Использование радона. Радон – невидимая опасность для населения

В продаже имеются различные модели бытовых дозиметров предназначенных для контроля над общим радиационным фоном в квартирах и частных домах. Но измерить радоновый фон им не получится, понадобится специальный радоновый радиометр и специалист, прошедший обучение работе с этим прибором, обработке и анализам полученных данных. Первенство в открытии химического элемента (1899 г.) принадлежит Эрнесту Резерфорду, хотя некоторые источники склонны признавать первооткрывателем немецкого химика Фридриха Дорна.

Что такое радон

Такое название получили радиоактивные одноатомные тяжёлые бесцветные газы, не имеющие запаха и вкуса. Химическая инертность элемента позволяет ему легко покидать кристаллические решётки природных минералов (того же гранита) и с восходящими воздушными потоками оседать в подземных водах, воздухе и природной газовой среде.

Газ свободно просачивается сквозь полиэтиленовые плёнки, но легко адсорбируется применением активированного угля и силикагелем. Они повсеместно распространены в природных условиях, хорошо растворяются в водных растворах и тяжелее воздуха почти в 7,5 раз. В жировых человеческих тканях и растворителях органического происхождения газ распространяется в 10-ки раз лучше, чем в водной среде.

Образование газа радон происходит при радиоактивном распаде урана в естественных условиях, что обуславливает его высокую концентрацию в скальных породах и грунтовых почвах, содержащих производные урана. Также происходит выделение газа из отходов горно-обогатительной переработки и в угольных шахтах.

На открытой местности концентрация газа чрезвычайно низка, но внутри закрытых помещений он обладает способностью к постепенному накапливанию. Радон в доме накапливается в почвах под зданием, поступает из строительных материалов, бытового газа и водных источников.

Нормы радиационной безопасности населения регламентируются Федеральным Законом РФ и прописаны в строительных нормах и правилах, но в большинстве проектов инженерных сооружений, включая жилые, об допустимых нормах только упоминается. Контроль соблюдения явно не достаточен. Хотя при превышении среднегодовой концентрации в воздухе внутри помещений радоновых изотопов необходимо предусматривать защитные мероприятия, а иногда и снос или перепрофилирование назначения зданий. Безопасной для человека считается плотность радонового потока на поверхности грунтового основания многоэтажного здания ≤ 80-ти мБк/м2, а для малоэтажных частных жилых построек в два раза меньше.

Влияние радона на организм человека

Вредность естественной радиоактивности воздушной среды на человеческий организм отмечалось уже в 16-ом столетии. Медики зафиксировали таинственную “горную болезнь”, от которой в немецких и чешских шахтах умирало в 50-ти раз больше рудокопов, чем прочих жителей этих районов. Современными учёными было зафиксировано, что причиной послужила высокая концентрация в шахтах радона.

Влияние на человека радона обусловлено его естественным распадом с образованием продуктов радиоактивного распада. При вдыхании человеком этих продуктов и попадании их в лёгкие, а также со слюной в пищеварительный тракт и желудок, происходит их дальнейший распад. В результате внутри тканей возникают микроожоги и клетки внутренних органов подвергаются бомбардировке α- и β-частицами. При этом происходит постепенное разрушение клеток и тканей, что способствует возникновению заболеваний онкологического характера.

Риск возникновения раковых опухолей возрастает у курящих людей. По статистике вызванный радоновыми облучениями рак лёгких — причина смертности в каждом 6-ом случае от общего числа раковых заболеваний и вторая (после курения) причина его вызывающая. Вывод — радон газ убийца. Но к какой степени это верно. Население, проживающее в горных районах, получает большую дозу радиоактивного облучения, чем проживающее на равнинной местности. Логично предполагать, что горцы должны бы были чаще болеть и раньше умирать, но их долголетие общеизвестный факт. Алтайская Белокуриха, с имеющимися мощными радоновыми источниками, является лечебным курортом с доисторических времён, на котором успешно лечилось ещё войска Чингиз - Хана. А такие курорты как: Сочи с легендарной Мацестой, Кисловодск, Карловы Вары и Яхимталле, в которых чрезвычайно высокая радиация? А как отнестись к тому, что в западной Чехии население веками пьёт и поливает свои приусадебные участки водой из колодцев, вырубленных непосредственно в рудном теле месторождений урана?

