Радон и продукты его распада являются главным образом какими излучателями

Радон и продукты его распада являются главным образом какими излучателями thumbnail

Обычно, когда говорят о радоне, подразумевают в первую очередь ра- дон-222 с периодом полураспада 3,82 сут, являющийся членом радиоактивного семейства урана-238, самого распространенного изотопа (>99%) повсеместно присутствующего, весьма рассеянного элемента. Непосредственным предшественником радона в этом семействе является радий-226. Радон образуется в почвах, в горных породах, в строительных материалах и по трещинам и порам поступает в воздух. При распаде радона образуются сравнительно короткоживущие продукты (рис. 3.1).

Продукты распада радона в момент их образования представляют собой положительно заряженные ионы, легко захватывающиеся различными поверхностями или аэрозольными частицами. В воздухе они могут находиться в двух различных формах [1]:

  • а) в виде элементарных ионов или отдельных атомов; в этом состоянии продукты распада радона обладают большим коэффициентом диффузии, равным 0,5 см2/с;
  • б) в виде атомов, осевших на аэрозольные частицы (ядра конденсации), находящиеся в воздухе; коэффициент диффузии в зависимости от размеров частиц меняется в пределах 2 • 10~4—3 • 10_6 см2/с.

Рис. 3.1. Продукты распада радона-222

Первая форма крайне неустойчива из-за большой способности атомов и ионов к адсорбции, однако потеря ее постоянно восполняется в результате распада радона.

Средние значения концентраций радона и продуктов его распада в атмосфере приведены в табл. 3.1.

Таблица 3. /

Средние концентрации естественных радионуклидов в атмосфере (Бк/м3) [1]

Радионуклид

Приземная атмосфера

Верхняя

тропосфера

Нижняя

стратосфера

над сушей

над океаном

222Rn

2,3

2,3 • 10-2

2|4РЬ

2,3 • 10~2

2|2РЬ

0,046

2,3 • 10“3

2|0РЬ

1,5 • 10’4

2,0 • 10“4

2,9 • 10~4

2|0Ро

1.2 • 10“5

8,5 • 10-5

фь

о

о

1

ф.

7 Be

3,7 • 10“3

0.11

Число аэрозольных частиц в воздухе велико по сравнению с количеством ядер продуктов распада радона. Например, при концентрации 1 Бк/л в 1 л воздуха находится примерно 270 атомов 218Ро, 2400 атомов 214РЬ, 1200 атомов 214Bi, 5 • 104 атомов 2|2РЬ и 5,4 • 103 атомов 2l2Bi. Поэтому поведение продуктов распада радона, связанных с аэрозольными частицами, полностью определяется особенностями аэрозольной и пылевой загрязненности воздуха. Данные о концентрации аэрозольных частиц в воздухе в различных географических условиях приведены в табл. 3.2 11].

Основная часть естественной радиоактивности в воздухе приходится на частицы радиуса от 15 нм до 0,5 мкм с максимумом около 0,1 мкм. При дыхании продукты распада радона попадают в легкие человека, и часть из

Таблица 3.2

Концентрация аэрозольных частиц в воздухе в различных географических условиях [1]

Место

Число частиц в 1 л

Большой город

со

О

Г’-

Город средних размеров

3,4 • 107

Материк

9,5 • 106

Побережья

9,5 • 106

Острова

9,2 • 106

Горы 500—1000 м

6 • 106

1000-2000 м

2,13 • 106

выше 2000 м

9,5 • 105

Океан

9,4 • 105

Пещеры

2,5 • 105

них может остаться на влажных внутренних стенках легких и постоянно подвергать их воздействию излучения последующих членов цепочки.

Над сушей концентрации радона и короткоживущих продуктов его распада (КПРР) убывают с высотой. Радон, имеющий относительно большой период полураспада, и КПРР распространяются по всей тропосфере, а долгоживущие продукты распада радона и в стратосфере. Торон (изотоп радона 220Rn, относящийся к ториевому ряду и имеющий период полураспада 55 с) находится в основном в непосредственной близости к земной поверхности, а продукт его распада свинец-212 (период полураспада 10,64 ч) достигает нижних слоев тропосферы. Радиоактивное равновесие между радоном и короткоживущими продуктами его распада в атмосфере устанавливается на высоте около 100 м. Предельное накопление долгоживущих продуктов распада радона наблюдается на больших высотах, где доминируют в основном свинец-210 и полоний-210.

Концентрации радона над сушей достигают 7,4 Бк/м3, а торона — 0,11 Бк/м3, в то время как над океаном их концентрации составляют 0,037 Бк/м3 и 0,000037 Бк/м3 соответственно. Концентрация продукта распада радона свинца-210 в воздухе над океанами колеблется в пределах 3,7—500 мкБк/м3. В морском воздухе, в отличие от атмосферы над сушей, концентрация радона увеличивается с ростом высоты. Отчетливо выраженное уменьшение содержания КПРР на значительном удалении от континента по сравнению с береговой зоной подтверждает, что поверхность суши является основным источником поступления этих радионуклидов в приводный слой воздуха. Вклад поверхности океана в общий баланс содержания радона и продуктов его распада незначителен даже в районах активной тектонической деятельности и подводного вулканизма (Берингово море).

В приповерхностном слое воздуха над океаном наблюдается сдвиг радиоактивного равновесия между 214РЬ и 214Bi в сторону 214Bi, в то время как над окраинными морями океана и над внутренними морями (Каспийское, Черное) концентрации 2|4РЬ равны или выше концентраций 214Bi (табл. 3.3).

Читайте также:  Какие продукты надо есть от вен

Таблица 3.3

Соотношения активности 2,4РЬ и 214Bi в некоторых регионах [2]

Районы работ

Число измерений

Среднее значение

отношения

2i4Bi/2’4Pb

Активность 214РЬ, Бк/м3

Каспийское море

62

1,02 + 0,08

2,2 ± 0,2

о. Попова, залив Петра Великого

63

0,71 +0,02

2,9 ± 0,2

Берингово море

57

1,42 ±0,09

0,24 + 0,02

Было установлено, что причиной аномального сдвига равновесия между 2|4РЬ и 2,4Bi является непосредственное поступление КПРР с поверхности океана в атмосферу в составе аэрозольных частиц, образующихся при разрыве пленки поверхностного микрослоя всплывающими воздушными пузырьками [2].

Концентрация радона в водах рек и других поверхностных водах может значительно (в 103— 104 раз) превосходить равновесную с растворенным в воде радием.

Сравнительно большой период полураспада свинца-210 (22 года) позволяет ему распределиться в атмосфере достаточно равномерно. С атмосферными осадками и в виде сухих выпадений 210РЬ поступает на поверхность суши и водоемов и достигает донных осадков. Наиболее высокие концентрации «избыточного» свинца-210 наблюдаются в поверхностных слоях донных осадков. В толще донных осадков активность свинца-210 постепенно снижается до тех пор, пока не доходит до значения, равновесного с присутствующим в донных осадках радием-226.

Метод определения возраста современных донных осадков (до 100—150 лет), основанный на измерении активности «избыточного» свинца-210, получил большое распространение [3], подробнее он обсуждается в гл. 7.

Радон-222 может использоваться в качестве трассера при изучении процессов, характеризующихся короткими временными масштабами, например в исследованиях конвективного перемешивания в тропосфере, в частности в тропических регионах и над континентами в Северном полушарии.

Источник

Явление радиоактивности было открыто в 1896 году французским ученым Анри Беккерелем.

Радиоактивные элементы естественного происхождения присутствуют повсюду в окружающей человека среде. В больших объемах образуются искусственные радионуклиды, главным образом в качестве побочного продукта на предприятиях оборонной промышленности и атомной энергетики.

Попадая в окружающую среду, они оказывают воздействия на живые организмы, в чем и заключается их опасность. И наиболее опасен в этом плане радиоактивный газ радон.

Радон — инертный тяжелый газ (в 7,5 раз тяжелее воздуха), который высвобождается из почвы повсеместно или выделяется из некоторых строительных материалов (например, гранита, пемзы, кирпича из красной глины).

Впервые открыл это вещество английский физик Э. Резерфорд в 1900 г., назвавший его эманацией (производное от латинского слова «истечение»). А современное имя «радон» дал ему английский физик Дорн в 1900 г, сопоставив его с первоначальным радием.

Но радон образуется при распаде не только радия, но также урана, тория, актиния и других радиоактивных элементов.

