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天然本底照射主要有宇宙射线辐射、宇生放射性核素辐射和原生放射性核素辐射三种。

宇宙射线辐射

地球大气层处在微弱的电离状态下，造成这种状态的原因是来自宇宙空间的各种来源、各种能量的高能粒子流，这就是宇宙辐射。

宇宙辐射分为初级宇宙辐射和次级宇宙辐射。在地球大气层以外，尚未与大气相互作用的粒子流成为初级宇宙辐射。初级宇宙辐射由各种元素的裸核组成，主要是质子和氦核，还有中微子、X射线、γ射线、电子和反物质。由于大气层、电离层和磁层的存在，初级宇宙辐射很难直接到达地面。初级宇宙辐射与大气作用产生的各种射线称为次级宇宙辐射。在人类活动的范围内，宇宙射线的本底照射主要是次级宇宙辐射造成的。

宇生放射性核素辐射

初级宇宙射线粒子在生成次级宇宙射线过程中，与空气中的碳、氢、氮、氧、氩、硫等原子核发生核反应，产生一系列其他粒子即”宇生放射性核素“，通过这些粒子与周围物质的相互作用及自身的转变形成次级宇宙辐射。宇生放射性核素通过气象运动、分子热运动、生物代谢等大自然的活动方式分布于地球表面上，成为天然本底照射的来源之一。

原生放射性核素辐射

一些半衰期特别长的放射性核素，比如钾-40、铀-238、钍-232，从地球形成时起就存在于地壳中。这些放射性核素和他们的子体分布在自然界中，构成对人体的主要自然本底照射，这种辐射称为”原生放射性核素辐射“，也称为“陆地辐射”。

陆地辐射主要来自地球表面的岩石、土壤中的少量放射性元素铀和钍。世界上大部分地区地壳岩石层被土壤覆盖，地壳岩石和土壤中的天然放射性核素构成土地辐射的主要来源，决定了环境本底放射性水平的高低。由于各类岩石的成因不同、地质构造不同、矿物成分的差异等，造成原生放射性核素含量明显不同。土壤中的原生放射性核素含量主要是地质环境起决定性作用。火山活动喷发出的岩浆冷却形成的岩浆岩中，酸性岩浆岩（如花岗岩）由于放射性核素铀和钍含量较高，这样的地址构造陆地辐射会较高。而碳酸盐岩、石膏、岩盐放射性元素铀和钍含量最低，陆地辐射就会小。