۱-۷-۴ منابع پرتوزای طبیعی: منابع پرتوزای طبیعی به دو دسته هسته‌های پرتوزای اولیه و پرتوها و هسته‌های پرتوزای کیهانی تقسیم می‌گردند.

۱-۷-۴-۱ هسته‌های پرتوزای اولیه: این دسته مواد پرتوزا، خود به دو صورت هسته‌های پرتوزای منفرد و هسته‌های پرتوزای زنجیره‌ای طبقه‌بندی شده‌اند:

• • هسته‌های پرتوزای منفرد: مهم‌ترین هسته‌های پرتوزای طبیعی منفرد که سهم قابل توجهی در پرتوگیری انسان دارند عبارتند از: ^۴۰K ، ^۸۷Rb و ^۵۰V . سایر هسته‌های منفرد پرتوزا در طبیعت بسیار ناچیز هستند و بدین دلیل حائز اهمیت نمی‌باشند.

• هسته‌های پرتوزای زنجیره‌ای: دو زنجیره مهم واپاشی هسته‌های پرتوزای اولیه و وابسته به تشکیل زمین عبارتند از ^۲۳۸U و ^۲۳۲Th . زنجیره سوم، ^۲۳۵U یا سری اکتینیم می‌باشد که از درصد فراوانی ناچیزی برخوردار است. چنانچه هسته‌های پرتوزای تولید شده در این سه زنجیره درون یک بلور بدون آسیب دیدگی یا به طور کلی بدون هوازدگی باقی بمانند، کلیه هسته‌های پرتوزای هریک از این سه زنجیره در حالت تعادل پرتوزایی پایدار به سر می‌برند. بعبارت دیگر میزان پرتوزایی کلیه هسته‌های پرتوزای تولید شده در هر زنجیره برابر می‌باشد.

در میان هسته‌های پرتوزای تولید شده ، ^۲۲۶Ra از زنجیره واپاشی ^۲۳۸U با نیمه عمر حدود ۱۶۰۰ سال و ساطع کننده پرتوهای آلفا، به لحاظ مشابهت‌های فیزیکی و شیمیایی با عنصر کلسیم از درجه اهمیت بالایی برخوردار است. همچنین هسته‌ پرتوزای دختر این رادیوایزوتوپ یعنی گاز ^۲۲۲Rn با نیمه عمر ۹۲ ساعت (۸۲/۳روز) به لحاظ بی اثر بودن و دختران آن مثل ^۲۱۸Po با نیمه عمر حدود ۳ دقیقه و ساتع کردن ذرات آلفا با انرژی بیش از MeV5 به راحتی وارد سیستم تنفسی می‌شوند و در پرتوگیری داخلی انسان از این طریق سهم به سزایی دارند. از هسته‌های پرتوزای مهم در زنجیره ^۲۳۲Th می‌توان به ^۲۲۸Ra با نیمه عمر ۸/۵ سال و ساطع کننده پرتوهای بتا، ^۲۲۴Ra با نیمه عمر ۶/۳ روز و ساطع کننده پرتوهای آلفا و گاز تورن یا ^۲۲۰Rn با نیمه عمر ۶/۵۵ ثانیه و ساطع کننده پرتوهای آلفا اشاره نمود. هر سه زنجیره ^۲۳۲Th، ^۲۳۵Uو ^۲۳۸U پس از واپاشی‌های متوالی در نهایت به ایزوتوپ‌های پایدار سرب تبدیل می‌گردند. ( ابراهیم کارخانه ای ، ۱۳۸۱ ، ص ۳۶۷ )

نمودار زنجیره واپاشی ۲۳۵U

• • زنجیره واپاشی اورانیم و توریم

• • نیمه عمر ایزوتوپها با رنگ سبز نمایش داده شده است.

• واپاشی آلفا با فلش قرمز و واپاشی بتا با فلش آبی نمایش داده شده است.

۱-۷-۵ پرتوها و هسته‌های پرتوزای کیهانی: پرتوهای اولیه با انرژی بالا که از فضای کهکشان‌ها به جو زمین یا اتمسفر وارد می‌شوند، اساساً شامل پروتون‌ها و در حدود ۱۰ درصد ^۴He می‌باشند. این ذرات طی برخوردهای آبشارگونه با هسته‌های موجود، در خلال از دست دادن انرژی به ازاء طی مسافت در کهکشان‌ها و اتمسفر به پروتون و نوترون‌ها و سپس به میون‌ها تبدیل می‌شوند (پرتوهای کیهانی ثانویه).

پرتوهای کیهانی نیز ضمن برخورد و برهمکنش با هسته‌های موجود در هوا، آب و خاک، هسته‌های پرتوزا تولید می‌کنند که این هسته‌ها پس از ورود به دستگاه تنفسی و سیستم گوارشی باعث پرتوگیری انسان می‌شوند. مهمترین هسته‌های پرتوزای کیهانی عبارتند از ^۳H، ^۷Be، ^۱۴Cو ^۲۲Na . میزان پرتوگیری ناشی از پرتوها و هسته‌های پرتوزای کیهانی با افزایش ارتفاع از سطح دریاها (سطح مبنا) افزایش می‌یابد و به ازاء هر ۱۵۰۰ متر ارتفاع از سطح دریاها، تقریباً دو برابر می‌شود. به علاوه، پرتوگیری در منطقه استوا قدری کمتر از مناطق با عرض جغرافیایی بالاتر است.

۱-۷-۵-۱ مناطق با پرتوزایی طبیعی بالا:

• • مناطق با پرتوزایی طبیعی بالا ناشی از کانی‌زایی اورانیم و توریم

• مناطق با پرتوزایی طبیعی بالا ناشی از ارتفاع زیاد

پرتوگیری از منابع پرتوزای طبیعی:

بنابر اساس اطلاعات ارائه شده توسط کمیته علمی سازمان ملل در زمینه اثرات پرتوهای اتمی، متوسط پرتوگیری هر شخص از منابع پرتوزای طبیعی معادل ۴/۲ میلی سیورت در سال برآورد گردیده است. جدول زیر میانگین پرتوگیری سالیانه یک شخص را بر روی کره زمین ناشی از منابع پرتوزای طبیعی نشان می‌دهد. همان گونه که مشاهده می‌شود، نیمی از این پرتوگیری ناشی از استنشاق گاز رادن و مابقی متعلق به پرتوگیری‌های داخلی و خارجی ناشی از پرتوها و هسته‌های پرتوزای کیهانی و هسته‌های پرتوزای وابسته به تشکیل زمین (زنجیره‌های اورانیم، توریم و هسته پرتوزای منفرد ^۴۰K ) می‌باشد. در مناطق با پرتوزایی طبیعی بالا، میزان یاد شده به بیش از ده‌ها برابر افزایش می‌یابد.

۱-۷-۵-۲ منابع پرتوزای مصنوعی

استفاده صلح‌جویانه از انرژی اتمی بعد از برگزاری اولین کنفرانس بین‌المللی ملل متحد در پائیز سال ۱۹۵۵ میلادی در ژنو آغاز شد. حال آنکه در ایالات متحده آمریکا و اتحاد جماهیر شوروی سابق تولید انرژی هسته‌ای همزمان با کاربرد نظامی آن در سال ۱۹۴۲ میلادی شناخته شده بود. از آن تاریخ به بعد عملا مواد پرتوزای مصنوعی به محیط زیست وارد گردیده و تدریجاً کاربرد گوناگون مواد پرتوزای مصنوعی یا ساخته دست بشر در علوم و فنون مختلف از قبیل پزشکی (تشخیص و درمان)، صنایع (کمیت سنجی و پرتونگاری)، تحقیقات، کشاورزی و غیره رو به گسترش نهاده است. در این بخش به آن دسته از مواد پرتوزا و هسته‌های پرتوزای مصنوعی اشاره می‌شود که از دیدگاه حفاظت رادیولوژیکی محیط زیست حائز اهمیت می‌باشند. به عبارتی دیگر آن دسته از هسته‌های پرتوزا مصنوعی ناشی از کاربرد‌های مواد پرتوزا مهم می‌باشند که توانسته‌اند به محیط زیست راه یابند و به نحوی جزء آلاینده‌های مواد غذائی، آشامیدنی و هوای تنفسی موجودات زنده و بویژه انسان محسوب گردند. مهمترین این منابع عبارتند از: