Уран

Уран - химический элемент из семейства актиноидов, все изотопы которого являются радиоактивными. Наиболее распространенным изотопом урана является 238U, ядро которого состоит из 92 протонов и 146 нейтронов. Массовая доля 238U в природной смеси изотопов составляет 99.3%. Оставшаяся часть (0.72%) приходится на 235U. Период полураспада 235U, - 7.1·108лет, меньше периода полураспада 238U - 4.5·109лет, в результате чего соотношение активности изотопов 235U : 238U в природной смеси составляет 1 : 22.

Считается, что уран, как и все элементы тяжелее железа, образовался при взрывах сверхновых звезд. В земной коре уран распределен достаточно равномерно. Средняя активность в килограмме грунта составляет несколько десятков Бк (распадов в секунду).

238U является родоначальником цепочки альфа- и бета-активных радионуклидов, образующих " ряд 238U", который заканчивается стабильным изотопом 206Pb. То есть, до превращения в стабильный изотоп 206Pb ядро урана проходит длинную цепочку превращений, при каждом из которых излучает альфа- или бета- частицу. В этой цепочке следует отметить 222Rn - инертный газ, в состоянии которого распадающееся ядро пребывает в течение нескольких суток (период полураспада 222Rn - 3.8 суток). За это время некоторая доля атомов 222Rn успевает дифундировать из содержащей изначально 238U кристаллической матрицы (породы или строительного материала) в атмосферу, где образует дочерние радионуклиды 218Po=>214Pb->214Bi->214Po=>...

В результате естественных (растворение и выщелачивание природными водами, эманация радона) и технологических процессов радионуклиды ряда 238U могут переноситься и концентрироваться в дозиметрически значимых количествах. Так, содержание 226Ra в отработанных песчаных фильтрах станций водоочистки подземных источников водоснабжения может превышать его среднее содержание в земной коре в сотни и тысячи раз. Концентрация радона в воздухе помещений, построенных на разломах земной коры и других точках интенсивного выхода геогазов может в разы превышать аналогичные значения для других зданий.

Содержание радионуклидов ряда 238U нормируется в воздухе (ЭРОА Радона), в воде (естественные альфа- и бета- активные радионуклиды) и в строительных материалах (удельная эффективная активность).

Радионуклид 235U также является родоначальником ряда радионуклидов. Дозиметрическая значимость радионуклидов ряда 235U мала по сравнению с 238U вследствие его меньшего содержания в природной смеси изотопов. Значимые концентрации продуктов распада 235U могут образовываться только в результате технологических процессов, например при концентрировании актиноидов в процессе производства удобрений.