Нередко наши знания и представления, о каком либо потенциально опасном явлении бывают достаточно ограниченными, чтобы воспринимать его серьезно. С одной стороны отсутствие волнений по этому поводу значительно облегчает нашу жизнь, но с другой — в критический момент перед лицом опасности мы оказываемся совершенно неподготовленными к защите собственного здоровья. Примерно так обстоят дела с радоном, о котором многие слышали, но не многие знают, что это за зверь.
Немалая доля населения воспринимает радон лишь в связи с лечебными радоновыми ваннами, и поэтому некоторые люди испытывают крайнее недоумение, когда им заявляют, что в обычных условиях постоянный контакт с радоном не столько лечит, сколько калечит.
Давайте разберемся, при каких обстоятельствах радон полезен, и когда он становится вредным.
Что такое радон?
Радон – это инертный газ, не имеющий цвета и запаха. Беда в том, что газ этот радиоактивен, то есть, распадаясь, он становится источником ионизирующих излучений. В природе существуют четыре изотопа радона, однако наиболее известны два – радон (Rn 222) и торон (Rn 220) . Два других изотопа (Rn 219 и Rn 218) очень нестабильны и «живут» после возникновения настолько недолго, что шансов столкнуться с ними лицом к лицу у нас с вами практически нет.
Радон (Rn 222) – самый долгожитель из этого семейства, поэтому именно его мы можем встретить в нашей повседневной жизни.
Откуда берется радон?
Как и большинство радиоактивных элементов радон получается из других радиоактивных элементов, например Rn 222 является продуктом деления ядер радия, а те в свою очередь появляются после распада урана. Таким образом, источником радона является грунт , породы которого содержат то или иное количество урана.
Больше всего урана в гранитах, поэтому местности, расположенные над такими грунтами классифицируются как радоноопасные территории.
Благодаря своей инертности этот газ достаточно легко высвобождается из кристаллических решеток минералов и по трещинам распространяется на довольно большие расстояния. Повреждение грунта с увеличением количества трещин, например во время строительства, усиливает выделение радона в атмосферу.
Радон хорошо растворяется в воде, а значит, если слой подземных межпластовых вод контактирует с породами, содержащими радон, то артезианские скважины дадут воду, богатую этим газом.
Почему радон опасен?
Как вы уже наверно догадались, опасность радона кроется в его радиоактивности. Попавший в атмосферу радон вдыхается вместе с воздухом и уже в бронхах начинает облучать слизистую оболочку. Продукты распада радона также радиоактивны. Попадая в кровь, они разносятся по всему организму, продолжая его облучать.
В настоящее время считается, что радон с продуктами его распада обусловливает около восьмидесяти процентов ежегодной дозы облучения населения планеты от .
Ионизирующее излучение в относительно небольших дозах, которые не приводят к лучевой болезни, опасно своими отдаленными вероятностными эффектами, или их еще называют стохастические эффекты.
Вероятность и срок проявления таких эффектов трудно предсказать, однако риск их появления у людей, подвергшихся облучению значительно выше, чем у людей, которые с радиацией не сталкивались. Масштаб последствий также трудно оценить, поскольку от дозы облучения тяжесть стохастических эффектов никак не зависит.
Самыми опасными стохастическими эффектами воздействия ионизирующего излучения являются онкологические заболевания. Облученные люди заболевают раком чаще, и воздействие радона на организм не исключение.
Более десятой части регистрируемых каждый год случаев заболеваний раком легких вызваны радоновой радиацией – это второе место после курения. Кстати, в связке с курением онкогенное действие радона усиливается.
Имеются статистические данные о том, что радоновое облучение увеличивает риск рака мочевого пузыря, кожи, желудка, прямой кишки. Кроме того, есть сведения о вредном воздействии радона на костный мозг, щитовидную железу, печень, сердечнососудистую систему и репродуктивные органы.
Где опасен радон?
Если говорить в масштабах страны, то зонами повышенного риска являются регионы, где близко к поверхности земли лежат гранит, грейс, фосфорит и т.д. Сравнительно высокие дозы получает население территорий, на которых размещены промышленные предприятия по добыче и переработке минерального сырья, а также металлургические предприятия и теплоэлектростанции.
Как уже упоминалось, в атмосферу радон проникает из почвы, и если на таком участке построено здание, то ничто не мешает радону накапливаться внутри помещений. При отсутствующей или плохо функционирующей вентиляции, концентрация радона в воздухе закрытых помещений может в десятки раз превышать концентрацию в наружном воздухе.
Радон более чем в семь раз тяжелее воздуха, поэтому больше всего он скапливается в подвальных помещениях и на первых этажах.
Второй возможный путь проникновения радона в жилье – строительные материалы. Если при их производстве использовалось сырье, содержащее радон, то он неминуемо будет поступать внутрь помещений, и тогда этажность не имеет никакого значения.
В случае, когда подача воды в здание осуществляется из подземных источников и без дополнительной водоподготовки радон может поступать внутрь жилья с водой. Тогда наибольшая концентрация радона будет в помещениях, в которых осуществляется раздача воды, например, в Финляндии, где очень почве много радона, в ванных комнатах домов обнаруживалась концентрация радона в 50 раз превышающая норму. Кстати, в этой стране проживает всего около 5 млн. человек, по уровню заболеваемости раком легкого Финляндия занимает первое место в мире, а уровень смертности от этой опухоли составляет 200 – 600 человек в год.
Довольно часто радон можно обнаружить в квартирах, оборудованных газовыми плитами. В этом случае радон поступает вместе с природным газом и создает большие концентрации в кухнях.
Какой норматив содержания радона?
В нашей стране нормирование содержания радона в воздухе помещений осуществляется по показателю среднегодовой эквивалентной равновесной объемной активности (ЭРОА) изотопов радона, который измеряется в Бк/м³.
В жилых и общественных зданиях, которые сдаются после строительства, капитального ремонта или реконструкции ЭРОА радона не должна превышать 100 Бк/м³, а в эксплуатируемых зданиях – 200 Бк/м³.
- СанПиН 2.6.1.2523-09 «Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009)», п.5.3.2, п.5.3.3;
- СП 2.6.1.2612-10 «Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ – 99/2010)», п.5.1.3.
- СанПиН 2.6.1.2800-10 «Требования радиационной безопасности при облучении населения природными источниками ионизирующего излучения», п.4.2.6, п.4.2.7.
Что делать, если радон выше нормы?
Если нормативы по радону в помещениях жилых и общественных зданий оказываются выше нормы, то должны проводиться дополнительные мероприятия по противорадоновой защите.
Существуют пассивная и активная системы защиты.
Пассивная защита предусматривает изоляцию ограждающих конструкция зданий, для предотвращения диффузии радона из подвала в жилые помещения (уплотнение, мембраны, барьеры, пропитки, покрытия). Такие мероприятия не требуют затрат энергии и обслуживания, в чем заключается их преимущества.
Активная защита основана на принудительном отводе радона из источника в атмосферу (принудительная вентиляция подвала, коллектор подвала, грунтового основания подвала). Здесь требуются специальные установки, источники энергии и персонал для обслуживания, однако по эффективности активные мероприятия заметно превосходят пассивные.
Если же по каким-то причинам, в том числе по экономическим, проведение дополнительных мероприятий невозможно, то должен рассматриваться вопрос о переселении жильцов, перепрофилировании зданий и помещений, или о сносе существующего здания (п.5.1.4 ОСПОРБ – 99/2010, п.4.2.6, п.4.2.7 СанПиН 2.6.1.2800-10).
О пользе радона
Раз уж мы говорим о радоне, то не можем опустить вопрос лечебных свойств радоновых ванн. Использование этого метода лечения основано на мнении ученых, что маленькие дозы радиации действуя как мягкий стрессовый фактор, стимулируют клеточную защиту и иммунитет организма в целом.
Лечение радоновыми ваннами используется при артрозах, артритах, гипертонической болезни и т.д.
Следует заметить, что концентрация радона в таких ваннах мизерная, да и курс лечения, как правило, непродолжительный.
Увидели ошибку? Выделите и нажмите Ctrl+Enter.
Обсуждение: 13 комментариев
здравствуйте, в течении нескольких лет имел контакт с компасами Адрианова находившимися у меня на хранении (более 800 штук) и все они, как в последствии узнал, фонили и так как лежали в одном стеллаже в деревянных ящиках на расстоянии 2-3 метров счётчик гейгера показывал БОЛЬШУЮ дозу. периодически их приходилось доставать, пересчитывать и т.п. Вопрос: мог ли я получить дозу и как она должна проявляться?
Ответить
Без измерения уровней ионизирующего излучения сказать однозначно ничего нельзя, но в сети нашел информацию, что входящий в состав компасов Адрианова радий (до 0,03%) создает суммарную эквивалентную дозу 0,95 мкЗв/ч, насколько я понял измеряли непосредственно у поверхности компаса. То есть, если носить компас на руке или в нательном кармане ежедневно не снимая даже ночью, то доза за год получится около 7,8 — 8,6 мЗв/год (норма эффективной дозы по НРБ-99/2009 для населения 1 мЗв в год за любые последовательные 5 лет, но не более 5 мЗв в год). Это много, но вряд ли вы носили компасы на своем теле круглосуточно. Если вы знаете дозу от компасов в той точке, где находились во время работы (2-3 метра это достаточно большое расстояние, чтобы доза была невелика), то можете сами посчитать вероятную эффективную дозу за год с учетом реального времени нахождения. Что касается проявлений переоблучения, то существует два вида биологических эффектов от воздействия высоких уровней радиации:
- детерминированные эффекты — они проявляются обязательно и зависят от дозы, чем больше доза, те хуже состояние здоровья (по степеням тяжести лучевой болезни)
- стохастические эффекты — вероятностные и непредсказуемые, их оценивают по степени увеличения риска, то есть чем выше доза, те более велик риск развития таких эффектов, но о том когда они разовьются, и разовьются ли вообще, никто сказать не сможет.
Думается,что родоновые ванны полезны только абсалютно здоровым людям. Врятли облучение хотя и малыми дозами полезно,никто не знает как эта доза родона подействует на организм в дальнейшем…И так кругом имеем облучения от электроники домашней..Может и были они полезны в Века древние,когда небыло столько факторов облучений каждодневных как теперь.
Ответить
Ребёнок пошёл в дет.сад.В последствие узнали,что в результате землетрясения,появилась трещина,и в группу идёт радон,сделали вытяжку и комиссия каждые полгода проверяет.
Затем узнаем,что вытяжка не работала с сентября,у меня у ребёнка с декабря открылся сильный кашель.ставят диагноз гиперактивность бронхов
Мог ли накопиться радон с сентября и навредить детям?
Реально ли вытяжкой устранить проблему?
В августе перед приёмкой детей замеры показали норму
Ответить
жэки нас убивают радоном.замурованы все продухи.бездарное руководство!жильцы совершенно не осведомлены.что о радоне
Ответить
Исследователям в области геологии известно, что температура в земляных шахтах или скважинах на глубине 1 километра составляет плюс 20–30 градусов по Цельсию, хотя на поверхности в это время может быть суровая зима. По мере углубления в недра температура возрастает примерно на 20–50 градусов на каждый километр. Откуда берется это тепло? Что является его источником? Не вдаваясь в детали строения глубинных слоев, отметим, что геотермальное тепло в земной коре во многом обусловлено природными процессами, происходящими внутри Земли. Считается, что этому способствует естественный радиоактивный распад изотопов урана, тория, калия, рубидия. Эти и другие радиоактивные элементы имеются в достаточном количестве в подземных слоях в виде руд, а также в виде вкраплений в геологические образования. Во время распада урана-238, урана-235, тория-232 выделяется значительная тепловая энергия и сопутствующий радиоактивный газ радон, который, постепенно поднимаясь сквозь поры и трещины в породе, достигает земной поверхности. Подсчитано, что массовая доля радона в земной коре составляет около 10 процентов.
История открытия радона
Примерно до 1900 года о радоне никому из ученых того времени ничего не было известно. Но именно в этом году крупный английский физик, основоположник ядерной физики, Эрнест Резерфорд сказал свое слово о радоне. Это тот самый человек, который обнаружил альфа- и бета-лучи и который предложил миру планетарную модель атома. Он же и сообщил коллегам об открытии некого нового газа, химического элемента с определенными свойствами, о существовании которого ранее никто не подозревал.
Рис.1. Фрагмент таблицы периодической системы элементов Д.И. Менделеева.
Хотя многими считается, что первооткрывателем радона был Резерфорд, свою долю участия в открытии радиоактивного газа вложили и другие ученые. Дело в том, что Резерфорд экспериментировал с изотопом радона-220 (историческое название – торон), у которого период полураспада 55,6 секунд. Немецкий ученый-химик Фредерик Эрнст Дорн, открыл изотоп радона-222 (период полураспада 3,82 суток). Наконец, французский ученый в области химии и физики Андре-Луи Дебьерн описал свойства еще одной разновидности радона-219 (историческое название – актинон) с периодом полураспада 3,96 секунд. Такие деятели науки как американец Роберт Боуи Оуэнс, англичане Рэмзи Уильям Рамзай и Фредерик Содди также имели отношение к исследованию радона, и предать их труды забвению было бы несправедливо.
Современные ученые-атомщики утверждают, что радиоактивный газ радон имеет 35 известных на сегодня изотопов с атомной массой от 195 до 229. Три из них, указанные выше, рождаются естественным образом, остальные получены искусственным путем в лабораторных условиях. Те изотопы радона, которые выделяются из геологических пород, как раз и представляют собой варианты существования природного радона (атомные массы 222, 220, 219). Как выяснилось, основную долю радиации несет в себе радон-222. На втором месте по значимости стоит радон-220, но его вклад в радиацию составляет лишь 5 процентов.
Физические и химические свойства радона
Свойства радона удивительны, его относят к благородным инертным газам, вроде неона или аргона, которые не спешат вступать в реакцию с какими-нибудь веществами. Это тяжелый газ, в сравнении его с воздухом окажется, что он в 7,5 раз тяжелее. Поэтому радон под действием гравитационных сил стремится опуститься ниже воздушной массы. Тот радон, что выделяется из земли, будет скапливаться преимущественно в подвальных помещениях. Газ, выделяемый из строительного материала потолков и стен, будет располагаться на полу этажей зданий. Радон, выделяемый из воды в душевой комнате, сначала будет наполнять весь объем помещения и существовать в виде аэрозоли, затем опустится к нижней поверхности. В кухонных помещениях радон, выделяемый горючим природным газом, в конечном итоге также будет стремиться вниз, оседать на полу и окружающих предметах.
Рис.2. Концентрация радона в воздухе в разных помещениях дома.
Так как радон не имеет запаха, не имеет цвета и никак не определяется на вкус, то обычный человек, не вооруженный специальными приборами, не сможет его обнаружить. Однако высокая радиоактивность очищенного от примесей газа под действием энергии альфа-частиц инициирует у него эффект флюоресценции. В газообразном состоянии при комнатных температурах, а также в жидком виде (условия образования – минус 62 градуса Цельсия) радон испускает голубое свечение. В твердой кристаллической форме при температурах ниже 71 градуса цвет флюоресценции меняется от желтого до оранжево-красного.
В чем заключается особая опасность альфа-частиц?
Альфа-частицы, испускаемые радоном, это невидимые, но коварные враги. Они несут в себе огромную энергию. И хотя обычная одежда вполне защищает человека от такого типа радиации, опасность кроется в попадании радона в дыхательные пути, а также в желудочно-кишечный тракт. Альфа-частицы – это тяжелая крупнокалиберная артиллерия, наносящая наибольший вред организму. Физиками установлено, что при распаде изотопов радона и дочерних продуктов каждая альфа-частица имеет начальную энергию от 5,41 до 8,96 МэВ. Масса таких частиц в 7500 раз больше, чем масса электронов, представляющих собой поток бета-частиц, который можно сравнить по той же аналогии с пулеметной очередью. Тогда гамма-облучение будет выглядеть всего лишь массовой стрельбой из легкого стрелкового оружия.
Рис.3. Опасность разного вида радиоактивного излучения.
Невидимый газ радон, порождающий альфа-частицы, действительно представляет собой ощутимую угрозу для здоровья человека. Как подсчитали специалисты научного комитета при ООН по действию атомной радиации (НКДАР ООН), вклад радиоактивного радона в годовую дозу облучения человека составляет 75 процентов от всех природных радиоактивных процессов земного происхождения и половину дозы от всех возможных естественных источников радиации (включая земную и космическую). Кроме того, дочерние продукты распада радона – свинец, полоний и висмут – являются весьма опасными для человеческого организма и могут вызывать рак.
Более того, установлено, что активность именно дочерних продуктов радона составляет 90 процентов всей радиации, исходящей от родоначальника. Например, радон-222 в цепи ядерных преобразований порождает полоний-218 (период полураспада 3,1 минуты), полоний-214 (0,16 миллисекунд) и полоний-210 (138,4 суток). Эти элементы также испускают разрушительные альфа-частицы с энергией 6,12 МэВ, 7,88 МэВ и 5,41 МэВ соответственно. Аналогичные процессы наблюдаются и с родительскими изотопами радон-220 и радон-219. Эти факты говорят о том, что действие радона не следует оставлять без внимания, и необходимо принимать всяческие меры по уменьшению его влияния.
Опасность радона с точки зрения медицины
Медики подсчитали, что биологическое воздействие альфа-частиц на клеточные ткани организма оказывает в 20 раз большее разрушительное воздействие, чем бета-частицы или гамма-излучение. По данным исследователей из США попадание в легкие человека изотопов радона и его дочерних продуктов распада приводит к возникновению рака легких. Как считают ученые, вдыхаемый человеком радон инициирует локальные ожоги в легочной ткани и стоит шестым в списке причин заболевания раком, вызывающих смертельный исход. Исследователи отмечают, что воздействие радона на организм особенно опасно в сочетании с привычкой курения. Отмечено, что курение и радон – это два наиболее значимых фактора в возникновении рака легких, а когда они действуют совместно, то опасность резко усиливается. Недавно были опубликованы результаты наблюдений, и сделан вывод, что по причине воздействия внутреннего альфа-облучения на организм человека в США от рака легких умирает ежегодно около 20 тысяч человек. Международное агентство по исследованию раковых заболеваний причислило радон к канцерогенам первого класса опасности.
Рис.4. Источники радиации, воздействующие на человека.
Важные понятия и единицы измерения
Для правильного понимания процессов радиоактивного распада радона и опасности, которую он несет для организма человека, важно знать основную терминологию и единицы измерения. Рассмотрим эти понятия.
- Активность (А) радионуклида измеряется в беккерелях (Бк), 1 Бк соответствует 1 распаду в секунду. Для обозначения большой активности применяют также внесистемную единицу – кюри (Ки), 1 кюри равен 37 миллиардам беккерелей.
- Объемная (удельная) активность (ОА) – это количество распадов на единицу объема вещества, например, Бк/м3, Бк/л или Бк/кг (беккерель на кубометр, беккерель на литр, беккерель на килограмм соответственно). Часто удельную активность относят к площади: Ки/км2 – кюри на квадратный километр.
- Равновесная объемная активность (РОА) – то же, что и ОА, но учитывающая фактор времени, за которое начальная активность дочерних продуктов распада придет в равновесное состояние со своим родителем по причине постепенного угасания жизни короткоживущих радионуклидов. Измеряется в единицах ОА
- Эквивалентная равновесная объемная активность (ЭРОА) используется для оценки активности смеси короткоживущих дочерних продуктов распада, еще не пришедших в равновесное состояние. Практически это величина, скорректированная весовыми коэффициентами для каждого типа значимого изотопа и эквивалентная РОА по скрытой энергии. Для определения ЭРОА используется математическая формула. Есть и более простой способ вычисления ЭРОА: путем перемножения текущего значения ОА и коэффициента, характеризующего смещение радиоактивного равновесия радона и его дочерних продуктов в воздушной массе. Как правило, коэффициент выбирается равным 0,5. Обычно ЭРОА вычисляется и задается как среднегодовая активность и измеряется в Бк/м3.
Актуальные нормы радиационной безопасности
Предельные величины концентрации радона в воздухе помещений можно найти в таких нормативных документах, как НРБ-99 или СП 2.6.1.758-99 (Нормы радиационной безопасности), ОСПОРБ-99 (Основные санитарные правила), СП 2.6.1.1292-2003 (Санитарные правила), а также в методических указаниях МУ 2.6.1.715-98. Как указывают нормативы, в жилых и общественных (непроизводственных) помещениях, где предполагается долговременное нахождение людей, ЭРОА в среднем за год не должна превышать 200 Бк/м3 (для эксплуатируемых зданий) и 100 Бк/м3 (для новых строений, вводимых в эксплуатацию). Если эти значения не будут выдержаны, то радиационная безопасность проживания в таких сооружениях не гарантируется.
Методы анализа и мониторинга радоновой обстановки
Методов анализа активности радона и торона великое множество, и каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Практическое применение нашли те из них, которые отвечают следующим требованиям: простота методики, небольшое время процесса измерения при приемлемой точности анализа, минимальная стоимость оборудования и расходных материалов, наименьшие затраты на обучение персонала. На сегодняшний день в практике дозиметрического контроля радона и его продуктов распада используются следующие методы:
- Сорбция (поглощение) радона из окружающей среды активированным углем. Бывает пассивная (самопроизвольная) и активная, путем прокачки с определенной скоростью исследуемого воздуха через колонку с углем. По окончании процесса измерения начальные свойства активированного угля могут быть восстановлены путем прокаливания.
- Вместо колонки с активированным углем могут применяться специальные одноразовые фильтры, используемые как расходный материал. Изотопы радона и продукты его распада оседают на фильтрах подобно тому, как бытовой пылесос задерживает пыль и мелкий мусор в фильтрующем воздух тканевом мешке.
- Также существует метод электростатического осаждения дочерних продуктов радона на детекторе, чувствительном к альфа-излучению. В данном случае используется эффект электростатической силы, которая притягивает пылинки и микрокапли воздушной аэрозоли, концентрируя их на детекторе.
После сбора образцов их исследуют средствами дозиметрического контроля, используя, например, спектрометрический анализ, пластиковый сцинтилляционный детектор, торцевой счетчик Гейгера и тому подобное. В некоторых приборах операция забора воздуха с радоном и оценка радиоактивного излучения происходит одновременно.
Профессиональные и бытовые средства обнаружения радона.
Радон и опасные для человека продукты его распада считаются альфа-излучателями, поэтому большинство бытовых и профессиональных дозиметров, которые имеют гамма- и бета-режимы измерения, не смогут его обнаружить. Приборы, имеющие возможность оценивать альфа-излучение, также окажутся малополезными, так как не смогут вычислить концентрацию радона в исследуемых пробах воздуха. Ведь для этого нужно следовать положениям определенной методики измерения. Поэтому для такого анализа используются профессиональные приборы, измерители концентрации радона. Многие из них устроены примерно одинаково, они содержат устройства для забора проб исследуемого воздуха и дозиметрические средства контроля ЭРОА. Воздух, содержащий радионуклиды, прокачивается через собирающий фильтр в течение длительного времени (от нескольких часов до нескольких суток), затем определяется объемная альфа-активность накопленной порции. К профессиональным приборам такого типа относятся РГА-04 (Интегральный радиометр радона), РРА-01М-01 (Радиометр радона), РАА-10 (Радиометр аэрозолей), КАМЕРА (Комплекс измерительный для мониторинга радона) и другие. Эти приборы довольно громоздки, вес достигает 6 кг и более. Некоторые из них имеют широкие функциональные возможности. Основная относительная погрешность измерения ЭРОА составляет 15–30 процентов, в зависимости от диапазона и режима работы.
Рис.5. Профессиональные и индивидуальные радиометры радона.
Для бытовых целей задачу определения концентрации радона в воздухе конструкторы решили с помощью современной элементной базы, используя управляющий микропроцессор и специально разработанные программные алгоритмы. Весь ход измерения, который соответствует стандартизованным методическим указаниям, удалось полностью автоматизировать. Речь идет о детекторе-индикаторе радона СИРАД МР-106. Устройство работает по принципу электростатического осаждения дочерних продуктов распада радона-222 на детекторе, чувствительном к альфа-частицам и может оценивать ЭРОА собранных радионуклидов. Вес прибора около 350 г без элементов питания (двух источников типоразмера АА), а его габариты – карманные, в буквальном смысле слова. При включении прибора и вхождении в текущий режим, он начинает функционировать и накапливать информационные данные. Первый результат появляется спустя 4 часа работы, затем устройство переходит в состояние мониторинга с периодической коррекцией результата измерения (усредненный режим). Также имеется пороговый режим со звуковой сигнализацией превышения порога (100 Бк/м3 и 200 Бк/м3). Прибор предназначен для заинтересованных неспециалистов и его эксплуатация не требует обучения.
Рекомендованное специалистами время обследования одного помещения площадью не более 50 квадратных метров – не менее 72 часов. Продолжительный анализ радона обусловлен тем фактором, что в течение времени результаты измерения могут отличаться между собой в 10 раз. Более длительные измерения позволят накопить достаточную информацию для получения достоверного усредненного результата с наименьшей погрешностью.
Как уменьшить опасность воздействия радона?
Радиоактивный газ радон по территориям проживания населения распределен неравномерно. В силу геологических особенностей природных условий в группу радоноопасных можно включить отдельные районы Урала и Карелии, Ставропольского, Алтайского и Красноярского края, Читинской, Томской и других областей, а также во многих регионах Украины. Сегодня составляются географические карты активности радона на территории всей страны, которые отражают общую радоновую картину. Однако в каждом конкретном месте активность радиоактивного газа может отличаться в несколько раз в ту или другую сторону и многократно превышать предельно-допустимые нормы. Встречаются аномальные места с величинами ЭРОА 2000–10000 Бк/м3. Кроме того, результаты замеров концентрации радона могут значительно изменяться с течением времени. Поэтому надежному решению вопроса радиационной безопасности может способствовать только периодический мониторинг.
Рис.6. Фрагмент карты риска радоновой опасности.
Отметим основные источники поступления радона и его дочерних продуктов:
- земной грунт
- строительные материалы
- вода, особенно из глубоководных артезианских скважин
- природный горючий газ
Зная источники поступления радона в окружающую среду и в жилище человека, можно выработать средства противодействия и борьбы с этим нежелательным явлением. Они заключаются в выполнении следующих правил:
- Тщательно выбирать площадку под строительство жилого дома, с минимальной концентрацией радона в земном грунте.
- В малоэтажных зданиях желательно обустраивать подвальные помещения.
- Жилые комнаты лучше располагать в верхних этажах строений.
- Не использовать для возведения дома опасные строительные материалы (керамзит, пемза, гранит, фосфогипс, глинозем, шлакобетон), предпочтение следует отдавать дереву, а также материалам, прошедшим радоновый радиационный контроль.
- Уделить достаточное внимание герметизации междуэтажных перекрытий, пола и напольного покрытия.
- Для заделки щелей, пор и трещин - стены и потолок нужно обработать мастиками, герметиками, затем красками на основе эпоксидной смолы и другим облицовочным материалом.
- Не находиться долгое время в непроветриваемых помещениях дома, в подвале или погребе.
- Организовать регулярное естественное проветривание жилых комнат и подвальных помещений.
- Обустроить эффективную принудительную вентиляцию дома или квартиры.
- Не стремиться устроить чрезмерную герметизацию окон и дверей в помещениях, чтобы дать возможность естественному обороту воздуха.
- Воду из глубоководных источников следует кипятить, а не пить сырую.
- Использовать для очистки воды угольные фильтры, позволяющие задерживать радон на 90 процентов.
- Исключать вдыхание влажного воздуха, сокращать время пребывания в душевой комнате, принимать душ реже, устраивать вентиляцию и обязательное проветривание перед использованием душа другими членами семьи.
- Над газовой плитой необходимо обустроить вытяжную систему вентиляции.
Кроме этого, необходимо проводить систематический мониторинг концентрации радона в различных помещениях дома с целью выявления опасных мест. Имея под руками индивидуальный прибор, можно оценивать эффективность противодействующих мероприятий, проведенных в домах, где проживают люди. Оценку количества скопившегося радона в помещении производят непосредственно до мероприятия и после его осуществления. Полученные величины сравнивают между собой. Такие измерения нужно производить в одинаковых условиях, учитывая естественное движение воздуха в результате сквозняка, закрытые или открытые двери и окна, а также функционирование вентиляционной системы.
Вот еще одна полезная возможность использования детектора-индикатора радиоактивного газа. Известен научный факт, что перед землетрясениями концентрация радона в земной поверхности скачкообразно увеличивается, ввиду смещения тектонических плит и возрастания механического напряжения между ними с сопутствующей вибрацией в земной коре (микросейсмическая активность). Это дает шанс предсказывать катастрофу. Если вести ежедневный мониторинг концентрации радона в воздухе, то вполне возможно зафиксировать скачкообразное увеличение значения ЭРОА, успеть предупредить об этом окружающих и принять необходимые меры безопасности.
Какой индикатор радона выбрать?
Радон – самый тяжелый из благородных газов, которые раньше, еще лет 20–30 назад, чаще называли инертными газами. Он не имеет ни запаха, ни вкуса, прозрачен и бесцветен. Его плотность при 0°С равна 9,81 кг/м3, т. е. почти в 8 раз больше плотности воздуха. Радон - наиболее редкий и самый тяжелый радиоактивный газ;он обладает удивительными свойствами: при температуре, равной минус 62 С он превращается в бесцветную жидкость, которая в семь раз тяжелее воды и которая флюоресцирует ярким голубым или фиолетовым цветом. Около минус 71 С° радон становится твердым и непрозрачным веществом, излучающим голубое сияние. Радон без нагревания испускает тепло и со временем может образовывать:, твердые радиоактивные элементы.
Радон в 110 раз тяжелее водорода, в 55 раз тяжелее гелия и в 7,5 раз тяжелее воздуха. Один литр газа весит около 9,9 грамм. Однако, пока эти сведения не проверены, так как чтобы получить один литр радона из солей радия, нужно около 500 кг радия. Да если бы такой объем газа и был получен каким-либо образом, то, по словам профессора Резерфорда, ученого, открывшего радон в 1900 году, никакой сосуд не мог бы удержать его, так как количество тепла, испускаемое радоном, расплавило бы сосуд, в который его заключили.(П.Р.Таубе, Е.И.Руденко, "От водорода до нобелия?"). Радон химически инертен и реагирует только с сильными фторирующими реагентами. Все изотопы радона радиоактивны и довольно быстро распадаются: самый устойчивый изотоп 222 Rn имеет период полураспада 3,8 сут., второй по устойчивости – 220 Rn (торон) – 55,6 с.
Почему радон, имея только короткоживущие изотопы, не исчезает из атмосферного воздуха совсем? Оказывается, он постоянно поступает в атмосферу из земных пород: 222 Rn – при делении ядер 238 U, а 220 Rn – при делении ядер 232 Th. Пород, содержащих уран и торий, в земной коре довольно много (например, граниты, фосфориты), поэтому убыль компенсируется поступлением и в атмосфере существует некая равновесная концентрация радона. Казалось бы, роль этого крайне редкого, инертного, неустойчивого химического элемента в нашей жизни не может быть не только значительной, но даже просто заметной. Однако это совсем не так. Точнее, лет 20 назад стали считать, что это может быть и не так.
Изотоп 222Rn дает примерно 50–55% дозы облучения, которое ежегодно получает каждый житель Земли, изотоп 220Rn прибавляет к этому еще ~5–10%. Однако исследования показали, что в отдельных местностях радоновое облучение во много раз и даже на несколько порядков может превышать средние величины.
(Alfa) - радиоактивность (альфа-излучение) - представляет собой поток альфа-частиц, испускаемых при радиоактивном распаде элементов тяжелее свинца или образующихся в ходе ядерных реакций. Альфа частица фактически представляет собой ядро гелия, состоящее из двух протонов и двух нейтронов. Имеет статический электрический заряд равный +2, ее массовое число равно 4. Альфа-излучение обладает малой проникающей способностью (всего несколько сантиметров в воздухе и десятки микрон в биологической ткани). Поток альфа-частиц легко остановит даже лист бумаги. Поэтому даже обладающие самой большой энергией альфа-частицы не могут проникнуть сквозь огрубевшие верхние слои клеток кожи. Однако, альфа-излучение гораздо опаснее, когда источник альфа-частиц находится внутри организма. Ниже приведены основные альфа-излучатели и соответствующие эффективные дозы, которые может получить человек за год употребления воды, содержащей любой из этих альфа-радионуклидов с уровнем радиоактивности 0.1 Бк/л.
ГЕОЛОГИЯ РАДОНА
Образование и распространение радона изучает геология, поскольку именно горные породы являются его первоисточником. В первую очередь содержание радона в окружающей среде зависит от концентрации материнских элементов в породах и почвах, Поэтому первое представление о распространении радона в окружающей среде может дать геологическая карта.
Несмотря на то, что радиоактивные элементы встречаются в тех или иных количествах повсеместно, распределение их в земной коре очень неравномерно. Наиболее высокие концентрации урана свойственны изверженным (магматическим) породам, в особенности гнитом. Высокие концентрации урана также могут быть приурочены к темноцветным сланцам, осадочным породам, содержащим фосфаты, а также метаморфическим породам, образовавшимся из этих отложений. Естественно, что и почвы, и обломочные отложения, образовавшиеся в результате переработки вышеназванных пород, также будут обогащены ураном.
Кроме этого основными источниками - содержателями радона являются горные и осадочные породы, содержащие уран (радий.):
- бокситы и углистые сланцы тульского горизонта нижнего карбона, залегающие на глубинах от 0 до 50 м и с содержаниями урана более 0,002%;
- углеродисто-глинистые диктионемовые сланцы, глауконитовых и оболовых песков и песчаников пакерортского, цератопигиевого и латоринского горизонтов нижнего ордовика, залегающие на глубинах от 0 до50 м с содержанием урана более 0,005%.
- углеродсодержащие гравелиты, песчаников и алевролитов гдовского горизонта венда, залегающие на глубинах от 0 до 100 м с содержанием урана более 0,005 %;
- граниты рапакиви верхнего протерозоя, залегающие приповерхностно и имеющих содержание урана более 0,0035 %;
- калиевые, микроклиновые и плагиомикроклиновые граниты протерозойско-архейского возраста с содержанием урана более 0.005 %;
- гранитизированные и мигматизированные архейские гнейсы, залегающие приповерхностно, в которых урана более 3,5 г/т.
В результате радиоактивного распада атомы радона попадают в кристаллическую решетку минералов. Процесс выделения радона из минералов и пород в паровое или трещинное пространство получил название эманирования. Не все атомы радона могут выделиться в поровое пространство, поэтому для характеристики степени высвобождения радона используется коэффициент эманирования. Его величина зависит от характера породы, ее структуры и степени ее раздробленности. Чем меньше зерна породы, чем больше внешняя поверхность зерен, тем активнее идет процесс эманирования.
Дальнейшая судьба радона связана с характером заполнения порового пространства породы. В зоне аэрации, то есть выше уровня грунтовых вод, поры и трещины пород и почв заполнены, как правило, воздухом. Ниже уровня грунтовых вод все пустотное пространство пород заполнено водой (в нефтегазоносных районах оно может быть также заполнено нефтью и газом). В первом случае радон как всякий газ распространяется по законам диффузии. Во втором - может также мигрировать вместе с водой. Дальность миграции радона определяется его периодом полураспада. Поскольку этот период не очень велик, дальность миграции радона не может быть большой. Для сухой породы она больше, однако, как правило, радон мигрирует в водной среде. Именно поэтому наибольший интерес представляет изучение поведение радона в воде.
Основной вклад в распространение радона вносят так называемые диктионемовые сланцы нижнего ордовика, места, распространения которых являются наиболее радоноопасными территориями России. Диктионемовые сланцы протягиваются полосой шириной от 3 до 30 км. от г. Кингисепп на западе до р. Сясь на востоке, занимая площадь порядка 3000 кв. км. На всем протяжении сланцы обогащены ураном, содержание которого варьирует в пределах от 0.01% до 0.17%, а суммарное количество урана составляет сотни тысяч тонн. В области Балтийско-Ладожского уступа сланцы выходят на дневную поверхность, а к югу погружаются на глубину до первых десятков метров.
С 1992 г. на площади развития сланцев производится экспозиционная эманационная съемка с целью выявления радонопроводящих зон и полей в грунте. На 18 рекогносцировочных профилях общей длинной 110.18 км., выполнено 5500 измерений. Фоновые концентрации радона в почвенном воздухе составляют 15 Бк/л, что в три раза выше регионального фона в Ленинградской области. При этом отчетливо выделяются три уровня аномальных полей: первый 34-67 Бк/л., (на который приходится 40.9% общей длины профилей), второй 68-135 Бк/л. (12.5% длины профилей) и третий 136 Бк/л. и выше (2.8% длины профилей).
Ожидается, что в пределах радоноопасных зон и полей с концентрацией радона в грунтовом воздухе выше 67 Бк/л., охватывающих площадь порядка 450 кв.км., объемная эквивалентная равновесная активность радона в помещениях будет превышать 100 Бк/куб.м., что обуславливает эффективную ежегодную дозу облучения свыше 5 мЗв в год. Такие территории, в соответствии с действующими "Критериями оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия" (М., 1992 г.), относятся к территориям чрезвычайной экологической ситуации и находящиеся на них населенные пункты должны быть подвергнуты первоочередному радиационному обследованию на содержание радона в воздухе помещений.
Проводниками радона под землей являются региональные разломы, заложенные в допалеозойское время, и разломы, активизированные в мезо-кайонозойское время, с помощью которых радон появляется на поверхности земли и частично концентрируется в рыхлых слоях пород земли.
Из регионов России потенциально опасных в этом смысле выделяют Западную Сибирь (Белокуриха, Новосибирск), Забайкалье (Краснокаменск), Северный Кавказ (Пятигорск) и Северо-западные регионы России.
Самым мощным источником поступления естественных радионуклидов, а в частности радона, в атмосферу является энергетические преприятия, работающие на органическом топливе - угле, сланце, нефти:
Прибалтийская ТЭС, работающая на сланцах. Выбрасывает в атмосферу с дымовыми выбросами до 90% урана, от 28 до 60% радия и до 78% тория. Помимо аэрозольного компонента в выбросах может присутствовать до 20% летучей золы. В результате деятельности Прибалтийской ТЭС вокруг нее образовалась зона повышенных концентраций естественных радионуклидов с радиусом примерно 40 высот труб станции. В указанной зоне произошло увеличение концентраций естественных радионуклидов (ЕРН) на порядок для верхнего слоя почвы (3 см). Концентрация естественных радионуклидов в факеле составляет до 50 мкБк/куб.м радия, до 10 мкБк/куб.м тория и до 100 мкБк/куб.м урана при фоне 1 мкБк/куб.м воздуха.
Деятельность ПО "ФОСФОРИТ" по добыче фосфоритов, залегающих ниже диктионемовых сланцев, приводящяя к перераспределению урана и его продуктов распада из диктионемовых сланцев, и создание хвостохранилищ на берегу р.Луги приводит к тому, что речные воды сравнительно интенсивно выносят радий-226 в Лужскую губу, где он, в основном, осаждается на органической фракции донных отложений и железо-марганцевых конкрециях. Деятельность ПО "Фосфорит" касается, в основном, района долины реки Луга к северу от г.Кингисеппа.
Основным источником поступления радона в воздух помещений является геологическое пространство под зданием. Радон легко проникает в помещения по проницаемым зонам земной коры. Здание с газопроницаемым полом, построенное на земной поверхности, может увеличивать поток радона, выходящего из земли, до 10 раз за счет перепада давления воздуха в помещениях здания и атмосфере. Этот перепад оценивается в среднем величиной около 5 Па и обусловлен двумя причинами: ветровой нагрузкой на здание (разрежение, возникающее на границе газовой струи) и перепадом температур между комнатным воздухом и атмосферой (эффект дымовой трубы).
Содержание радона в воздухе помещений зависит от его содержания в почве и подстилающих породах, их эманирующей способности, климатических условий конструкции зданий и системы их вентиляции и кратностью воздухообмена в помещении. Концентрации и потоки радона крайне неравномерны, они изменяются в очень широких пределах для различных регионов и видов зданий. По оценкам Международной комиссии по радиационной защите (МКРЗ) индивидуальная суммарная доза облучения варьирует от 0,5 до 100 от модального значения дозы, причем она превышает не только предел дозы для ограниченной части населения от искусственных ИИИ (1 мЗв/год), но и может превышать предел дозы для профессионалов (20 мЗв/год).
Свой вклад в поток радона, поступающий в помещение, создает и его выход из строительных конструкций - радон может генерироваться строительными материалами при достаточно большом содержании в них урана и тория. Генерируется он вследствие того, что при строительстве здания был использован кирпич, изготовленный из глины, взятой, скажем, из карьера "Красный Бор", глины которого характеризуются повышенной радиоактивностью - 150-300 Бк/кг. Также на территории Ленинградской области существует еще около 20 месторождений (карьеров) для добычи нерудных материалов (граниты, пески, глины, известняки.): Каменногорское карьероуправление, "Возрождение", АО "Кампес", СЗРП "Ленинградский порт" и др. Значения Аэфф. ЕРН, содержащихся в этих материалах (гранитный щебень различных фракций, отсевы дробления), имеют значительный разброс и тоже характеризуются повышенной радиоактивностью (200 - 700 Бк/кг).
В исключительных случаях свой вклад в поступление радона в помещение может вносить его выход из водопроводной воды и бытового газа.
Радон-Урал
ПО УРОВНЮ РАДОНОВОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ СРЕДНИЙ УРАЛ ЗАНИМАЕТ ВТОРОЕ МЕСТО В РОССИИ
Напомним, в январе этого года на заседании Правительства области были озвучены такие данные: более 2 млн жителей Среднего Урала, а это почти половина жителей области, проживают на территориях с повышенным радиационным фоном. При этом 2/3 суммарной дозы ежегодного радиоактивного облучения населения составляют излучения радона и продуктов его деления. Только в Екатеринбурге 47% площади относится к территориям с разной степенью радоноопасности. По данным областного ГОЧС, по уровню радонового загрязнения Средний Урал занимает второе место в России, уступая только Алтайскому краю.
Все эти данные были получены еще в середине 1990-х гг. при проведении специальных измерений. На их основании составлена предварительная карта районирования по степени радоновой опасности. Так, на территории Екатеринбурга специалисты ГО и ЧС выделили 7 радоноопасных зон. К их числу относятся, например, Садовая (северо-восточная окраина города), Кольцовская (Октябрьский район), Центральная, Шарташская (парковая зона, Комсомольский, Синие Камни, Изоплит), Северошарташская (Шарташ, Пионерский поселок). Такая ситуация обусловлена геологией местности, на которой расположен город. Согласно результатам регионального районирования Екатеринбург расположен в границах Верхисетско-Шарташской эколого-радиохимической зоны, характеризующейся высоким рейтингом радонового потенциала.
Радон - бесцветный инертный газ, не имеет запаха и вкуса, в 7,5 раз тяжелее воздуха. Различные изотопы радона образуются в результате радиоактивного распада урана, радия и тория в земной коре. Особенно много радона выделяется из гранитных пород и фосфоритов. Радон постепенно просачивается из недр на поверхность, где сразу рассеивается в воздухе, в результате чего его концентрация остается ничтожной и не представляет опасности. Однако, накапливаясь в подвалах и первых этажах зданий, а также в воде, радон и продукты его распада в больших концентрациях могут негативно воздействовать на здоровье людей.
Литература
ВВЕДЕНИЕ
Везде и повсюду нас окружает атмосферный воздух. Из чего он состоит? Ответ не составляет труда: из 78,08 процента азота, 20,9 процента кислорода, 0,03 процента углекислого газа, 0,00005 процента водорода, около0,94 процента приходится на долю так называемых инертных газов. Последние были открыты всего лишь в конце прошлого столетия. Радон образуется при радиоактивном распаде радия и в ничтожных количествах встречается в содержащих уран материалах, а также в некоторых природных водах.
Актуальность исследований.По данным Международной комиссии по радиологической защите (МКРЗ), Научного комитета по действию атомной радиации (НКДАР) ООН наибольшая часть дозы облучения (около 80 % от общей), получаемой населением в обычных условиях, связана именно с природными источниками радиации. Более половины этой дозы обусловлено присутствием газа радона и его дочерних продуктов распада (ДПР) в воздухе зданий, в которых человек проводит более 70 % времени.
Радон - благородный инертный газ, приобретает в жизни человека все большее значение. К сожалению, преимущественно оно негативно – радон радиоактивен и потому опасен. А поскольку он непрерывно выделяется из почвы, то и распространен по всей земной коре, в подземной и поверхностной воде, в атмосфере, присутствует в каждом доме.
В цивилизованном обществе уже пришло сознание, что радоновая опасность является крупной и непростой комплексной проблемой, так как радиоэкологические процессы, вызываемые радоном, происходят на трех структурных уровнях материи: ядерном, атомно-молекулярном и макроскопическом. Поэтому решение ее подразделяется на задачи диагностики и технологии последующей нейтрализации воздействия радона на человека и биологические объекты.
В настоящее время после длительного отказа ведущих мировых держав от испытаний ядерного оружия риск получить значительную дозу облучения в сознании большинства людей связывается с действием атомных электростанций. Особенно после Чернобыльской катастрофы. Однако следует знать, что опасность облучения есть, даже если вы находитесь в собственном доме. Угрозу здесь представляет природный газ - радон и тяжелометаллические продукты его распада. Действие их человечество испытывает на себе на протяжении всего времени существования.
Цель работы: Исследование природы радона, его соединений, влияние на человека, а так же исследование источников поступления радона в здание и оценка эффективности применения в качестве радонозащитных покрытий различных материалов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РАДОНЕ
Уже с ХVI века людям было известно о гибельных последствиях пребывания в некоторых местностях и зонах, но о самом газе никто еще и не догадывался. В поселках рудокопов в горах южной Германии женщины по нескольку раз шли под венец: мужей уносила загадочная быстротекущая болезнь – «горняцкая чахотка». Практиковавшие в тех местах врачи упоминали о существовании забоев, в которых при отсутствии должной вентиляции люди испытывали одышку и усиленное сердцебиение, часто теряли сознание и иногда погибали. При этом ни на вкус, ни на запах в воздухе не обнаруживалось каких-либо примесей. Поэтому и неудивительно, что тогда считали - людей губят потревоженные горные духи. И только великий Парацельс, работавший врачом в такой же местности, писал о необходимости очищения воздуха в рудниках: «Мы обязаны предотвращать соприкосновение организма с эманациями металлов, ибо, если организм поврежден ими единожды, излечения уже не может быть».
Окончательно с «горняцкой чахоткой» разобрались только в 1937 г., установив, что эта болезнь есть ни что иное, как одна из форм рака легких, вызываемая высокой концентрацией радона.
Радоновая проблема изучается с самых ранних этапов развития ядерной физики, но особенно серьезно и масштабно она стала выявляться после моратория на ядерные взрывы и благодаря рассекречиванию полигонов. При сравнении эффектов облучения оказалось, что в каждой квартире, в каждой комнате есть свои локальные ядерные радоновые «полигончики».
Изотопы радона сорбируются (поглощаются) твердыми веществами. Наиболее продуктивным в этом отношении является уголь, поэтому угольные шахты должны находиться под усиленным вниманием правительства. Это же относится ко всем отраслям промышленности, потребляющим данный вид топлива.
Сорбированные атомы радона очень мобильны и продвигаются от поверхности твердого вещества в глубинные слои. Это относится к органическим и неорганическим коллоидам, биологическим тканям, что существенно обостряет радоновую опасность. Сорбирующие свойства веществ существенно зависят от температуры ранее адсорбированных компонентов, влагонасыщенности и многих других параметров. Эти свойства желательно привлекать к разработке различных антирадоновых средств.
В Казахском национальном университете им. Аль-Фараби измерены высотные профили распределения радона по этажам зданий, в помещениях и на открытом воздухе. Известные закономерности подтвердились, но найдены и иные, которые экспериментально применяются для разработки антирадоновых технических средств. Установлено, что несколько раз в месяц содержание радона в приземной атмосфере может увеличиться во много раз. Эти «радоновые бури» сопровождаются резким увеличением радиоактивности в воздухе, не только способствуя развитию рака легких, но вызывая и функциональные нарушения у практически здоровых людей - примерно у 30% появляются одышка, учащенное сердцебиение, приступы мигрени, бессонница и т.д. Особую же опасность возмущения представляют для больных и пожилых людей, а также малышей.
Оказалось, что возникновение радоново-аэроионных бурь связано с физическими процессами, происходящими на Солнце, с появлением темных пятен на поверхности светила. Интересное предположение о возможном механизме, связывающем солнечную активность со значительным увеличением содержания радона, было сделано московским ученым А.Э. Шемьи-Заде. Проанализировав данные по радоновой активности атмосферы, полученные в Средней Азии, Прибалтике, Швеции и т.д., он выявил корреляцию уровня радоновой активности земной атмосферы с солнечными и геомагнитными процессами в различные годы и в разных регионах.
Концентрация радона в микропорах горных пород (обычных гранитах и базальтах) в миллионы раз выше, чем в приземной атмосфере и достигает 0,5-5,0 Бк/м3. Активность радона принято измерять в числе его распадов в 1 м3 - 1 Беккерель (Бк) соответствует одному распаду в секунду. Этот радон, как показали расчеты ученого, вследствие магнитострикционного сжатия-растяжения в высокочастотном поле геомагнитных возмущений «выжимается» из выходящих на поверхность микропор. Амплитуда магнитострикции, происходящей в постоянном по величине магнитном поле Земли, под действием малых геомагнитных возмущений пропорциональна содержанию магнетита в породе (обычно до 4 %), а частота определяется геомагнитными вариациями. Амплитуда магнитострикционного сжатия горных пород в поле геомагнитных возмущений очень мала, однако эффект вытеснения радона обусловлен во-первых высокой частотой возмущений, а во-вторых – высокой концентрацией газа. Оказывается, если в столбе атмосферного воздуха сечением в один километр «размешать» слой, выделенный из горных пород толщиной всего в один миллиметр, то концентрация радона в этом столбе возрастет в 10 раз.
ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ
После открытия радия, когда ученые с большим увлечением познавали тайны радиоактивности, было установлено, что твердые вещества, находившиеся в близком соседстве с солями радия, становились радиоактивными. Однако спустя несколько дней радиоактивность этих веществ исчезла бесследно.
Радон открывали неоднократно, и в отличие от других подобных историй каждое новое открытие не опровергало, а лишь дополняло предыдущие. Дело в том, что никто из ученых не имел дела с элементом радоном - элементом в обычном для нас понимании этого слова. Одно из нынешних определений элемента - «совокупность атомов с общим числом протонов в ядре», т. е. разница, может быть лишь в числе нейтронов. По существу элемент - совокупность изотопов. Но в первые годы нашего века еще не были открыты протон и нейтрон, не существовало самого понятия об изотонии.
Изучая ионизацию воздуха радиоактивными веществами, супруги Кюри заметили, что различные тела, находящиеся вблизи радиоактивного источника, приобретают радиоактивные свойства, которые сохраняются не которое время после удаления радиоактивного препарата. Мария Кюри-Склодовская назвала это явление индуцированной активностью. Другие исследователи и, прежде всего Резерфорд, пытались в 1899/1900 гг. объяснить это явление тем, что радиоактивное тело образует некоторое радиоактивное истечение, или эманацию (от лат. emanare - истекать и emanatio - истечение), пропитывающие окружающие тела. Однако, как оказалось, это явление свойственно не только препаратам радия, но и препаратам тория и актиния, хотя период индуцированной активности в последних случаях меньше, чем в случае радия. Обнаружилось также, что эманация способна вызывать фосфоресценцию некоторых веществ, например осадка сернистого цинка. Менделеев описал этот опыт, продемонстрированный ему супругами Кюри, весной 1902 г.
Радиоактивные элементы естественного и техногенного происхождения окружают человека повсюду.
Попадая в организм они оказывают губительное воздействие на клетки.
Из природных наиболее опасных в этом плане считается радиоактивный газ радон, который образуется повсеместно при распаде радиоактивных элементов радия и урана, тория и актиния, а также и других.
Допустимая доза радона для человека в 10 раз меньше допустимой дозы бета и гамма- излучений.
Всего через 1 час после внутривенного введения даже небольшой дозы радона в 10 микрокюри в кровь экспериментального кролика, у него резко сокращается количество лейкоцитов в крови и затем начинают поражаться лимфатические узлы и кроветворные органы, селезенка, костный мозг.
Радон в природе
Радон - это газ, не имеющий цвета и запаха, ядовит и радиоактивен. Радон легко растворяется в жидкости (воде) и жировых тканях живых организмов.
Радон довольно тяжел, он в 7,5 раз тяжелее веса воздуха, поэтому он "обитает" в толще земных пород и понемногу выделяется в атмосферный воздух в смеси с увлекающими его на поверхность потоками других, более легких газов, таких как водород, углекислый газ, метан, азот и др.
Из-за своей химической инертности радон может длительно мигрировать по трещинам, порам почвы и трещинам пород на большие расстояния, пока не попадёт в наш дом .
Концентрация радона в воздухе во многом зависит от геологической обстановки местности, например, граниты, содержащие много урана, являются активными источниками радона, а в то же время над поверхностью морей и океанов концентрация радона мало.
Концентрация зависит также от погоды и времени года - во время дождя микротрещины, по которым радон поступает из почвы, заполняются водой, снежный покров также препятствует доступу радона в воздух). Замечено, что перед землетрясениями концентрация радона в воздухе повышается, вероятно, из-за более активного обмена воздуха в грунте при росте микросейсмической активности.
В природе радона очень мало, это один из наименее распространенных на планете химических элементов. Наука содержание радона в атмосфере оценивает в 7 10–17% по весу. Но и в земной коре его очень мало – он образуется в основном из уникального сверхредкого радия. Тем не менее эти немногочисленные атомы радона очень заметны с помощью специальных измерительных приборов.
Радон в жилом доме
Основные составляющие радиационного фона жилого помещения в большой степени зависят от человека. В наш дом радон попадает из почвы участка, на котором стоит дом, через стены, фундамент здания, с водопроводной водой, а затем оседает и концентрируется на нижних этажах, подвальных помещениях и поднимается с воздушными потоками на верхние этажи здания.
Большое значение при защите зданий от радона имеют, как конструктивных решения зданий, так и качество строительных материалов, применённые системы вентиляции, используемый зимний кладочный раствор . Строительные материалы в разной степени, в зависимости от их качества, так же содержат дозу радиоактивных элементов.
Большую опасность может представлять поступление газа радона с водными парами при пользовании саун, душей, ванн, парных. Радон содержится также и в природном газе, поэтому при использовании газовых плит на кухне рекомендуется установить вытяжку для защиты от накопления и концентрирования радона.
Согласно Федерального Закон РФ "О радиационной безопасности населения" и норм радиационной безопасности, при проектировании любых здания среднегодовая активность изотопов радона в воздухе помещений не должна превышать норм в противном случае возникает вопрос о разработке и проведении защитных мероприятий, а иногда и о сносе или перепрофилировании здания.
Чтобы самостоятельно обезопасить свой дом от этого вредного радиоактивного газа, необходимо тщательно заделать щели и трещины в стенах и полах, поклеить обои, герметизировать подвальные помещения, а так же чаще проветривать помещение - концентрация газа радона в не проветренном помещении может быть в 8 раз больше.
В настоящее время многие страны проводят экологический мониторинг концентрации газа радона в зданиях. Установлено, что в районах геологических разломов коры концентрации радона в помещениях могут быть огромные и существенно превышать средние показатели по остальным регионам.
Влияние на живые организмы
Ученые установили, что газ радон даёт наибольший вклад в радиоактивное облучение человека - более 50% общей дозы радиации, получаемой человеком от природных и техногенных радионуклидов.
Основная часть облучения человека происходит от продуктов распада газа радона - изотопов свинца, висмута и полония. Продукты этого распада попадая в легкие человека вместе с воздухом, задерживаются в них, а распадаясь, выделяют альфа-частицы, которые поражают клетки эпителия.
Такой распад ядер радона в легочной ткани вызывает "микроожоги", а повышенная концентрация радона в воздухе может привести к раку лёгких. Дополнительно альфа-частицы вызывают необратимые повреждения в хромосомах клеток костного мозга человека, а это увеличивает риск вероятности развития лейкозов. Наиболее уязвимыми для газа радона являются половые, кроветворные и иммунные клетки.
Все частицы ионизирующей радиации способны повреждать наследственный код человека, никак себя не проявляя до тех пор, пока клетка не начнёт делиться. Тогда речь уже может идти и о мутациях клеток, приводящих к сбоям в жизнедеятельности организма человека.
Очень опасно сочетание воздействия двух ядов - радона и курения. Установлено, что радон является вторым по частоте после курения фактором, вызывающим рак лёгких . В свою очередь рак лёгких, который вызван радоновым облучением, в мире является шестой по частоте из причиной смерти от рака.
Не столько сам газ радон задерживается в организме, а сколько радиоактивные продукты его распада. Исследователи, работавшие с твердым радоном, подчеркивают непрозрачность этого вещества. А причина непрозрачности одна: моментальное оседание твердых продуктов распада.
Эти продукты "выдают" весь комплекс излучений:
Альфа-лучи – малопроникающие, но очень энергичные;
Бета-лучи;
Жесткое гамма-излучение.
Польза радона
Радон используют в медицинской практике для приготовления радоновых ванн, издавна занимающих заметное место в арсенале курортов и физиотерапии. Известно, что растворенный в ультрадозах в воде радон оказывает положительное воздействие, как на центральную нервную систему, так и на многие другие функции организма.
Однако роль самого радона-222 здесь минимальна, т.к. он испускает лишь альфа-частицы, основная масса которых задерживается водой и не попадает на кожу. Но вот активный налет продуктов распада газа радона продолжает действовать на организм и после прекращения процедуры. Считается, что радоновые ванны - это эффективное средство лечения многих заболеваний (сердечно-сосудистых, кожных, заболеваний нервной системы).
Радоновую воду также прописывают внутрь для воздействия на органы пищеварения. Эффективными считаются и радоновые грязи, вдыхание обогащенного радоном воздуха.
Но нужно учитывать , что как всякое сильнодействующее средство, радоновые процедуры требуют постоянного контроля врача и очень точной дозировки. Нужно знать, что при некоторых заболеваниях человека радонотерапия абсолютно противопоказана.
Медицина использует для процедур как природные родоновые воды, так и искусственно приготовленные. В медицине радон получают из радия, которого клинике вполне достаточно всего несколько миллиграммов, чтобы в течение очень длительного периода ежедневно подготавливать десятки радоновых ванн.
Зоологами радон используется в сельскохозяйственном производстве для активации кормов домашних животных.
В металлургической промышленности радон применяется в качестве индикатора при определении скорости газовых потоков в доменных печах, газопроводах.
Геологам радон помогает найти залежи урана и тория, гидрологам - помогает исследовать взаимодействия между грунтовыми и поверхностными водами. Изменение концентрации газа радона в подземных водах применяется для прогноза землетрясений и извержений вулканов сейсмологами .
Про радон можно справедливо сказать: самый тяжелый, самый дорогой, самый редкий, но и самый опасный для человека газ из всех существующих газов на Земле. Поэтому при эффективных и своевременных мерах защиты жилого здания от его непрошенного проникновения, радон можно заставить с пользой служить людям.
Обсуждение (комментариев 0) :
Срубами на Руси назывались деревянные сооружения, стены которых собирались из обработанных брёвен. Так строились избы, храмы, башни деревянных кремлей и другие сооружения деревянного зодчества. Строится дом-сруб и различные ограждения из дерева для террасы из брёвен хвойных и лиственных пород. Такая древесина должна быть сухой, без гнили, трещин, грибка и не заражёна жуком-древоедом.
Прошли времена, когда в СССР гражданам выделялись участки земли от 4 до 6 соток под огороды, на которых разрешалось строить одноэтажный домик размером не более 3 на 5 метров - своеобразный хозблок дачный для хранения садового инвентаря и другой дачной утвари круглогодично. Зато ещё тогда ко многим огородным участкам подводилось электричество, а водоснабжение на огородах обеспечивалось подведением труб с водой или рытьём колодцев.