Реферат: Радон, его влияние на человека. Радиоактивный газ радон ‒ что следует знать

Газ - одно из агрегатных состояний вещества. Газы присутствуют не только в воздухе на Земле, но и в космосе. Они ассоциируются с легкостью, невесомостью, летучестью. Самым легким является водород. А какой газ самый тяжелый? Давайте выясним это.

Самые тяжелые газы

Слово «газ» происходит от древнегреческого слова «хаос». Его частицы подвижны и слабо связаны друг с другом. Они движутся хаотично, заполняя собой все доступное им пространство. Газ может быть простым элементом и состоять из атомов одного вещества, а может быть соединением нескольких.

Самым простым тяжелым газом (в условиях комнатной температуры) является радон, его молярная масса 222 г/моль. Он радиоактивен и абсолютно бесцветен. После него наиболее тяжелым считается ксенон, атомная масса которого составляет 131 г/моль. Остальные тяжелые газы представляют собой соединения.

Среди неорганических соединений самым тяжелым газом при температуре +20 о С является фторид вольфрама (VI). Его молярная масса составляет 297,84 г/моль, а плотность - 12,9 г/л. В нормальных условиях он представляет собой бесцветный газ, на влажном воздухе он дымится и синеет. Гексафторид вольфрама очень активен, он легко превращается в жидкость при охлаждении.

Радон

Открытие газа произошло в период исследований по изучению радиоактивности. В ходе распада некоторых элементов ученые неоднократно отмечали некоторое вещество, испускаемое вместе с другими частицами. Э. Резерфорд назвал его эманацией.

Так была обнаружена эманация тория - торон, радия - радон, актиния - актинон. Позже было установлено, что все эти эманации являются изотопами одного и того же элемента - инертного газа. Роберт Грей и Уильям Рамзай впервые выделили его в чистом виде и провели измерения его свойств.

В периодической таблице Менделеева радон является элементом 18-й группы с атомным номером 86. Он расположен между астатом и францием. В нормальных условиях вещество является газом, не имеет вкуса, запаха и цвета.

Газ в 7,5 раз плотнее воздуха. Он растворяется в воде лучше, чем другие благородные газы. В растворителях этот показатель ещё больше увеличивается. Из всех инертных газов он является наиболее активным, легко взаимодействуя с фтором и кислородом.

Радиоактивный газ радон

Одно из свойств элемента - радиоактивность. Элемент имеет около тридцати изотопов: четыре естественные, остальные - искусственные. Все они нестабильны и подвержены радиоактивному распаду. радона, точнее, его наиболее стабильного изотопа, составляет 3,8 сут.

Из-за высокой радиоактивности газ обладает флуоресценцией. В газообразном и жидком состоянии вещество подсвечивается голубым цветом. Твердый радон изменяет свою палитру от жёлтого до красного при охлаждении до температуры азота - около -160 о С.

Радон может быть очень токсичным для человека. В результате его распада образуются тяжелые нелетучие продукты, например, полоний, свинец, висмут. Они крайне плохо выводятся из организма. Оседая и накапливаясь, эти вещества отравляют организм. После курения радон является второй наиболее распространенной причиной возникновения рака легких.

Местонахождение и применение радона

Самый тяжелый газ является одним из редчайших элементов земной коры. В природе радон входит в состав руд с содержанием урана-238, тория-232, урана-235. При их распаде он высвобождается, попадая в гидросферу и атмосферу Земли.

Радон накапливается в речных и морских водах, в растениях и почве, в строительных материалах. В атмосфере его содержание увеличивается при активности вулканов и землетрясениях, при добыче фосфатов и работе геотермальных энергетических станций.

При помощи этого газа находят тектонические разломы, месторождения тория и урана. Его используют в сельском хозяйстве для активации кормов домашних животных. Радон применяют в металлургии, при изучении грунтовых вод в гидрологии, в медицине популярны радоновые ванны.

Как известно, радиация способна негативно влиять на здоровье человека. Чем больше доза облучения, тем большая вероятность получить нежелательные последствия, начиная от всевозможных заболеваний и заканчивая генетическими мутациями. Причем организму все равно, это доза от естественной радиации, медицинской диагностики (рентген, флюорография), от последствий чернобыльской катастрофы или от радона. Независимо от природы источника радиационный риск равен величине дозы, которую получил человек.

Крупнейшим источником радиации в Украине является именно радон, на его долю приходится более 70% годовой дозы облучения.

В различных странах мира выявлены десятки тысяч зданий с концентрацией радона, в тысячи раз превышающей его содержание в наружной атмосфере. В обитаемых помещениях (в том числе в детских учреждениях) обнаружены концентрации радона, многократно превышающие уровни, признанные недопустимыми даже для очистных забоев урановых рудников. То, что радон представляет опасность не только для шахтеров, было впервые осознано в конце 50-х годов. Но лишь в 1977 году научным комитетом ООН по воздействию атомной радиации радон был определен как основной источник опасности для населения.

Что такое Радон и чем он опасен?

Радон - это природный радиоактивный газ, не имеющий цвета, запаха и вкуса, в 7,5 раза тяжелее воздуха. Радон постоянно образуется в процессе радиоактивного распада урана и радия. Эти элементы находятся повсеместно в больших или меньших количествах в недрах земли и воде. Человек не способен увидеть, почувствовать или унюхать радон, но может столкнуться с его опасным воздействием.

Радон поднимается из почвы, проходит через отверстия, щели и накапливается в зданиях, таких как жилые дома, офисы, школы, детские сады, больницы. Измерения, проводимые специалистами лабораторного центра СЭС в Запорожской области, показывают, что активность радона отличается не только между различными районами или городами, но даже между соседними зданиями. Это вызвано спецификой природногеографического, геологогидрологического расположения области на южноукраинском кристаллическом щите с повышенным содержанием радиоизотопов, а также наличием предприятий ядернотопливного цикла и большого количества карьеров, характерным признаком деятельности которых является проведение технологических взрывных работ.

Период полураспада (времени, за которое изотоп теряет половину своей радиоактивности) радона222 - 3,83 суток. Радон быстро распадается, выделяя дочерние продукты распада висмут, полоний, свинец - крошечные радиоактивные частицы (аэрозоли). При вдыхании эти частицы повреждают клетки, которые выстилают легкие. Длительное воздействие радона может спровоцировать возникновение рака легких. Именно влияние радона занимает второе место после табакокурения среди причин, вызывающих это заболевание. Расчеты, проведенные научным сообществом мира, свидетельствуют о том, что рак легких, обусловленный радоном и продуктами его распада, может составить до 1,5 млн случаев за 70 лет жизни (за период жизни одного поколения). Исследования Научного центра радиационной медицины Украины прогнозируют в Украине 8,59 тысяч летальных случаев от рака легких за счет радона в воздухе помещений.

Основные группы риска

Исследования во многих странах мира доказали, что именно курильщики находятся в группе высокого риска. Радон вызывает у них рак легких чаще, чем у некурящих. Также особо подвержены вредному влиянию дети. Радон тяжелее воздуха, поэтому он в основном сосредотачивается на уровне до полутора метров от пола. Рост и динамическое поведение ребенка способствует активному вдыханию этого опасного газа. Кроме того, иммунная система ребенка слабо противодействует воздействиям радона на организм. Высокая активность радона в воздухе помещения может вызвать у вашего сына или дочери как минимум дисгармонию в развитии или появление злокачественных новообразований.

А для Запорожской области, учитывая высокий уровень загрязненности атмосферы вредными выбросами, рак легких - проблема № 1 среди других видов онкологических заболеваний.

Сильно радиоактивный газ радон может проникать в дом из грунта, строительных материалов и вместе с водой. Радон нельзя обнаружить без специального оборудования, поскольку он не имеет цвета и запаха, а последствия контакта с ним не проявляют себя мгновенно. Однако продолжительное вдыхание воздуха с большими концентрациями радона приводит к раку легких – это всем известный факт, который подтверждают также и официальные данные исследований, проводимых американской организацией Consumer Product Safety Commission (СРSС). В отчете также сказано, что курильщики подвержены этому опасному заболеванию намного больше, поскольку радон имеет свойство связываться с табачным дымом. Предельно допустимой концентрацией радона во вдыхаемом воздухе считается 146МБк/год. Для измерения концентраций используют комплекты тестирования радона.

Замеры радиоактивности почв, камня и стройматериалов минерального происхождения нужно производить в обязательном порядке, особенно если их поставщики не прилагают соответствующие сертификаты. К примеру, в граните содержится много урана, и он является довольно мощным источником радона. А гранит – это щебень, без которого не обходится ни одно строительство. Уран, а соответственно и радон, есть и в глине, и в песке.

Бояться стоит помещений

Так как радон является тяжелым газом, наибольшие уровни его активности отмечаются в одноэтажных деревенских домах с деревянным полом (которые характерны для нашей области), где практически отсутствует защита от проникновения в помещение радиоактивного газа, поднимающегося из почвы. Активности радона в помещениях зависят от нескольких факторов, в частности от архитектурных решений при постройке здания и фундамента; особенностей его эксплуатации; путей и интенсивности поступления радона из почвы; скорости и качества вентиляции и вентиляционных систем; скорости распространения отложений дочерних продуктов распада газа на поверхностях в помещении.

Радиоактивное облучение, аналогичное эффекту катастрофы на Чернобыльской АЭС, можно получить, не покидая своего домашнего очага. Газ радон постоянно выделяется из грунта, проникая в поверхностные и подземные воды, без труда попадая в даже самые высокотехнологичные строения. Кажется, укрыться от его потоков человеку невозможно, ведь даже в собственном доме мы получаем львиную долю облучения, так в помещении концентрация радона в несколько раз выше, чем на открытом воздухе.

В случае нахождения радона в питьевой воде, значительное снижение концентрации возможно при очистке воды фильтрами из активированного угля. Доказано, что данный адсорбент обладает огромными адсорбирующими свойствами. Такие фильтры удаляют до 99.6% радона, к сожалению со временем данный показатель уменьщается до 78%. Применение же перед угольным фильтром смягчителя воды на ионообменных смолах позволяет повысить последний показатель до 85%.

В виду того, что люди потребляют большую часть воды в виде горячих напитков и блюд (супы, чай, кофе), то самый простой метод снижении концентрации радона – кипячение, так как при кипячении воды или приготовлении пищи он в значительной степени улетучивается.
При высоком содержании радона в воде он может накапливаться в ванной комнате и на кухне в больших количествах. Так, при обследовании ряда домов в Европе, было установлено, что содержание радона в ванной комнате в несколько раз выше, чем на кухне и в 40 раз выше, чем в жилой. Всего за 20 минут пользования душем концентрация радона превышает предельно допустимую в 55 раз. Исследования, проведенные в Канаде, показали, что все семь минут, в течение которого был включен теплый душ, концентрация радона в ванной комнате быстро возрастала (примерно в 37 раз) и в течение последующих 1,5 часов возвращалась к норме. В Швеции появилась насущная проблема, связанная с проведением акции по всей стране по тщательной герметизации зданий с связи с экономией энергии: начиная с 50-х годов за 20 лет уровень вентиляции в домах уменьшился более чем вдвое, а внутридомовая концентрация радона увеличилась более чем в три раза!
В связи с этим согласно Санитарных Правил рекомендуются проводить следующие профилактические процедуры: качественное проветривание помещений, особенно кухни и душевых, установление кухонной вытяжки с отведением воздуха в вентиляцию. Другая профилактическая мера заключается в запрете на курения в помещениях. Табачный дым увеличивает негативное действие радона. Поэтому у курильщиков риск заболевания раком легких в десятки раз выше, чем у обычных людей.

Выделение радона из стройматериалов

В большинстве своем строительные материалы содержат значительные количества радия – материнского изотопа радона.
Проведение ремонтно-отделочных работ, наличие штукатурки, покрытие стен обоями, лаками и красками на эпоксидной основе значительно снижает поступление радона из стен. Неплохие результаты можно получить при применении композитных покрытий. Выделение сравнительно небольшого количества радона обнаружено в самых популярных строительных материалах – кирпиче, дереве и бетоне. Наиболее неблагоприятны в плане радиоактивности следующие строительные материалы: фосфогипс, кальций-силикатный шлак, гранит, глинозем, пемза, меньше всего радона содержится в песке, природном гипсе, дереве, и гравии.
В настоящее время во многих государствах все чаще фиксируются опасные концентрации радона в помещениях домов, в тысячи раз превышающие таковую в открытом воздухе. Содержание радона в последних этажах высотных домов, обычно, ниже, чем на первых.

Как обезопасить свое жилье?

На основе изучения проектных и конструктивных решений здания, геологических и гидрографических особенностей местности и прочих факторов специалисты санэпидслужбы могут предложить надежные технические решения, чтобы снизить активности радона. Обычно это происходит по принципу «от простого к сложному, от дешевого к дорогому».

Основными путями снижения активностей радона является вентиляция напольного пространства, наличие систем пылеудаления, системы приточной механической вентиляции, локальная вытяжная вентиляция, изоляция пола, изоляция перекрытия над подвалом, изоляция наружных и внутренних стен подвала, качественная вентиляция подвального помещения, регулирующие жалюзи в воздуховодах и окнах, дренажная труба под всем зданием.

Стоит помнить, что чем ниже активности радона в вашем доме, тем меньше риск для здоровья. Считается, что любые активности этого газа несут определенный риск. Лучше довести уровень радона в вашем доме до уровня окружающего воздуха. Всемирная организация здравоохранения рекомендует принимать меры, если средняя активность радона в вашем доме превышает 100 Бк/м 3 (Беккерель - единица измерения активности радиоактивного источника).

По информации начальника главного управления Госсанэпидслужбы в Запорожской области, главного санитарного врача Романа Терехова, в нашей области уже 15 лет действует «Программа защиты населения от влияния ионизирующего излучения», что регламентируется ст. 10 закона Украины «О защите человека от влияния ионизирующего излучения». Последняя программа была утверждена решением областного совета от 23.12.2010 года № 8.

«Программой предусмотрены меры по минимизации рисков влияния ионизирующего излучения на состояние здоровья населения области, совершенствования радиационногигиенического мониторинга окружающей среды и продуктов питания, усиления радиационной безопасности при незаконном обороте источников ионизирующего излучения и тому подобное, - сообщил Роман Терехов. - В 2012 году госсанэпидслужба Запорожской области инициировала исследования радона222 в воздухе помещений детских дошкольных учреждений. Результаты исследований показали, что его содержание в среднем по области составило 167 Бк/м 3 что значительно превышает норматив в 50 Бк/м 3 . На основании этих исследований было принято дополнение к существующей программе. В нем предусмотрен ряд противорадонных мероприятий, направленных на снижение содержания газа в воздухе помещений детских учреждений».

По словам главного санитарного врача области, выполнение этих мероприятий возложено на исполкомы городских советов городов областного значения, районные администрации Запорожского городского совета и райгосадминистрации за счет местных бюджетов.

«Однако меры, прописанные в дополнении к программе, остались невыполненными в связи с отсутствием финансирования областным бюджетом, - резюмировал Роман Терехов. - В рамках своей компетенции Главное управление Госсанэпидслужбы в Запорожской области ежегодно информировало Запорожский облсовет и облгосадминистрацию о ходе выполнения пунктов «Программы о защите населения области от ионизирующего излучения на 20102015 годы» и дополнения к программе».

После окончания срока действия программы в случае невыполнения запланированных мероприятий специалисты планируют подать предложения о продлении срока действия невыполненных мероприятий. А вот примут ли чиновники инициативу, поданную работниками СЭС, остается только догадываться.

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

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

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
1. 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:
  1. детерминированные эффекты — они проявляются обязательно и зависят от дозы, чем больше доза, те хуже состояние здоровья (по степеням тяжести лучевой болезни)
  2. 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.

В свете стремительного развития науки и техники специалисты выражают озабоченность отсутствием пропаганды радиационной гигиены среди населения. Эксперты прогнозируют, что в ближайшее десятилетие "радиологическое невежество" может стать причиной реальной угрозы безопасности общества и планеты.

Невидимый убийца

В XVΙ веке европейских медиков ставила в тупик аномально высокая смертность от легочных заболеваний среди работников рудников, добывающих железо, полиметаллы и серебро. Загадочный недуг, получивший название "горной болезни", поражал шахтеров в пятьдесят раз чаще, чем среднего обывателя. Только в начале XX века, после открытия радона, именно его признали причиной стимулирования развития рака легких горняков Германии и Чехии.

Что такое радон? Только ли отрицательное влияние оказывает он на организм человека? Чтобы ответить на эти вопросы, следует вспомнить историю открытия и изучения этого таинственного элемента.

Эманация - значит "истечение"

Первооткрывателем радона принято считать английского физика Э. Резерфорда. Именно он в 1899 году заметил, что препараты на основе тория кроме тяжелых α-частиц излучают бесцветный газ, приводящий к повышению уровня радиоактивности окружающей среды. Исследователь назвал предполагаемое вещество эманацией тория (от emanation (лат.) - истечение) и присвоил ему буквенное обозначение Em. Похожие эманации присущи также препаратам радия. В первом случае испускающийся газ получил название торон, во втором - радон.

В дальнейшем удалось доказать, что газы являются радионуклидами нового элемента. Выделить его в чистом виде впервые удалось шотландскому химику, Нобелевскому лауреату (1904 г.) Уильяму Рамзаю (совместно с Витлоу Греем) в 1908 году. Спустя пять лет за элементом окончательно закрепилось название радон и символьное обозначение Rn.

В химических элементов Д. И. Менделеева радон находится в 18-й группе. Имеет атомный номер z=86.

Все существующие изотопы радона (более 35, с массовыми числами от 195 до 230) радиоактивны и представляют определенную опасность для человека. В природе встречаются четыре разновидности атомов элемента. Все они входят в состав естественных радиоактивных рядов актиноурана, тория и урана - радия. Некоторые изотопы имеют собственные названия и их, по исторически сложившейся традиции, называют эманациями:

актиния - актинон 219 Rn;
тория - торон 220 Rn;
радия - радон 222 Rn.

Последний отличается наибольшей стабильностью. радона 222 Rn - 91,2 часа (3,82 суток). Время устойчивого состояния остальных изотопов исчисляется секундами и миллисекундами. При распаде с излучением α-частиц происходит образование изотопов полония. Кстати, именно при исследовании радона ученые впервые столкнулись с многочисленными разновидностями атомов одного и того же элемента, которые впоследствии и назвали изотопами (от греческого "равный", "одинаковый").

Физические и химические свойства

В нормальных условиях радон - газ без цвета и запаха, присутствие которого можно определить только специальными приборами. Плотность - 9,81 г/л. Является самым тяжелым (воздух легче в 7,5 раз), самым редким и самым дорогим из всех известных на нашей планете газов.

Хорошо растворим в воде (460 мл/л), но в органических соединениях растворимость радона на порядок выше. Обладает эффектом флюоресценции, вызванным высокой собственной радиоактивностью. Для газообразного и жидкого состояния (при температуре ниже -62˚С) характерно голубое свечение, для кристаллического (ниже -71˚С) - желтое или оранжево-красное.

Химическая характеристика радона обусловлена его принадлежностью к группе инертных ("благородных") газов. Ему свойственны химические реакции с кислородом, фтором и некоторыми другими галогенами.

С другой стороны, неустойчивое ядро элемента является источником частиц высоких энергий, влияющих на многие вещества. Воздействие радона приводит к окрашиванию стекла и фарфора, разлагает воду на кислород, водород и озон, разрушает парафин и вазелин и т. д.

Получение радона

Для выделения изотопов радона достаточно пропустить над веществом, содержащим радий в том или ином виде, струю воздуха. Концентрация газа в струе будет зависеть от многих физических факторов (влажности, температуры), от кристаллической структуры вещества, его состава, пористости, однородности и может колебаться от малых долей до 100%. Обычно используют растворы бромистого или хлористого радия в соляной кислоте. Твердые пористые вещества применяют гораздо реже, хотя радон при этом выделяется более чистым.

Полученную газовую смесь очищают от паров воды, кислорода и водорода, пропуская ее через раскаленную медную сетку. Остаток (1/25000 от первоначального объема) конденсируют и из конденсата удаляют примеси азота, гелия и инертных газов.

Для заметки: во всем мире за год производится всего лишь несколько десятков кубических сантиметров химического элемента радона.

Распространение в природе

Ядра радия, продуктом деления которых является радон, в свою очередь образуются при распаде урана. Таким образом, основной источник радона - грунты и минералы, содержащие уран и торий. Наиболее высока концентрация этих элементов в магматических, осадочных, метаморфических породах, темноцветных сланцах. Газ радон вследствие своей инертности легко покидает кристаллические решетки минералов и по пустотам и трещинам в земной коре легко распространяется на большие расстояния, выделяясь в атмосферу.

Кроме того, грунтовые межпластовые воды, омывая такие породы, легко насыщаются радоном. Радоновая вода и ее определенные свойства использовались человеком задолго до открытия самого элемента.

Друг или враг?

Несмотря на тысячи научных и научно-популярных статей, написанных об этом радиоактивном газе, однозначно ответить на вопрос: "Что такое радон и каково его значение для человечества?" представляется затруднительным. Перед современными исследователями стоят, как минимум, две проблемы. Первая заключается в том, что в сфере воздействия излучения радона на живую материю он является одновременно вредным и полезным элементом. Вторая - в отсутствии достоверных средств регистрации и мониторинга. Существующие на сегодняшний день детекторы радона в атмосфере, даже самые современные и чувствительные, при повторении измерений могут выдавать результаты, различающиеся в несколько раз.

Осторожно, радон!

Основную дозу радиации (более 70%) в процессе жизнедеятельности человек получает благодаря природным радионуклидам, среди которых лидирующие позиции принадлежат бесцветному газу радону. В зависимости от географического расположения жилого строения, его "вклад" может составлять от 30 до 60%. Постоянное количество нестабильных изотопов опасного элемента в атмосфере поддерживается непрерывным поступлением из земных пород. Радон имеет неприятное свойство накапливаться внутри жилых и общественных помещений, где его концентрация может увеличиваться в десятки и сотни раз. Для здоровья человека опасность представляет не столько сам радиоактивный газ, сколько химически активные изотопы полония 214 Po и 218 Po, образующиеся в результате его распада. Они прочно удерживаются в организме, губительно воздействуя внутренним α-излучением на живую ткань.

Кроме астматических приступов удушья и депрессивного состояния, головокружения и мигрени, это чревато развитием рака легких. В группу риска входят работники урановых шахт и горно-обогатительных комбинатов, вулканологи, радонотерапевты, население неблагоприятных районов с высоким содержанием радоновых производных в земной коре и артезианских водах, радоновых курортов. Для выявления таких территорий составляют карты радоноопасности, применяя геологические и радиационно-гигиенические методы.

Для заметки: считается, что именно облучение радоном спровоцировало гибель от рака легких в 1916 году шотландского исследователя этого элемента Уильяма Рамзая.

Способы защиты

В последнее десятилетие, по примеру западных соседей, необходимые противорадоновые мероприятия стали распространяться и в странах бывшего СНГ. Появились нормативные документы (СанПин 2.6.1., СП 2.6.1.) с четкими требованиями по обеспечению радиационной безопасности населения.

К основным мерам по защите от почвенных газов и природных источников излучения относятся:

Обустройство на земляном подполье деревянных полов монолитной бетонной плиты с щебеночным основанием и надежной гидроизоляцией.
Обеспечение усиленной вентиляции цокольного и подвального пространства, проветривание жилых зданий.
Вода, поступающая в кухни и ванные комнаты, должна подвергаться специальной фильтрации, а сами помещения оборудуются принудительными вытяжными устройствами.

Радиомедицина

Что такое радон, наши предки не знали, но еще славные всадники Чингисхана врачевали свои раны водами источников Белокурихи (Алтай), насыщенными этим газом. Дело в том, что в микродозах радон оказывает положительное влияние на жизненно важные органы человека и центральную нервную систему. Воздействие радоновых вод ускоряет обменные процессы, благодаря чему поврежденные ткани восстанавливаются гораздо быстрее, нормализуется работа сердца и системы кровообращения, укрепляются стенки сосудов.

Курорты горных районов Кавказа (Ессентуки, Пятигорск, Кисловодск), Австрии (Гаштейн), Чехии (Яхимов, Карловы Вары), Германии (Баден-Баден), Японии (Мисаса) издавна пользуются заслуженной славой и популярностью. Современная медицина кроме радоновых ванн предлагает лечение в форме орошения, ингаляции под строгим контролем соответствующего специалиста.

На службе человечества

Область применения газа радона не ограничивается одной лишь медициной. Способность изотопов элемента к адсорбции активно используется в материаловедении для измерения степени неоднородности металлических поверхностей и декорирования. В производстве стали и стекла радон служит для контроля протекания технологических процессов. С его помощью проводят проверку противогазов и средств химзащиты на герметичность.

В геофизике и геологии многие методы поиска и обнаружения залежей полезных ископаемых и радиоактивных руд основаны на применении радоновой съемки. По концентрации изотопов радона в почве можно судить о газопроницаемости и плотности горных образований. Мониторинг радоновой обстановки выглядит перспективным в плане прогнозирования предстоящих землетрясений.

Остается надеяться, что с негативными воздействиями радона человечество все-таки справиться и радиоактивный элемент будет приносить населению планеты только пользу.

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.