รังสีจากธรรมชาติ

ดร.สมพร จองคำ และ อารีรัตน์ คอนดวงแก้ว

ต้นกำเนิดหรือแหล่งกำเนิดรังสีที่ใหญ่ที่สุดในธรรมชาติ คือ ดวงอาทิตย์ ซึ่งดำรงตนอยู่ได้ ด้วยปฏิกิริยานิวเคลียร์ แบบการหลอมตัว ของธาตุเบา หรือฟิวชัน ของธาตุไฮโดรเจนและธาตุฮีเลียม รังสีที่ดวงอาทิตย์ให้ออกมา ทั่วสุริยจักรวาล ได้แก่ รังสีแสง ที่เรามองเห็น รังสีเอกซ์ รังสีแกมมา รังสี คอสมิก ที่มีพลังงานสูง ตลอดจนคลื่นรังสี ที่มีพลังงานต่ำ เช่น คลื่นความร้อน คลื่นไมโคร คลื่นเรดาร์ คลื่นโทรทัศน์ และคลื่นวิทยุ

รังสีที่มีพลังงานสูง เช่น รังสีเอกซ์ รังสีแกมมา และรังสีคอสมิก เราเรียกว่า รังสีนิวเคลียร์ เนื่องจาก เกิดจากการสลายตัว ของนิวเคลียส ต้นกำเนิดหรือแหล่งกำเนิดรังสีนิวเคลียร์ ในธรรมชาติอีกแห่งหนึ่ง ที่สำคัญก็คือ โลก เนื่องจากโลก เป็นส่วนประกอบของสุริยจักรวาล ที่เป็นผลพวงมาจากทฤษฎีอภิมหากัมปนาท หรือทฤษฎีบิ๊กแบง ซึ่งมีการเกิด ปฏิกิริยานิวเคลียร์ ของอนุภาคเล็กๆ เป็นหลัก แล้วมีการรวมตัวกัน ขึ้นมาเป็นโลก ที่มีอยู่ 3 สถานะ คือ ของแข็ง ของเหลว และแก๊ส โลกประกอบด้วยของแข็ง คือ ดิน และหิน ของเหลว คือ น้ำ และก๊าซชนิดต่างๆ ที่มีอยู่ในดินในน้ำ และลอยอยู่ในอากาศ ล้วนแต่มีสารกัมมันตรังสี เป็นส่วนประกอบ เป็นไปตามธรรมชาติ

ร่างกายมนุษย์ เป็นสารอินทรีย์ ประกอบด้วยธาตุหลัก คือ ไฮโดรเจน คาร์บอน ไนโตรเจน และออกซิเจน พร้อมด้วยธาตุรอง และธาตุปริมาณน้อยอีกมากกว่า 30 ธาตุ สารไอโซโทปกัมมันตรังสี ที่มีอยู่ในร่างกายโดยธรรมชาติ ได้แก่ ไฮโดรเจน-3 หรือตริเทียม คาร์บอน-14 โพแทสเซียม-40 ทอเรียม-232 ยูเรเนียม-238 ซึ่งต่างสลายตัวให้รังสีอัลฟา รังสีบีตา และรังสีแกมมาออกมา สามารถวัดได้ตลอดเวลา

ไอโซโทปรังสีที่มีอยู่ในธรรมชาติ คือ ในดิน น้ำ และอากาศ ได้แก่ โพแทสเซียม-40 วาเนเดียม-50 รูบิเดียม-87 อินเดียม-115 ทอเรียม-232 ยูเรเนียม-238 แก็สเรดอน-220 และแก๊สเรดอน-222 รังสีที่มีอยู่ในธรรมชาติเหล่านี้ จะมีมากบ้างน้อยบ้าง แตกต่างกันไป ตามสภาพทางภูมิศาสตร์ รังสีมักจะมีปริมาณมากในบริเวณที่เป็นเหมืองแร่ เหมืองน้ำมัน และก๊าซธรรมชาติ โดยปกติมนุษย์แต่ละคน ได้รับรังสีเข้าสู่ร่างกาย ซึ่งเป็นรังสีจากธรรมชาติ 85% นอกนั้นเป็นรังสี จากสิ่งที่มนุษย์สร้างขึ้นมาอีก 15%
ปริมาณที่ร่างกายได้รับรังสี คิดเป็นหน่วยมิลลิซิเวิร์ต เช่น ใน 1 ปี ร่างกายได้รับรังสีโดยเฉลี่ยเป็น 2.23 มิลิซิเวิร์ต ได้มาจากบ้านเรือน 1.2 มิลลิซิเวิร์ต จากพื้นดิน 0.4 มิลลิซิเวิร์ต และจากรังสีคอสมิก คือ จากฟากฟ้า และจากดวงทิตย์ อีก 0.3 มิลลิซิเวิร์ต ปริมาณร่างกายได้รับรังสีจากสิ่งที่มนุษย์สร้างขึ้นมา ได้แก่ จากอาหาร และเครื่องดื่ม 0.2 มิลลิซิเวิร์ต จากการรับเอกซเรย์ทางการแพทย์ 0.1 มิลลิซิเวิร์ต นอกจากนั้นมาจากฝุ่นกัมมันตรังสี ที่ฟุ้งมาจากการทดลองระเบิดนิวเคลียร์ จากเครื่องใช้ภายในบ้าน และจากการขึ้นเครื่องบินในที่สูง ทำให้ได้รับรังสีคอสมิกเพิ่มมากขึ้นกว่าปกติ
มนุษย์เรารับรังสีจากสิ่งแวดล้อมในธรรมชาติประมาณ 2.23 มิลิซิเวิร์ต ใน 1 ปีโดยเฉลี่ย ทางองค์กรสากล ในการป้องกันอันตรายจากรังสี ได้กำหนดเกณฑ์สูงสุด ที่สาธารณชนจะได้รับใน 1 ปี คือ 5 มิลลิซิเวิร์ต ส่วนนักวิทยาศาสตร์ และผู้ปฏิบัติงานด้านรังสี เช่น หมอและพยาบาล ตามโรงพยาบาล ที่ใช้รังสีรักษาผู้ป่วย บุคคลเหล่านี้ อนุญาตให้ได้รับรังสี ในเกณฑ์สูงสุด ไม่เกิน 50 มิลลิซิเวิร์ต ใน 1 ปี