Радон вред и польза

Полезные свойства газа широко используются в следующих областях:

1. Медицине в качестве радоновых ванн для лечения различных заболеваний. Лечебное воздействие оказывает водный раствор, содержащий ультра дозы химического элемента. Положительное действие на пищеварительный тракт оказывает и приём радоновой воды внутрь. Эффективно использование радоновых грязей для лечения женского бесплодия. А вдыхание воздуха, обогащённого радоном, целебно для лёгочной и центральной нервной системы. Процедуры проводятся с тщательной дозировкой и под постоянным врачебным контролем.
2. В сельскохозяйственных комплексах по выращиванию домашнего скота для активации кормов.
3. Геологи по концентрации газа в воде и воздухе осуществляют поиск урановых и ториевых месторождений, активных тектонических разломов, а гидрогеологи исследуют взаимодействия речных и грунтовых вод. Сейсмики по концентрации газа прогнозируют будущие землетрясения и извержения вулканов.
4. В металлургической промышленности это хороший индикатор при помощи которого определяется скорость газового потока в доменной печи и подводящем газопроводе.
5. В научных исследованиях твердофазных превращений.

Газ радон в помещениях накапливается из-за повышенной радиоактивности стройматериалов и грунтах под инженерными сооружениями. Основания большинства домов похожи на радоновые губки.

Основной фактор вредного воздействия на человеческое здоровье — высокий риск рака лёгких и поражения верхнего отдела желудка при высокой концентрации радона. Радон и продукты его распада, накапливаясь в тканях, сердце, надпочечниках, печени и других органах, вызывают появление и других серьёзных заболеваний и генетических изменений организма. Продукты полураспада растворяются в лимфе и крови, что вызывают массированное внутреннее облучение.

Основные способы защиты от радона домов

Для предотвращения проникновения радона в помещения предусматриваются следующие меры:

1. При устройства подвала под домом вход должен быть с улицы, а лучше если это будет вообще отдельная постройка.
2. Деревянные полы на первом этаже не рекомендуется устраивать на земляном основании, должна быть бетонная плита на щебёночной подготовке. Бетон, после нанесения грунтовочного слоя, промазывается 2-мя слоями горячих битумных мастик.
3. Обязательно обеспечение эффективного проветривания пространства под полом с устройством постоянно открытых продухов.
4. При высоком горизонте грунтовых вод необходимы кольцевые дренажи с пониженным местом для сброса вод.
5. Исключение появления сырости под домом, обеспеченное качественной гидро-, пароизоляцией и вентиляцией. Недопустимо использование полимерных и полиэтиленовых плёнок.
6. Выполнение ежедневного сквозного проветривания всей площади жилого дома ≥ 4-х часов, включая зимний период.
7. Тщательное заделывание всех щелей в полах и стенах, герметизация входных и выводных отверстий при прокладке инженерных коммуникаций.
8. В кухне, ванной и над каминами обязательна принудительная вентиляция.
9. Применять конструкции и материалы, снабжённые сертификатом по радиационной безопасности.
10. Использование воды из собственных скважин для приготовления пищи допускается только после обязательного фильтрования.
11. Оборудование всех водостоков должно включать водяные затворы, трапы и сифоны.
12. Вентиляция в доме должна быть приточной, а не вытяжной.
13. Прекратить курение внутри помещений.

Радон это один из самых редких химических элементов, но продукты его распада присутствуют в незначительных количествах практически везде, поэтому необходимо обезопасить себя и своих домашних от его вредных воздействий.

Любой дом может иметь проблему радона Радон является радиоактивным газом. Оно происходит от естественного распада урана, который находится почти во всех почвах. Он обычно движется вверх из земли в воздух над ней, и попадает в ваш дом через трещины и другие отверстия в фундаменте.

Радон прозрачный газ, без запаха и без вкуса. Но он может быть проблемой вашего дома. По мировым оценкам радон является причиной многих тысяч смертей каждый год. Поэтому вдыхая воздух с высоким содержанием радона, вы можете получить рак легких. Врачи предупреждают, что радон на сегодня является второй ведущей причиной развития рака легких во многих странах. Только курение вызывает больше смертей от рака легких.

