แหล่งกำเนิดกัมมันตภาพรังสีคือกัมมันตภาพรังสีจำนวนหนึ่งที่ปล่อยรังสีไอออไนซ์ รังสีแกมมา อนุภาคอัลฟาและบีตา และรังสีนิวตรอนมักประกอบด้วยรังสีแกมมา
บทบาทของแหล่งที่มา
สามารถใช้สำหรับการฉายรังสี เมื่อการแผ่รังสีทำหน้าที่สร้างไอออน หรือเป็นแหล่งของรังสีมาตรวิทยาสำหรับการสอบเทียบกระบวนการและเครื่องมือวัดทางรังสี นอกจากนี้ยังใช้เพื่อตรวจสอบกระบวนการทางอุตสาหกรรม เช่น การวัดความหนาในอุตสาหกรรมกระดาษและเหล็กกล้า แหล่งที่มาสามารถปิดผนึกในภาชนะ (รังสีที่ทะลุทะลวงสูง) หรือวางบนพื้นผิว (รังสีที่ทะลุทะลวงต่ำ) หรือในของเหลว
ความหมายและการใช้งาน
เป็นแหล่งของรังสี ใช้ในยารักษาด้วยรังสี และในอุตสาหกรรมการถ่ายภาพรังสี การฉายรังสีอาหาร การทำหมัน การควบคุมศัตรูพืช และการฉายรังสี PVC
กัมมันตภาพรังสี
รังสีถูกเลือกตามชนิดและลักษณะของรังสี ความเข้ม และครึ่งชีวิต แหล่งที่มาของนิวไคลด์กัมมันตภาพรังสี ได้แก่ โคบอลต์-60 อิริเดียม-192 และสตรอนเทียม-90 การวัดปริมาณของกิจกรรมแหล่งกำเนิด SI คือ Becquerel แม้ว่าหน่วย Curie ในอดีตจะยังคงใช้งานบางส่วนอยู่ เช่น ในสหรัฐอเมริกา แม้ว่า US NIST จะแนะนำอย่างยิ่งให้ใช้หน่วย SI เพื่อสุขภาพ สหภาพยุโรปบังคับ
ตลอดชีพ
แหล่งกำเนิดรังสีมักมีชีวิตอยู่ 5 ถึง 15 ปีก่อนที่กิจกรรมจะลดลงสู่ระดับที่ปลอดภัย อย่างไรก็ตาม เมื่อมีนิวไคลด์กัมมันตรังสีที่มีครึ่งชีวิตยาว พวกมันสามารถใช้เป็นเครื่องมือสอบเทียบได้นานขึ้นมาก
ปิดแล้วซ่อน
ปิดแหล่งกัมมันตภาพรังสีหลายแห่ง ซึ่งหมายความว่าพวกมันถูกบรรจุอย่างถาวรในแคปซูลอย่างถาวรหรือถูกมัดด้วยของแข็งกับพื้นผิวอย่างแน่นหนา แคปซูลมักทำจากสแตนเลส ไททาเนียม แพลตตินั่ม หรือโลหะเฉื่อยอื่นๆ การใช้แหล่งที่ปิดสนิทช่วยขจัดความเสี่ยงเกือบทั้งหมดของการกระจายวัสดุกัมมันตภาพรังสีออกสู่สิ่งแวดล้อมอันเนื่องมาจากการจัดการที่ไม่เหมาะสม แต่ภาชนะไม่ได้ออกแบบมาเพื่อลดทอนรังสี ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการป้องกันเพิ่มเติมสำหรับการป้องกันรังสี คนปิดยังใช้ในเกือบทุกกรณีที่ไม่ได้จำเป็นต้องมีการรวมทางเคมีหรือทางกายภาพเป็นของเหลวหรือก๊าซ
แหล่งที่ปิดสนิทจัดโดย IAEA ตามกิจกรรมที่เกี่ยวข้องกับวัตถุกัมมันตภาพรังสีที่อันตรายน้อยที่สุด (ซึ่งอาจก่อให้เกิดอันตรายร้ายแรงต่อผู้คน) อัตราส่วนที่ใช้คือ A/D โดยที่ A คือกิจกรรมต้นทางและ D คือกิจกรรมอันตรายขั้นต่ำ
