;For eksempel har Uranium-238 en halveringstid på 4,5 milliarder år, hvilket betyder, at det tager 4,5 milliarder år for en given mængde af stoffet, der skal reduceres gennem forfald med halvdelen.Uranens lange halveringstid gør sin virkning på mennesker ubetydelige.

Ud over jordbaserede og kosmiske kilder til naturlig radioaktivitet producerer stoffer i den menneskelige krop også stråling.Den række radioaktive isotoper, der findes i den menneskelige krop, har en jordbaseret kilde, da de er indtaget gennem mad, vand eller luft.De inkluderer carbon-14, kalium-40, uran, thorium, radium og nogle andre.Koncentrationer af disse stoffer er for det meste ganske lave, hvor den højeste er de af kulstof og kalium.

Mængden af naturlig radioaktivitet, som en person modtager, afhænger af geografisk placering.Visse områder indeholder jord, der er beriget med en bestemt isotop på grund af mineralaflejringer eller organiske processer.For eksempel kan vådområder indeholde mere uran på grund af forfaldet af organisk materiale, der indeholder dette element.Områder med højere højde har en tendens til at modtage mere kosmisk stråling, da de er højere i atmosfæren.Astronauter og piloter modtager mere kosmisk stråling dagligt end den gennemsnitlige person af samme grund.