Банановый эквивалент

Банановый эквивалент — понятие, применяемое сторонниками ядерной энергетики^[1][2] для характеристики активности радиоактивного источника путём сравнения с активностью калия-40, содержащегося среди других изотопов калия в обычном банане.

Банан

Банановый эквивалент определяется как количество радиации, вводимой в организм при съедении одного банана. Утечки радиации на ядерных электростанциях зачастую измеряются в крошечных единицах вроде пикокюри (одной триллионной части кюри). Сравнение этого количества радиоактивности с содержащейся в банане позволяет интуитивно оценить степень опасности таких утечек.

Средний банан содержит 3520 пикокюри на килограмм веса, или примерно 520 пикокюри в 150-граммовом банане. Эквивалентная доза в 365 бананах (один в день в течение года) составляет 3,6 миллибэра или 36 микрозивертов.

Определение

Многие пищевые продукты от природы радиоактивны из-за содержащегося в них калия-40. В грамме природного калия происходит в среднем 32 распада калия-40 в секунду (32 беккереля, или 865 пикокюри). Банановый эквивалент определяется как активность вещества, вводимого в организм при съедании одного банана.

Утечки радиоактивных материалов на ядерных электростанциях зачастую измеряются в крошечных единицах вроде пикокюри (одной триллионной части кюри). Сравнение этой активности с активностью радиоизотопов, содержащейся в банане, позволяет интуитивно оценить степень радиоактивной опасности таких утечек, хотя из-за разных дозовых коэффициентов радиоактивных изотопов, такое сравнение малопригодно для оценки действительного уровня риска.

Средний банан содержит около 0,42 грамма калия^[3]. Радиоизотопы, содержащиеся в бананах, имеют активность 3520 пикокюри на килограмм веса (130 Бк/кг) или примерно 520 пикокюри (19 Бк) в 150-граммовом банане^[4]. Эквивалентная доза в 365 бананах (один банан в день в течение года) составляет 3,6 миллибэра или 36 микрозивертов (около 0,1 мкЗв в одном банане).

Радиоактивность бананов неоднократно вызывала ложные срабатывания детекторов ионизирующей радиации, используемых для предотвращения незаконного ввоза радиоактивных материалов в США^[5][6][7].

Сравнения с аварией на АЭС Три-Майл-Айленд

После аварии на АЭС Три-Майл-Айленд, Комиссией по ядерному регулированию США был обнаружен радиоактивный иод-131 в молоке местных коров в количестве 20 пикокюри на литр^[8]. Эта радиоактивность значительно меньше, чем в обычном банане^[9]. Стакан такого молока содержал всего 1/75 бананового эквивалента.

Тем не менее опасность йода-131 значительно выше, так как он накапливается в щитовидной железе, замещая стабильный изотоп йода, тем самым облучая её, что способно привести к раку щитовидной железы.^{[источник не указан 1750 дней]}

Природная радиоактивность еды

Все натуральные продукты содержат небольшое количество радиоактивных изотопов. Средний человек через пищу получает дозу радиации около 40 миллибэров в год, что составляет более 10 % суммарной годовой дозы^[10].

Некоторые продукты имеют природный уровень радиации выше среднего. Среди них картофель, бобы, орехи и семечки подсолнечника^[11]. Сравнительно высокий уровень наблюдается в бразильском орехе (за счёт повышенного содержания радиоактивных нуклидов ⁴⁰K, ²²⁶Ra, ²²⁸Ra), радиоактивность которого может достигать 12 000 пикокюри на килограмм и выше (450 Бк/кг и выше)^[12][13].

Гомеостатическое возражение

Калий в здоровом организме не накапливается. Избыточный калий, полученный из банана, выводится в процессе метаболизма. Таким образом, изотопный состав калия в организме не меняется, и съеденный банан не повышает уровня радиации в организме^[14].

Общее содержание калия в организме человека оценивается в 2,5 грамма на килограмм массы тела^[15] или 175 г в организме человека массой 70 кг. Такие количества калия имеют активность порядка 4-5 тысяч Бк (ещё около 3 тысяч Бк — от изотопа углерода-14)^[16][17].

См. также

• Малые дозы излучения
• Коэффициент качества
• Взвешивающие коэффициенты тканей
• Эффект Петко

Примечания

1. University of Nevada, Reno. X — Ray and Accelerator Radiation Safety Program
2. Weston, Luke. (2007-07-25) banana dose " Physical Insights Архивная копия от 15 августа 2011 на Wayback Machine. Enochthered.wordpress.com. Retrieved on 2010-10-19.
3. How Much Potassium in a Banana | Chiquita® Banana Potassium  (неопр.). Дата обращения: 12 августа 2013. Архивировано из оригинала 14 августа 2011 года.
4. CRC Handbook on Radiation Measurement and Protection, Vol 1 p. 620 Table A.3.7.12, CRC Press, 1978
5. Issue Brief: Radiological and Nuclear Detection Devices Архивная копия от 26 ноября 2011 на Wayback Machine. Nti.org. Retrieved on 2010-10-19.
6. Don't go nuclear over a banana - seattlepi.com  (неопр.). Дата обращения: 12 августа 2013. Архивировано 24 сентября 2015 года.
7. Why Is This Cargo Container Emitting So Much Radiation? | Wired Magazine | Wired.com
8. A Brief Review of the Accident at Three Mile Island Архивировано 10 октября 2011 года.
9. При этом стакан такого молока содержит 5 пКи ≈ 0,19 Бк иода-131, что при учёте дозового коэффициента, равного 0,76 мкЗв/Бк для перорального приёма ¹³¹I, соответствует увеличению дозы внутреннего облучения на 0,14 мкЗв; это примерно в 1300 раз меньше среднегодовой эффективной эквивалентной дозы внутреннего облучения от калия-40 в организме, равной в среднем 180 мкЗв.
10. Radiation. Risks and Realities Архивная копия от 25 июля 2008 на Wayback Machine, US Environmental Protection Agency.
11. アーカイブされたコピー  (неопр.). Дата обращения: 6 апреля 2010. Архивировано 20 мая 2010 года.
12. Brazil Nuts Архивная копия от 18 мая 2017 на Wayback Machine. Orau.org. Retrieved on 2010-10-19.
13. Natural Radioactivity Архивная копия от 5 февраля 2015 на Wayback Machine. Physics.isu.edu. Retrieved on 2010-10-19.
14. Maggie Koerth-Baker. Bananas are radioactive — But they aren’t a good way to explain radiation exposure  (неопр.). BoingBoing (27 августа 2010). Дата обращения: 20 апреля 2011. Архивировано 15 июля 2012 года.
15. Thomas J. Glover, comp., Pocket Ref, 3rd ed. (Littleton: Sequoia, 2003), p. 324 (LCCN 2002-91021); Geigy Scientific Tables, Ciba-Geigy Limited, Basel, Switzerland, 1984.
16. Are Our Bodies Radioactive? Архивная копия от 13 июня 2015 на Wayback Machine / Health Physics Society, 2014: «The potassium content of the body is 0.2 percent, so for a 70-kg person, the amount of 40K will be about 4.26 kBq.»
17. Radiation Information Network’s Radioactivity in Nature Архивная копия от 5 февраля 2015 на Wayback Machine / Idaho University «Natural Radioactivity in your body» (ICRP 30 data)