Карта России с указанием районов потенциальной радоноопасности

Радон не имеет ни запаха, ни цвета, отлично растворим в воде и жировых тканях, а значит его не обнаружишь без специальных приборов – радиометров. Этот газ и продукты его распада излучают весьма опасные aльфа – частицы, которые разрушают живые клетки.

Прилипая к микроскопическим пылинкам, aльфа – частицы создают радиоактивную аэрозоль. Ее-то мы и вдыхаем — именно так происходит облучение клеток дыхательных органов. Значительные дозы могут спровоцировать рак легких или лейкемию.

К сожалению, наиболее уязвимы для радона самые важные клетки — половые, кроветворные и иммунные. Частицы ионизирующей радиации повреждают наследственный код и, притаившись, никак себя не проявляют, до тех пор, пока «больной» клетке не настанет время делиться или создавать новый организм — ребенка. Тогда речь может идти о мутации клеток, приводящей к сбоям в жизнедеятельности человека.

Как уберечься?

Не может же человек не дышать или все время носить респиратор. И ведь все-таки радон в ответе за самый весомый вклад в дозу облучения. И как быть, если дом строится или уже построен на радоноопасном участке?

Самый значимый путь накопления радона в помещениях связан с выделением радона из почвы, на которой стоит здание. Большую опасность представляет поступление радона с водяными парами при пользовании душем, ванной, парной. Он содержится и в природном газе, и поэтому на кухне необходимо устанавливать вытяжку, чтобы предотвратить накапливание и распространение радона.

Радиационный контроль регламентируется и нормируется показателями:

-мощностью экспозиционной дозы (МЭД) гамма — излучения;

-среднегодовой эквивалентной равновесной объемной активностью (ЭРОА) радона

В 1995 году в нашей стране принят федеральный закон «О радиационной безопасности населения» и действуют специальные нормы радиационной безопасности. По нему следует, что при проектировании здания среднегодовая активность изотопов радона в воздухе не должна превышать 100 бк/куб.м (беккерелей на метр кубический).

В случае с радоном следует защищать прежде всего жилые помещения первого и цокольного этажей, где люди находятся длительное время.

Читайте также:  От каких продуктов болит живот

Наиболее опасен радон для детей, в силу более низкой сопротивляемости детского организма.

В жилых квартирах не более 200 бк/куб.м, иначе встает вопрос о проведении защитных мероприятий, а если значение достигает 400 бк — здание должно быть снесено или перепрофилировано.

Для защиты жилых помещений дома от радона устраивают два рубежа обороны:

1.Выполняют газоизоляцию ограждающих строительных конструкций, которая препятствует проникновению газа из грунта в помещения.

2.Предусматривают вентиляцию пространства между грунтом и защищаемым помещением. Вентиляция снижает концентрацию вредного газа на границе грунта и помещения, до того, как он сможет проникнуть в помещения дома.

Для уменьшения поступления радона в жилые этажи выполняют газоизоляцию (герметизацию) строительных конструкций.

Газоизоляцию обычно совмещают с устройством гидроизоляции подземной и цокольной частей здания. Такое совмещение не вызывает сложностей, так как материалы, используемые для гидроизоляции, обычно являются барьером и для газов.

Слой пароизоляции также может служить барьером для радона. Следует заметить, что полимерные пленки, особенно полиэтиленовая, хорошо пропускают радон. Поэтому, в качестве газо- гидро- пароизоляции цокольной части здания необходимо использовать полимер — битумные рулонные материалы и мастики.

Если вы хотите самостоятельно обезопасить свое жилище от вредного газа, вам следует заделать щели в стенах и полах, поклеить обои, загерметизировать подвальные помещения и просто чаще проветривать комнаты в вашем доме, замечу, что концентрация радона в непроветриваемом помещении в 8 раз больше.

Источник

Что такое радон? Почему он опасен? Каковы источники радона? Где радон опасен более всего? Нормативы радона. Что делать при превышении нормы.

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 (Rn222) и торон (Rn220) . Два других изотопа (Rn219 и  Rn218) очень нестабильны и «живут» после возникновения настолько недолго, что  шансов столкнуться с ними лицом к лицу у нас с вами практически нет.

Радон (Rn222) – 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 Rn222 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 природных источников радиации.

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.

Читайте также:  Какие продукты надо есть чтобы не было вздутия живота

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.

Ссылки на нормативные документы:

  • 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, депрессия 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.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник