Jonizacijos spartos priklausomybė nuo aukščio virš jūros lygio. Kreivės vaizduoja jonų susidarymą skylant atmosferos radionuklidams: 1 – T, 2 – 22Na, 32P ir kita, 3 – 14C, 4 – 7Be, 6 – 85Kr, 8 – 222Rn, 5 – radionuklidams, susidariusiems kosminiams spinduliams veikiant argoną, 7 – radionuklidams, susidariusiems kosminiams spinduliams veikiant deguonį bei azotą

atmosfèros radioaktyvùmas, geofizinių reiškinių visuma, susijusi su radionuklidų patekimu į atmosferą, jų susidarymu atmosferoje, virsmais ir išnykimu. Natūralūs radionuklidai į atmosferą patenka skylant Žemės plutoje esantiems radionuklidams, išsiveržus ugnikalniams, susidaro kosminiams spinduliams veikiant atmosferos oro cheminius elementus. Be to, dėl branduolinių sprogdinimų, branduolinės energetikos įmonių veiklos, jose įvykstančių avarijų į atmosferą patenka technogeninių radionuklidų.

Iš dirvožemio į atmosferą patenka ilgaamžiai (ilgos pusėjimo trukmės) uranas 238U (T1/2 = 4,3·109 m.), toris 220Th (T1/2 =1,4·1010 m.), uranas 235U (T1/2 = 7,2·108 m.) ir tarpiniai jų skilimo produktai (tarp jų ir inertinės dujos): radonas 222Rn (T1/2 = 3,8 d), 220Rn (T1/2 = 55 s) ir 219Rn (T1/2 = 4 s). Jeigu jie susidaro arti žemės paviršiaus, tai dirvožemiui kvėpuojant difuzijos būdu patenka į atmosferą. Radono izotopų kiekių santykį ore (222Rn/220Rn/219Rn = 100/1,4/0,015) lemia jų pusėjimo trukmė (T1/2) ir tų radionuklidų, iš kurių jie pasigamino, koncentracija Žemėje. Radono vidutinė koncentracija pažemio ore yra 80 Bq/m3 oro. Radonui ir jo skilimo produktams skylant išlekiančius α, β, γ spindulius galima registruoti net dozimetrais. Jų spinduliavimo dozės galia apie 0,08–0,1 µSv/h. Jie labiau nei kiti radionuklidai jonizuoja ore esančius atomus (pav.). 222Rn ore daugėja ir dėl žmonių veiklos. Daug jo išsiskiria iš 238U, esančio akmens anglių šlake, ypač jei anglys prieš deginant sumalamos, o šlakas – smulkūs pelenai.

Atmosferoje susidaro radionuklidų dėl kosminių spindulių branduolinių reakcijos su atmosferos oro atomų branduoliais. Atmosferos stulpo, kurio pagrindas 1 cm2, branduolinių reakcijų vidutinis skaičius (bet kurioje Žemės rutulio vietoje) apie 1,8 reakcijos per sekundę. Kosminiams nukleonams skaldant deguonies ir azoto branduolius, be tiesioginės jonizacijos, susidaro trumpaamžiai deguonies 19O (T1/2 = 27 s), azoto 16N (T1/2 = 7 ir 13 s), anglies radioaktyvūs izotopai ir ilgesnės pusėjimo trukmės tritis T, arba 3H (T1/2 = 12,26 m.), radioaktyvusis berilis 7Be (T1/2 = 43 d) ir radioaktyvioji anglis 14C (T1/2 = 5730 m.). Vidutinė 7Be koncentracija pažemio ore ~3–5 mBq/m3, didžiausia 16 km aukštyje.

Kosminiams nukleonams skaldant argoną susidaro nedideli kiekiai radionuklidų, kurių atominė masė iki 40. Radioaktyvūs natrio, sieros, fosforo izotopai, kurių pusėjimo trukmė daugiau kaip 1 mėnuo, į pažemio orą pernešami turbulentinių srautų ir išplaunami lietaus. 22Na koncentracija pažemio ore 0,2 mBq/m3.

Radioaktyvioji anglis 14C atmosferoje pasigamina, kai lėti antrinių kosminių spindulių neutronai susiduria su azoto branduoliais. Nusistojusios pusiausvyros metu (iki 19 a.) radioaktyvios ir stabilios anglies santykis biosferoje buvo 14C/12C = 1,24·10–12/1. Iškastinio kuro naudojimas, branduoliniai sprogdinimai ir branduolinė energetika šią pusiausvyrą pažeidė. Dabar šis santykis apie 30 % didesnis. 14C koncentracija biosferoje proporcinga anglies dioksido koncentracijai.

Radioaktyvusis vandenilio izotopas tritis T atmosferoje susidaro iš azoto atomų, veikiamų kosminės spinduliuotės. Iki branduolinių sprogdinimų vandenilio ir tričio atomų santykis buvo 1018/1. Tričio kiekį gamtoje daugiau kaip 1000 kartų padidino 20 a. 6 dešimtmetyje vykdyti termobranduoliniai sprogdinimai atmosferoje. Tričio koncentracija oro drėgmėje ir krituliuose apie 30 kartų didesnė negu pusiausviroji.

Technogeniniai radionuklidai – cezis 137Cs (T1/2 = 30,17 m.) ir stroncis 90Sr (T1/2 = 28,64 m.), kurių gyvavimo trukmė daugiau kaip 10 metų, patekę į atmosferą per branduolinius sprogdinimus ir avarijas, prisijungia prie aerozolių ir pasiskirsto visuose gamtiniuose rezervuaruose. Stratosferos rezervuare jie išbūna daugiau kaip 2 metus. Iš žemės paviršiaus su dulkėmis jie gali vėl grįžti į pažemio orą. Dėl Černobylio avarijos 137Cs ir 90Sr koncentracija ore 2000 metais buvo daugiau kaip 10 mBq/m3.

Iš inertinių dujų radionuklidų ilgiausiai gyvuoja kriptonas 85Kr (T1/2 = 10,78 m.). Jis kaupiasi visoje Žemės atmosferoje, nes inertinės dujos mažai teišplaunamos kritulių ir nedalyvauja gamtiniuose apykaitos cikluose. Branduolinio kuro gamyboje ir branduolinėje energetikoje susidarantis 85Kr patenka į atmosferą greičiau negu suskyla. Jo koncentracija ore didėja ir jau siekia 1 Bq/m3.

Lietuvoje atmosferos radioaktyvumą tiria Fizinių ir technologijos mokslų centro Fizikos institutas (iki 2010 Fizikos institutas).

1655