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[拼音]:daqi fangshexing wuzhi

[英文]:atmospheric radioactive substances

存在于大气中的含有一种或多种放射性核素的物质。这些放射性核素通过放出射线以一定速度衰变为另一种核素,其衰变速度用半衰期表示。

大气放射性物质的来源有三个:

(1)由地面天然放射性矿物释放出来;

(2)由宇宙射线轰击大气中某些组分而形成;

(3)由人类活动(如核试验、原子能工业等)而产生。对流层的天然放射性核素,大部分由第一个来源产生的。

地壳中含有放射性核素铀-238、铀-235和钍-232,它们衰变后产生放射性惰性气体,即半衰期3.8天的镭射气(氡-222)和半衰期55秒的钍射气(氡-220)。这些射气由地面扩散进入大气,并在大气中进行衰变,产物一般为重金属核素,如铅-210和钋-210。后者立即为气溶胶微粒吸附,并通过降水或其他过程回到地面。据计算,雨水和干沉降物中的天然放射性约为210Pb(1.5~8.9)×1016贝可/年和 210Po(0.74~1.4)×1016贝可/年(贝可是放射性强度的单位,1贝可(Bq)=1次蜕变/秒)。 它们在大气中的滞留期和一般气溶胶粒子相同,约为10~25天。这种放射性物质已用作研究全球和平流层大气环流的示踪剂。宇宙射线与大气中的气态组分(氮、氧和氩等)在平流层下部和对流层中进行核反应时,生成一些放射性核素(见表),短寿命的放射性核素在平流层的浓度,与其衰变平衡有关,而长寿命的会在对流层中被混合稀释。天然放射性核素的回圈(见图),除可用作大气运动的示踪剂外,碳-14和有机物的结合,构成了地质年龄测定法的基础。

核试验和核反应堆,将大量放射性核素引入大气,并进入平流层。氪-85是裂变产物废物处理的副产物,它已成为全球性污染物,自20世纪50年代以来,在大气中的含量不断平稳地上升。 锶-90是裂变产物中最危险的一种,它能进入骨骼,半衰期约为28年。裂变产物的细粒子进入平流层,滞留时间可达几年。它们一旦进入对流层,只要30天的功夫,就能通过沉降而达到地球表面。裂变产物在平流层分布的研究工作,为大气环流提供了重要的资讯。核爆炸时,由于中子反应,还会释放出大量的碳-14、氢-3和铁-55。据计算,由核试验引入大气的大量的碳-14和氢-3,可以利用它们的示踪,测定二氧化碳和水在大气圈和水圈中的滞留时间。

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