自然界天然存在的放射性核素多数属于铀、钍、锕三系，少数存在于地壳中如40钾、87铷，以及宇宙线与大气原子核相互作用产生的³氢和¹⁴碳等。这些天然放射性核素广泛分布于空气、土壤和水中，成了自然界的天然辐射源。这些天然放射性核素与其稳定性同位素一样，参予外环境与生物体间的物质自然交换过程，所以在动植物组织内均有放射性核素存在即为动植物性食品的天然放射性本底。由于环境中放射性核素分布不同和海拔差异，不同地区食品中的量不相同，同一地区不同食品天然放射性核素浓度亦有较大差异。

食品中重要的天然放射性核素有： ①⁴⁰钾： 在自然界分布很广、半衰期1.3×10⁹年，是通过食品进入人体量最大的天然放射性核素。人体软组织中剂量率为19×10-5Gy/a，其中β和γ分别为17×10-5Gy/a和2×10-5Gy/a，骨钾含量为软组织的四分之一。40钾与稳定性钾混合物中⁴⁰钾所占比例为总钾量的0.0118%，故可从食品总钾量中估算40钾含量(见表1)。②226镭：半衰期1.6×103年，主要通过食品进入人体。一般地区226镭日摄入量为0.02～0.07Bq其代谢方式同钙。80～85%沉积于骨。一般正常摄入量地区人骨积存量为 (14.8～148)×10-5Bq/g灰分。膳食中226镭主要来自谷类和蔬菜类，动物性食品次之，1岁以内儿童通过牛奶可摄取一定量226镭。高本底地区226镭摄入量可达0.37～1 .48Bq。③²²⁸镭：半衰期6.7年，每日摄入量约0.04Bq，个别高本底地区如印度可达5.92Bq/d。巴西高本底地区可达2.22～8.88Bq/d。一般地区人体骨负荷量估计为0.74Bq。④210钋： 属于铀系，其母体为238铀，前身有226镭，222氡，210铅和210铋。自然环境中210钋和210铅处于平衡状态。广泛存在于植物、动物和一些海产食品中。 虽²¹⁰钋寿命不长(半衰期138.4天)，但²¹⁰铅半衰期为22年。动物及人体内210钋除来自食品等因外，尚来源于摄入210铅于体内的衰变。人体内210铅和2¹⁰钋的放射性浓度主要决定于这两种元素的直接摄入量。植物中的α射线约84%来自210钋。动物体内的2¹⁰钋一方面从饲料中摄取，同时也来自骨组织中沉积的2¹⁰铅的衰变，故动物体内含量较高，尤以骨胳含量最高。一般动物肌肉中水平较骨胳低3个数量级。肝、肾较肌肉含量高，有时可达骨胳水平。牛奶含量比肌肉低1个数量级。浮游生物可从海水中浓集210钋，海洋浮游生物中210钋/210铅比率大于1。软体动物比率较高。鱼类对²¹⁰钋的蓄积有选择性，鱼肉一般含量不高，一半以上沉积于内脏，鱼肝含量最高，卵、精次之。以浮游生物为食的鱼类210钋浓度较高。食品中210钋浓度变化很大，食品含量： 绿叶蔬菜0.02～3.7Bq/kg，根菜类0.04～0.11Bq/kg，谷物0.04～0.37Bq/kg，肝、肾0.19～37Bq/kg，奶0.003～0.02Bq/kg，咖啡1.7Bq/kg，茶叶178Bq/kg，以海产品为主食的居民²¹⁰钋摄入量较高。玻里维亚人(特别是毛里人)每人一天吃进含²¹⁰钋18.5Bq/kg的软体动物0.2kg时即摄入²¹⁰钋3.7Bq/d，较一般居民高25倍。以海产品为主的日本人随食品摄入的²¹⁰钋为欧洲人的4倍。²¹⁰钋可通过特殊食物链进入人体。生活于北纬度的牧民(如拉普人及爱斯基摩人)多以驯鹿为主要食品，驯鹿在冬季以地衣为饲料，地衣对2¹⁰钋有很强的浓集能力，故以地衣-驯鹿-人的方式进入人体。地衣、驯鹿肉及人骨牙齿210钋的含量依次为0.19Bq/g(地衣干重)，0.19Bq/kg(驯鹿肉湿重)，3.7Bq/g(拉普人牙齿湿重)。由于210钋主要存在于骨胳中，所以饲养驯鹿的拉普人骨哈弗氏管²¹⁰钋剂量率为6.5×10-⁵Gy/a，而一般居民骨中剂量率仅为2.7×10-⁵Gy/a。拉普人骨中放射性核素高于天然本底的原因主要由于以驯鹿肉为食品。

表1 食品中⁴⁰钾含量估算(Bq/kg)

食品40钾食品40钾大米
面粉
肉类
海产品
牛奶
蛋类
黄油
豌豆
花生55.5
26.3
101.4～122.8
34.2～168.0
43.7
31.1
7.0
113.6
215.3椰子
土豆
胡萝卜
卷心菜
蕃茄
苹果
桃
桔
香瓜236.8
125.8
125.8
70.3
70.3
22.9
48.8
51.8
70.3

表2 我国食品中放射性铀、钍、镭、⁴⁰钾含量(Bq/kg)

核素高本底地区对照地区大米地瓜叶菜瓜类大米地瓜叶菜瓜类铀
钍
镭
40钾33.7
15.5
288.6
53.3207.2
109.9
1147.0
84.497.7
120.3
290.5
100.363.6
15.2
304.5
71.45.4
15.6
134.3
51.47.8
27.2
314.5
77.018.1
30.9
503.2
129.15.6
12.4
93.2
87.0

注： 铀、钍、镭单位为1×10-³Bq/kg

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