โปรดทราบว่าแหล่งที่มีกัมมันตภาพรังสีต่ำเพียงพอ (เช่น แหล่งที่ใช้ในเครื่องตรวจจับควันไฟ) ที่ไม่เป็นอันตรายต่อมนุษย์จะไม่ถูกจัดประเภท
แคปซูล
แคปซูลที่รังสีมาจากจุดหนึ่งอย่างมีประสิทธิภาพ ถูกนำมาใช้เพื่อสอบเทียบเครื่องมือเบต้า แกมมา และเอ็กซ์เรย์ เมื่อเร็ว ๆ นี้พวกเขาไม่เป็นที่นิยมทั้งในฐานะวัตถุอุตสาหกรรมและวัตถุสำหรับการศึกษา
สปริงจาน
ใช้สำหรับสอบเทียบเครื่องมือปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีอย่างกว้างขวาง อันที่จริงพวกเขาเล่นบทบาทของเคาน์เตอร์มหัศจรรย์
ต่างจากแหล่งกำเนิดแคปซูล พื้นหลังที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดเพลตต้องอยู่บนพื้นผิวเพื่อป้องกันไม่ให้ภาชนะซีดจางหรือป้องกันตัวเองเนื่องจากลักษณะของวัสดุ นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับอนุภาคแอลฟาซึ่งมวลขนาดเล็กจะหยุดลงได้ง่าย เส้นโค้งแบรกก์แสดงผลการลดความชื้นในอากาศ
ยังไม่เปิด
ที่ยังไม่ได้เปิดคือแหล่งที่ไม่ได้อยู่ในภาชนะที่ปิดสนิทถาวรและใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์ ใช้ในกรณีเมื่อแหล่งต้องละลายในของเหลวเพื่อฉีดเข้าผู้ป่วยหรือการกลืนกิน นอกจากนี้ยังใช้ในอุตสาหกรรมในลักษณะเดียวกันกับการตรวจจับการรั่วไหลในฐานะเครื่องติดตามกัมมันตภาพรังสี
การรีไซเคิลและสิ่งแวดล้อม
การกำจัดแหล่งกัมมันตภาพรังสีที่หมดอายุแล้วก่อให้เกิดปัญหาที่คล้ายคลึงกันในการกำจัดกากนิวเคลียร์อื่น ๆ แม้ว่าจะมีน้อยก็ตาม แหล่งที่มาระดับต่ำที่ใช้ไปในบางครั้งอาจไม่ทำงานเพียงพอที่จะกำจัดโดยใช้วิธีการกำจัดของเสียตามปกติซึ่งมักจะอยู่ในหลุมฝังกลบ วิธีการกำจัดอื่นๆ จะคล้ายกับวิธีการที่ใช้สำหรับกากกัมมันตภาพรังสีในระดับที่สูงกว่า โดยใช้ความลึกของรูเจาะที่แตกต่างกันไปตามกิจกรรมของขยะ
กรณีที่รู้จักกันดีในการจัดการกับวัตถุดังกล่าวโดยประมาทคืออุบัติเหตุในโกยาเนีย ซึ่งทำให้มีผู้เสียชีวิตหลายคน
รังสีพื้นหลัง
รังสีพื้นหลังมีอยู่บนโลกเสมอ รังสีพื้นหลังส่วนใหญ่มาจากแร่ธาตุโดยธรรมชาติ ในขณะที่ส่วนเล็กๆ มาจากองค์ประกอบที่มนุษย์สร้างขึ้น แร่ธาตุกัมมันตภาพรังสีตามธรรมชาติในดิน ดิน และน้ำ ทำให้เกิดรังสีพื้นหลัง ร่างกายมนุษย์ยังมีแร่ธาตุกัมมันตภาพรังสีจากธรรมชาติเหล่านี้อยู่ด้วย รังสีคอสมิกมีส่วนทำให้เกิดพื้นหลังของรังสีรอบตัวเรา ระดับการแผ่รังสีพื้นหลังตามธรรมชาติจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งอาจแตกต่างกันมาก เช่นเดียวกับการเปลี่ยนแปลงในตำแหน่งเดียวกันเมื่อเวลาผ่านไป ไอโซโทปรังสีธรรมชาติมีพื้นหลังที่แข็งแกร่งมากตัวปล่อย
