Радон и продукты его распада являются главным образом какими излучателями

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.

Продукты распада радона-222

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
Радионуклид	над сушей	над океаном	Верхняя тропосфера	Нижняя стратосфера
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).

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.

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

Основные факты

Радон — это радиоактивный газ природного происхождения, который может присутствовать в воздухе внутри помещений, например в жилых домах, школах и на предприятиях.
Радон является второй по значимости причиной развития рака легких после курения.
По оценкам, радон вызывает от 3 до 14% всех случаев рака легких в зависимости от среднего уровня концентрации радона и распространенности курения в стране.
Чем ниже концентрация радона в жилом помещении, тем ниже риск заболевания раком легких, поскольку пороговое значение концентрации, ниже которого радон не представляет опасности для здоровья, неизвестно.
Существуют проверенные, надежные и экономически эффективные методы предотвращения загрязнения радоном воздуха в жилых помещениях в строящемся жилье и снижения концентрации радона в уже существующих жилых домах.

Радон — это радиоактивный газ природного происхождения. Он не имеет запаха, цвета или вкуса. Радон образуется в процессе природного радиоактивного распада урана, который обнаруживается во всех видах горных пород и почве. Радон может также присутствовать в воде.

Радон легко высвобождается из почвы в воздух, где он распадается с образованием других радиоактивных веществ. В процессе дыхания эти вещества осаждаются на тканях, выстилающих дыхательные пути, что может вызвать повреждение ДНК клеток и привести к развитию рака легких.

Концентрация радона, попадающего в атмосферный воздух, быстро падает до очень низкого уровня и, как правило, не представляет опасности. Средний уровень радиационного фона, вызванного радоном (1) в атмосферном воздухе, колеблется в диапазоне 5–15 Бк/м3. Однако в закрытых помещениях концентрация радона выше, причем наиболее высокие значения его концентрации наблюдаются в шахтах, пещерах и водоочистных сооружениях. В зданиях, например жилых домах, школах и офисных помещениях, уровень радиоактивности, связанной с радоном, может составлять от 10 Бк/м3 до более 10 000 Бк/м3.

Воздействие радона на здоровье

Радон является второй после курения причиной развития рака легких. По оценкам, радон вызывает от 3 до 14% всех случаев рака легких в странах в зависимости от среднего уровня концентрации радона в почве и распространенности курения в стране.

Впервые повышенная заболеваемость раком легких была отмечена у работников урановых шахт, которые в силу своей деятельности были подвержены воздействию высоких концентраций радона. Кроме того, исследования, проведенные в Европе, Северной Америке и Китае, подтвердили, что радон даже в низкой концентрации, например, в жилых помещениях, также представляет опасность для здоровья и является значительным фактором заболеваемости раком легких во всем мире.

Увеличение среднего значения долгосрочной объемной активности радона на каждые 100 Бк/м3 повышает риск рака легких на 16%. Соотношение доза–ответ является линейным, и риск рака легких возрастает пропорционально увеличению дозы облучения, вызванного вдыханием радона.

Вероятность развития рака легких в результате воздействия радона у курильщиков в 25 раз выше, чем у некурящих. Риска развития других видов рака на сегодняшний день не выявлено.

Радон в жилых домах

В большинстве случаев воздействию радона люди подвергаются в жилых помещениях. Концентрация радона в воздухе жилых помещений зависит от следующих факторов:

концентрация урана в подстилающих породах и почвах;
пути поступления радона из грунта в здание;
кратность воздухообмена (частота смены воздушных масс в помещении), которая зависит от конструкции дома, частоты проветривания помещений и герметичности здания.

Радон поступает в жилые помещения через щели в полу или неплотности на стыках полов и стен, неуплотненные технологические отверстия вокруг проходящих через перекрытия труб или проводки, поры в стенах, возведенных из пустотелых бетонных блоков, а также через дренажные системы или канализационные коллекторы. Концентрация радона обычно выше в подвалах, цокольных помещениях или жилых помещениях, соприкасающихся с грунтом.

Концентрация радона в соседних домах может быть разной; в одном и том же доме она может меняться каждый день и даже каждый час. Существуют недорогие и простые способы замера уровня радона в жилых помещениях. Ввиду этих колебаний для определения среднегодового уровня концентрации радона в воздухе внутри помещений концентрацию радона рекомендуется замерять по меньшей мере каждые три месяца. Тем не менее, в интересах обеспечения достоверности и надежности данных, необходимых для принятия решений, измерения должны выполняться в соответствии с установленными на государственном уровне протоколами.

Способы снизить концентрацию радона в воздухе внутри жилых помещений

Существуют проверенные, надежные и экономически эффективные методы предотвращения загрязнения радоном воздуха в жилых помещениях в строящемся жилье и снижения концентрации радона в уже существующих жилых домах. При строительстве новых домов, особенно в радоноопасных районах, на этапе проектирования должны быть предусмотрены меры по защите от радона. Во многих странах Европы и в Соединенных Штатах Америки принятие мер по защите строящихся зданий от радона стало обычной практикой. В некоторых странах это стало обязательным требованием.

Снизить концентрацию радона в уже существующих зданиях позволяет принятие следующих мер:

более интенсивная вентиляция подпольного пространства;
обустройство системы отвода радона в основании здания или под монолитным полом на грунтовом основании;
предотвращение поступления радона из подвального пространства в жилые помещения;
заделка трещин и щелей в полах и стенах;
улучшение вентилирования помещений.

Доказано, что пассивные системы защиты от радона позволяют снизить концентрацию этого газа внутри помещений более чем на 50%. Добавление принудительной вентиляции обеспечит еще большую защиту от радона.

Радон в питьевой воде

Во многих странах питьевая вода поступает из подземных источников, таких как родники, колодцы и артезианские скважины. Как правило, концентрация радона в поступающей из этих источников воде выше, чем в воде из поверхностных источников, таких как водохранилища, реки или озера.

На сегодняшний день эпидемиологические исследования не позволили установить связь между потреблением питьевой воды, содержащей радон, и повышенным риском заболевания раком желудка. Растворенный в питьевой воде радон может поступать в воздух внутри помещений. Обычно доза радонового облучения больше при его вдыхании с воздухом, нежели при потреблении загрязненной радоном воды.

В «Руководящих принципах ВОЗ по качеству питьевой воды» (2011 г.) рекомендуется рассчитывать нормативы содержания радона в питьевой воде на основе национального контрольного уровня радона в воздухе. В ситуациях, когда есть основания ожидать высокого содержания радона в питьевой воде, целесообразно измерять его концентрацию. Существуют простые и эффективные способы снижения концентрации радона в питьевой воде, такие как аэрация или использование фильтров с гранулированным активированным углем.

Руководящие принципы ВОЗ по качеству питьевой воды

Деятельность ВОЗ

В 2009 г. ВОЗ выпустила публикацию «Проблема радона в закрытых помещениях с точки зрения общественного здравоохранения. Справочное пособие ВОЗ», в котором был предложен ряд мер по снижению уровня риска для здоровья населения, связанного с радоновым облучением в жилых домах:

публикация информации об уровне радона в воздухе внутри помещений и связанном с этим риском для здоровья;
реализация национальной программы радиологической защиты населения от радона, направленной на снижение как общего уровня риска для здоровья населения в целом, так и индивидуального риска для людей, живущих в радоноопасных районах;
установление национального среднегодового контрольного значения объемной активности радона на уровне 100 Бк/м3 и, если этот уровень не может быть обеспечен в силу преобладающих в стране условий, не более 300 Бк/м3;
включение в строительные нормы и правила нормативов радоновой защиты в целях снижения поступления радона в помещения в строящихся домах и реализация радоновых программ для обеспечения того, чтобы воздействие радона оставалось на уровне ниже национальных контрольных значений;
разработка протоколов для обеспечения качества и надежности измерения активности радона.

Эти рекомендации соответствуют Международным основным нормам безопасности (2014 г.) и Руководству МАГАТЭ по радоновой безопасности (2014 г.), соавтором которых является ВОЗ.

Радиационная защита и безопасность источников излучения: международные основные нормы безопасности

(1) Единицей измерения радиоактивности является беккерель (Бк). Один беккерель определяется как активность источника, в котором за одну секунду происходит распад одного атомного ядра. Количество радона в воздухе выражается через его объемную активность, измеряемую в беккерелях на кубический метр (Бк/м3), что соответствует числу радиоактивных распадов в секунду в одном кубическом метре воздуха.

Источник