รังสีคอสมิก
รังสีคอสมิกมาจากอนุภาคที่มีพลังมหาศาลจากดวงอาทิตย์และดวงดาวที่เข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลก นั่นคือวัตถุท้องฟ้าเหล่านี้สามารถเรียกได้ว่าเป็นแหล่งกำเนิดรังสีกัมมันตภาพรังสี อนุภาคบางชนิดกระทบพื้น ในขณะที่อนุภาคอื่นๆ มีปฏิสัมพันธ์กับชั้นบรรยากาศ ทำให้เกิดรังสีประเภทต่างๆ ระดับจะเพิ่มขึ้นเมื่อคุณเข้าใกล้วัตถุกัมมันตภาพรังสี ดังนั้นปริมาณรังสีคอสมิกมักจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของการปีน ยิ่งระดับความสูงมากเท่าใด ปริมาณยาก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น นี่คือเหตุผลที่ผู้ที่อาศัยอยู่ในเดนเวอร์ โคโลราโด (5,280 ฟุต) ได้รับปริมาณรังสีประจำปีที่สูงกว่าจากรังสีคอสมิกมากกว่าใครก็ตามที่อาศัยอยู่ที่ระดับน้ำทะเล (0 ฟุต)
การขุดยูเรเนียมในรัสเซียยังคงเป็นประเด็นถกเถียงและ "ร้อนแรง" เพราะงานนี้อันตรายอย่างยิ่ง โดยธรรมชาติแล้ว ยูเรเนียมและทอเรียมที่พบในโลกเรียกว่านิวไคลด์กัมมันตรังสีปฐมภูมิและเป็นแหล่งของรังสีจากพื้นดิน ปริมาณยูเรเนียม ทอเรียม และผลิตภัณฑ์จากการสลายสามารถพบได้ทุกที่ เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสี ระดับรังสีภาคพื้นดินแตกต่างกันไปตามสถานที่ แต่พื้นที่ที่มีความเข้มข้นของยูเรเนียมและทอเรียมสูงกว่าในดินผิวดินมักจะพบระดับปริมาณรังสีที่สูงกว่า ดังนั้นผู้ที่เกี่ยวข้องกับการขุดยูเรเนียมในรัสเซียจึงมีความเสี่ยงสูง
การแผ่รังสีและผู้คน
ร่องรอยของสารกัมมันตภาพรังสีสามารถพบได้ในร่างกายมนุษย์ (ส่วนใหญ่เป็นโพแทสเซียม -40 ตามธรรมชาติ) ธาตุนี้มีอยู่ในอาหาร ดิน และน้ำ ซึ่งเรายอมรับ. ร่างกายของเรามีรังสีเพียงเล็กน้อยเนื่องจากร่างกายเผาผลาญโพแทสเซียมและธาตุอื่นๆ ในรูปแบบที่ไม่มีกัมมันตภาพรังสีและกัมมันตภาพรังสีในลักษณะเดียวกัน
รังสีพื้นหลังเพียงเล็กน้อยมาจากกิจกรรมของมนุษย์ ปริมาณธาตุกัมมันตภาพรังสีจำนวนเล็กน้อยกระจายสู่สิ่งแวดล้อมอันเป็นผลมาจากการทดสอบอาวุธนิวเคลียร์และอุบัติเหตุเช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิลในยูเครน เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ปล่อยธาตุกัมมันตภาพรังสีจำนวนเล็กน้อย วัสดุกัมมันตภาพรังสีที่ใช้ในอุตสาหกรรมและแม้แต่ในสินค้าอุปโภคบริโภคบางชนิดก็ปล่อยรังสีพื้นหลังออกมาในปริมาณเล็กน้อยเช่นกัน
เราทุกคนล้วนได้รับรังสีทุกวันจากแหล่งธรรมชาติ เช่น แร่ธาตุในดิน และแหล่งที่มนุษย์สร้างขึ้น เช่น รังสีเอกซ์ทางการแพทย์ ตามข้อมูลของ National Council on Radiation Protection and Measurement (NCRP) การที่มนุษย์ได้รับรังสีโดยเฉลี่ยต่อปีในสหรัฐอเมริกาคือ 620 millirems (6.2 มิลลิวินาที)
ในธรรมชาติ
สารกัมมันตภาพรังสีมักพบในธรรมชาติ บางชนิดพบได้ในดิน หิน น้ำ อากาศ และพืชพรรณ ซึ่งพวกมันถูกสูดดมและกินเข้าไป นอกเหนือจากการสัมผัสภายในนี้ มนุษย์ยังได้รับการสัมผัสภายนอกจากสารกัมมันตภาพรังสีที่ยังคงอยู่นอกร่างกายและจากรังสีคอสมิกจากอวกาศ ปริมาณยาธรรมชาติเฉลี่ยต่อวันสำหรับมนุษย์ประมาณ 2.4 mSv (240 mrem) ต่อปี
นี่คือสี่เท่าค่าเฉลี่ยทั่วโลกที่ได้รับรังสีเทียมในโลกซึ่งในปี 2551 อยู่ที่ประมาณ 0.6 mrem (60 Rem) ต่อปี ในประเทศที่ร่ำรวยบางประเทศ เช่น สหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่น การได้รับสัมผัสเทียมนั้นสูงกว่าการได้รับสัมผัสตามธรรมชาติโดยเฉลี่ย เนื่องจากมีการเข้าถึงเครื่องมือทางการแพทย์ที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้น ในยุโรป การเปิดรับแสงพื้นหลังตามธรรมชาติโดยเฉลี่ยในแต่ละประเทศอยู่ในช่วงตั้งแต่ 2 mSv (200 mrem) ต่อปีในสหราชอาณาจักรจนถึงมากกว่า 7 mSv (700 mrem) สำหรับคนบางกลุ่มในฟินแลนด์
การเปิดรับรายวัน
การสัมผัสจากแหล่งธรรมชาติเป็นส่วนสำคัญของชีวิตประจำวันทั้งในที่ทำงานและในที่สาธารณะ ความเสี่ยงดังกล่าวมักเป็นเรื่องที่สาธารณชนให้ความสนใจเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย แต่ในบางสถานการณ์ต้องคำนึงถึงมาตรการคุ้มครองสุขภาพด้วย เช่น เมื่อทำงานกับแร่ยูเรเนียมและทอเรียมและวัสดุกัมมันตภาพรังสีตามธรรมชาติอื่นๆ (NORM) สถานการณ์เหล่านี้ได้กลายเป็นจุดสนใจของหน่วยงานในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา และสิ่งนี้โดยไม่ต้องพูดถึงตัวอย่างอุบัติเหตุจากการปล่อยสารกัมมันตภาพรังสี เช่น ภัยพิบัติที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิลและที่ฟุกุชิมะ ซึ่งบังคับให้นักวิทยาศาสตร์และนักการเมืองทั่วโลกกลับมาพิจารณาทัศนคติของพวกเขาที่มีต่อ "อะตอมที่สงบสุข"
รังสีโลก
รังสีโลกรวมเฉพาะแหล่งที่ยังคงอยู่ภายนอกร่างกาย แต่ในขณะเดียวกัน พวกมันก็ยังเป็นแหล่งกัมมันตภาพรังสีที่เป็นอันตราย นิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีที่สำคัญคือโพแทสเซียม ยูเรเนียม และทอเรียม ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวของพวกมัน และบางชนิด เช่น เรเดียมและเรดอน มีกัมมันตภาพรังสีสูง แต่มีความเข้มข้นต่ำ จำนวนของวัตถุเหล่านี้ลดลงอย่างไม่ลดละตั้งแต่การก่อตัวของโลก กิจกรรมการแผ่รังสีในปัจจุบันที่เกี่ยวข้องกับการมีอยู่ของยูเรเนียม -238 นั้นมากเท่ากับครึ่งหนึ่งของการมีอยู่ของโลกของเรา เนื่องจากครึ่งชีวิตของมันอยู่ที่ 4.5 พันล้านปี และสำหรับโพแทสเซียม -40 (ครึ่งชีวิต 1.25 พันล้านปี) นั้นมีเพียง 8% ของโพแทสเซียมดั้งเดิม แต่ในระหว่างการดำรงอยู่ของมนุษย์ ปริมาณรังสีลดลงเล็กน้อยมาก
ไอโซโทปจำนวนมากที่มีครึ่งชีวิตสั้นกว่า (ดังนั้นจึงมีกัมมันตภาพรังสีสูง) ไม่สลายตัวเนื่องจากการผลิตตามธรรมชาติอย่างต่อเนื่อง ตัวอย่างของสิ่งนี้คือเรเดียม -226 (ผลิตภัณฑ์จากการสลายของทอเรียม-230 ในสายการสลายตัวของยูเรเนียม-238) และเรดอน-222 (ผลิตภัณฑ์การสลายของเรเดียม-226 ในสายโซ่นั้น)
ทอเรียมและยูเรเนียม
ทอเรียมและยูเรเนียมที่เป็นองค์ประกอบทางเคมีของกัมมันตภาพรังสีส่วนใหญ่ผ่านการสลายของอัลฟาและเบตาและตรวจจับได้ยาก สิ่งนี้ทำให้พวกเขาอันตรายมาก อย่างไรก็ตาม เรื่องรังสีโปรตอนสามารถพูดได้เช่นเดียวกัน อย่างไรก็ตาม อนุพันธ์ด้านข้างขององค์ประกอบเหล่านี้จำนวนมากยังเป็นตัวปล่อยแกมมาอย่างแรง ตรวจพบทอเรียม-232 โดยมีพีค 239 keV จากตะกั่ว -212, 511, 583 และ 2614 keV จากแทลเลียม-208 และ 911 และ 969 keV จากแอกทิเนียม-228 ธาตุเคมีกัมมันตภาพรังสี Uranium-238 ปรากฏเป็นยอดบิสมัท-214 ที่ 609, 1120 และ 1764 keV (ดูจุดสูงสุดเดียวกันสำหรับเรดอนในบรรยากาศ) ตรวจพบโพแทสเซียม-40 โดยตรงผ่านจุดสูงสุดของแกมมา 1461keV.
ระดับเหนือทะเลและแหล่งน้ำขนาดใหญ่อื่น ๆ มีแนวโน้มที่จะอยู่ที่ประมาณหนึ่งในสิบของพื้นหลังโลก ในทางกลับกัน พื้นที่ชายฝั่งทะเล (และบริเวณใกล้น้ำจืด) อาจมีส่วนร่วมเพิ่มเติมจากตะกอนที่กระจัดกระจาย
เรดอน
แหล่งกำเนิดรังสีกัมมันตภาพรังสีที่ใหญ่ที่สุดในธรรมชาติคือเรดอนในอากาศ ซึ่งเป็นก๊าซกัมมันตภาพรังสีที่ปล่อยออกมาจากโลก เรดอนและไอโซโทปของมัน นิวไคลด์กัมมันตภาพรังสี และผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวมีส่วนทำให้ปริมาณรังสีที่หายใจเข้าได้เฉลี่ย 1.26 มิลลิซีเวิร์ต/ปี (มิลลิซีเวิร์ตต่อปี) เรดอนมีการกระจายอย่างไม่สม่ำเสมอและแปรผันตามสภาพอากาศ ดังนั้นจึงมีการใช้ปริมาณรังสีที่สูงขึ้นมากในหลายส่วนของโลกที่เรดอนนั้นก่อให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพอย่างมาก พบความเข้มข้นสูงกว่าค่าเฉลี่ยทั่วโลก 500 เท่าภายในอาคารต่างๆ ในสแกนดิเนเวีย สหรัฐอเมริกา อิหร่าน และสาธารณรัฐเช็ก เรดอนเป็นผลผลิตที่เกิดจากการสลายตัวของยูเรเนียมที่พบได้ทั่วไปในเปลือกโลก แต่มีความเข้มข้นมากกว่าในหินที่มีแร่แร่ซึ่งกระจัดกระจายอยู่ทั่วโลก เรดอนรั่วจากแร่เหล่านี้สู่ชั้นบรรยากาศหรือน้ำใต้ดิน และยังซึมเข้าไปในอาคารอีกด้วย มันสามารถสูดดมเข้าไปในปอดพร้อมกับผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวซึ่งพวกมันจะคงอยู่ชั่วระยะเวลาหนึ่งหลังจากได้รับสาร ด้วยเหตุผลนี้ เรดอนจึงถูกจัดว่าเป็นแหล่งกำเนิดรังสีตามธรรมชาติ
รังสีเรดอน
แม้ว่าเรดอนจะเกิดขึ้นตามธรรมชาติ แต่ผลของเรดอนสามารถเพิ่มขึ้นหรือลดลงได้ด้วยกิจกรรมของมนุษย์ เช่น การสร้างบ้าน ห้องใต้ดินปิดผนึกไม่ดีบ้านที่มีฉนวนป้องกันอย่างดีอาจนำไปสู่การสะสมของเรดอนในบ้าน ทำให้ผู้อยู่อาศัยตกอยู่ในความเสี่ยง การสร้างบ้านที่มีฉนวนและปิดสนิทอย่างแพร่หลายในประเทศอุตสาหกรรมทางตอนเหนือส่งผลให้เรดอนกลายเป็นแหล่งกำเนิดรังสีพื้นหลังหลักในบางชุมชนในอเมริกาเหนือและยุโรปตอนเหนือ วัสดุก่อสร้างบางชนิด เช่น คอนกรีตมวลเบาที่มีสารส้มจากชั้นหิน ฟอสโฟยิปซั่ม และปอยอิตาลี สามารถปล่อยเรดอนได้หากมีเรเดียมและมีรูพรุนเป็นแก๊ส
การได้รับรังสีจากเรดอนเป็นทางอ้อม เรดอนมีครึ่งชีวิตสั้น (4 วัน) และสลายตัวเป็นอนุภาคของแข็งอื่นๆ ของนิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีของซีรีย์เรเดียม ธาตุกัมมันตรังสีเหล่านี้ถูกสูดดมและยังคงอยู่ในปอด ทำให้ได้รับสารเป็นเวลานาน ดังนั้น เรดอนจึงถูกคิดว่าเป็นสาเหตุอันดับสองของมะเร็งปอดหลังการสูบบุหรี่ และมีส่วนรับผิดชอบต่อการเสียชีวิตด้วยโรคมะเร็งระหว่าง 15,000 ถึง 22,000 รายต่อปีในสหรัฐอเมริกาเพียงประเทศเดียว อย่างไรก็ตาม การอภิปรายเกี่ยวกับผลการทดลองที่ตรงกันข้ามยังคงดำเนินต่อไป
พื้นหลังบรรยากาศส่วนใหญ่เกิดจากเรดอนและผลิตภัณฑ์จากการสลายของเรดอน สเปกตรัมแกมมาแสดงพีคที่เห็นได้ชัดเจนที่ 609, 1120 และ 1764 keV ซึ่งเป็นของบิสมัท-214 ซึ่งเป็นผลผลิตที่เกิดจากการสลายตัวของเรดอน พื้นหลังของบรรยากาศขึ้นอยู่กับทิศทางของลมและสภาพอากาศเป็นอย่างมาก เรดอนยังสามารถถูกปลดปล่อยออกจากพื้นดินในการระเบิด แล้วก่อตัวเป็น "เมฆเรดอน" ที่สามารถเดินทางได้หลายสิบกิโลเมตร
พื้นหลังอวกาศ
โลกและสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนนั้นอย่างต่อเนื่องถูกโจมตีด้วยรังสีจากอวกาศ การแผ่รังสีนี้ส่วนใหญ่ประกอบด้วยไอออนที่มีประจุบวก ตั้งแต่โปรตอนไปจนถึงเหล็ก และนิวเคลียสขนาดใหญ่ที่ผลิตขึ้นนอกระบบสุริยะของเรา การแผ่รังสีนี้ทำปฏิกิริยากับอะตอมในชั้นบรรยากาศ ทำให้เกิดกระแสลมทุติยภูมิ รวมทั้งรังสีเอกซ์ มิวออน โปรตอน อนุภาคแอลฟา พีออน อิเล็กตรอน และนิวตรอน
ปริมาณรังสีคอสมิกโดยตรงส่วนใหญ่มาจากมิวออน นิวตรอน และอิเล็กตรอน และจะแตกต่างกันไปตามส่วนต่างๆ ของโลก ขึ้นอยู่กับสนามแม่เหล็กโลกและระดับความสูง ตัวอย่างเช่น เมืองเดนเวอร์ในสหรัฐอเมริกา (ที่ระดับความสูง 1,650 เมตร) ได้รับรังสีคอสมิกประมาณสองเท่าเมื่อเทียบกับจุดที่ระดับน้ำทะเล
การแผ่รังสีนี้รุนแรงกว่ามากในชั้นโทรโพสเฟียร์ตอนบนที่ประมาณ 10 กม. ดังนั้นจึงเป็นเรื่องที่น่ากังวลเป็นพิเศษสำหรับลูกเรือและผู้โดยสารทั่วไปที่ใช้เวลาหลายชั่วโมงต่อปีในสภาพแวดล้อมนี้ ในระหว่างเที่ยวบิน ลูกเรือของสายการบินมักจะได้รับปริมาณยาเสริมในการทำงานตั้งแต่ 2.2 mSv (220 mrem) ต่อปีถึง 2.19 mSv/ปี ตามการศึกษาต่างๆ
การแผ่รังสีในวงโคจร
ในทำนองเดียวกัน รังสีคอสมิกทำให้นักบินอวกาศเปิดรับแสงพื้นหลังได้สูงกว่ามนุษย์บนพื้นผิวโลก นักบินอวกาศที่ทำงานในวงโคจรต่ำ เช่น พนักงานของสถานีอวกาศนานาชาติหรือกระสวยอวกาศ ได้รับการปกป้องบางส่วนจากสนามแม่เหล็กของโลก แต่ยังได้รับผลกระทบจากสิ่งที่เรียกว่าแถบแวน อัลเลน ซึ่งเป็นผลมาจากสนามแม่เหล็กโลก นอกวงโคจรโลกต่ำเช่นประสบการณ์โดยนักบินอวกาศ Apollo ที่เดินทางไปยังดวงจันทร์ การแผ่รังสีพื้นหลังนี้รุนแรงกว่ามาก และเป็นอุปสรรคสำคัญต่อการสำรวจดวงจันทร์หรือดาวอังคารในระยะยาวของมนุษย์ในอนาคต
อิทธิพลของจักรวาลยังทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของธาตุในบรรยากาศ ซึ่งรังสีทุติยภูมิที่เกิดจากพวกมันรวมกับนิวเคลียสของอะตอมในบรรยากาศทำให้เกิดนิวไคลด์ต่างๆ สามารถผลิตนิวไคลด์คอสโมเจนิกส์ได้หลายอย่าง แต่ที่น่าสังเกตมากที่สุดคือคาร์บอน-14 ซึ่งเกิดขึ้นจากปฏิกิริยากับอะตอมไนโตรเจน นิวไคลด์ที่เกิดจากจักรวาลเหล่านี้ในที่สุดก็ไปถึงพื้นผิวโลกและสามารถรวมเข้ากับสิ่งมีชีวิตได้ การผลิตนิวไคลด์เหล่านี้จะแตกต่างกันเล็กน้อยในระหว่างการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์สุริยะในระยะสั้น แต่ถือว่าคงที่ในทางปฏิบัติในขนาดใหญ่ ตั้งแต่หลายพันถึงล้านปี การผลิตอย่างต่อเนื่อง การรวมตัว และครึ่งชีวิตที่ค่อนข้างสั้นของคาร์บอน-14 เป็นหลักการที่ใช้ในการกำหนดเรดิโอคาร์บอนของวัสดุชีวภาพในสมัยโบราณ เช่น สิ่งประดิษฐ์จากไม้หรือซากมนุษย์
รังสีแกมมา
รังสีคอสมิกที่ระดับน้ำทะเลมักปรากฏเป็นรังสีแกมมา 511 keV จากการทำลายล้างของโพซิตรอนที่เกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ของอนุภาคพลังงานสูงและรังสีแกมมา ที่ระดับความสูงสูง ยังได้รับการสนับสนุนจากสเปกตรัมต่อเนื่องของ bremsstrahlung ดังนั้นในหมู่นักวิทยาศาสตร์ ปัญหาของรังสีแสงอาทิตย์และความสมดุลของรังสีจึงมีความสำคัญมาก
รังสีภายในร่างกาย
องค์ประกอบที่สำคัญที่สุดสองอย่างที่ประกอบกันเป็นร่างกายมนุษย์ ได้แก่ โพแทสเซียมและคาร์บอน ประกอบด้วยไอโซโทปที่เพิ่มปริมาณรังสีพื้นหลังของเราอย่างมาก ซึ่งหมายความว่าพวกมันสามารถเป็นแหล่งของรังสีกัมมันตภาพรังสีได้เช่นกัน
สารเคมีอันตรายและสารประกอบมักจะสะสม ร่างกายมนุษย์โดยเฉลี่ยมีโพแทสเซียม -40 (40K) ประมาณ 17 มิลลิกรัมและคาร์บอน -14 (14C) ประมาณ 24 นาโนกรัม (10-8 กรัม) (ครึ่งชีวิต - 5,730 ปี) หากไม่รวมการปนเปื้อนภายในโดยวัสดุกัมมันตภาพรังสีภายนอก ธาตุทั้งสองนี้เป็นส่วนประกอบที่ใหญ่ที่สุดของการสัมผัสภายในต่อส่วนประกอบที่ทำงานทางชีวภาพของร่างกายมนุษย์ นิวเคลียสประมาณ 4,000 สลายตัวที่ 40K ต่อวินาทีและตัวเลขเดียวกันที่ 14C พลังงานของอนุภาคบีตาที่เกิดขึ้นที่ 40K นั้นมากกว่าพลังงานของอนุภาคบีตาที่เกิดขึ้นที่อุณหภูมิ 14C ประมาณ 10 เท่า
14C มีอยู่ในร่างกายมนุษย์ประมาณ 3,700 Bq (0.1 µCi) โดยมีครึ่งชีวิตทางชีวภาพ 40 วัน ซึ่งหมายความว่าการสลายตัวของ 14C จะผลิตอนุภาคบีตาประมาณ 3,700 อนุภาคต่อวินาที ประมาณครึ่งหนึ่งของเซลล์มนุษย์มีอะตอม 14C
ปริมาณรังสีภายในเฉลี่ยทั่วโลกของนิวไคลด์กัมมันตรังสีนอกเหนือจากเรดอนและผลิตภัณฑ์จากการสลายคือ 0.29 mSv/ปี โดยที่ 0.17 mSv/ปีอยู่ที่ 40K, 0.12 mSv/ปีมาจากซีรีส์ยูเรเนียมและทอเรียม และ 12 μSv / ปี - จาก 14C นอกจากนี้ยังเป็นที่น่าสังเกตว่าเครื่องเอ็กซ์เรย์ทางการแพทย์ก็มักจะเช่นกันกัมมันตภาพรังสี แต่รังสีของพวกมันไม่เป็นอันตรายต่อมนุษย์