Пути поступления газа радона в дом:
Присутствие радона в воздухе помещения может быть обусловлено его поступлениями из следующих источников:

• залегающих под зданием грунтов;
• ограждающих конструкций, изготовленных с применением строительных материалов из горных пород, в т.ч. тяжелого, легкого и ячеистого бетона не более 10% от всего радона, поступающего в дом);
• наружного воздуха (особенно в радоноопасных территориях и на территориях нефте- и газодобычи);
• воды из системы водоснабжения здания (преимущественно при водоснабжении из глубоких скважин);
• сжигаемого в здании топлива (природный газ, уголь, дизельное топливо).

Радон выделяется из почвы практически по всей поверхности земли. Хотя радон в 7,5 раз тяжелее воздуха, он выталкивается на поверхность избыточным давлением из недр. Средние мировые значения объемной активности радона в наружном воздухе на высоте 1 м от поверхности земли составляют от 7 до 12 Бк/м3 фоновое значение). На территориях с насыщенными радоном грунтами эта величина может достигать 50 Бк/м3. Известны территории, где активность радона в наружном воздухе достигает 150-200 Бк/м3 и более.

При возведении здания выделяющий радон участок поверхности земли изолируется цоколем или фундаментом здания от окружающего пространства. Поэтому радон, выделяющийся из залегающих под зданием грунтов, не может свободно рассредоточиваться в атмосфере, и проникает в здание, где его концентрация в воздухе помещений становится выше, чем в наружном воздухе.

Исследования показали, что концентрация радона в жилых домах мало зависит от материала стен и особенностей архитектурного решения. Концентрация радона в верхних этажах многоэтажных домов, как правило, ниже, чем на первом этаже. Исследования, проведенные в Норвегии, показали, что концентрация радона в деревянных домах даже выше, чем в кирпичных, хотя дерево выделяет совершенно ничтожное количество радона по сравнению с другими материалами. Это объясняется тем, что деревянные дома, как правило, имеют меньше этажей, чем кирпичные, и, следовательно, помещения, в которых проводились измерения, находились ближе к земле - основному источнику радона.

По данным Агентства по охране окружающей среды США (EPA), в каждом пятнадцатом доме по всей стране уровень концентрации радона находится на уровне или превышает рекомендуемую безопасную концентрацию радона 4 пКи/л (пикокюри на литр воздуха).

Максимальная концентрация радона наблюдается в подвалах, подполах и на первых этажах зданий. При измерениях уровня радона в городах Республики Беларусь установлено, что в отдельных подвальных помещениях концентрация радона превышает санитарно-гигиеническую норму в 7 раз, в полуподвальных - в 2,5 раза и на первых этажах - в 1,5-2,5 раза.

Концентрация радона выше всего в зданиях на замкнутых ленточных фундаментах со свободным подпольным пространством, не имеющих изоляции от грунта пространства под домом, и не имеющих вентиляции подпольного пространства. Люки в подвалы и подполы, щели в полах являются отличными входными воротами для проникновения радона в дом. Радонозащитная способность хорошо изолированной ограждающей конструкции может быть практически сведена к нулю при наличии в ней неуплотненных швов, стыков и технологических проемов.

Поступления почвенного радона в помещения обуславливаются его конвективным (вместе с воздухом) переносом через трещины, щели, полости и проемы в ограждающих конструкциях здания, а также диффузионным переносом через поры ограждающих конструкций. Бетонные, кирпичные и другие «каменные» конструкции не являются препятствием для проникновения радона в дом.

Вследствие разности температур (следовательно, разности плотностей) воздуха внутри и вне помещений, в направлении движения радона из грунта в здание возникает отрицательный градиент давления. Уже при разности давлений равной 1 - 3 Па начинает действовать механизм "подсоса" радона в здание. Причиной неблагоприятного распределения давлений могут служить также ветровое воздействие на здание и работа вытяжной вентиляционной системы, создающей разрежение во внутренней атмосфере здания.

На радоноопасных территориях вытяжная вентиляция допускается только в подпольях или при депрессии грунтового основания. Вентиляция дома на радоноопасных территориях должна осуществляться за счет приточной вентиляции, создающей избыточное давление во внутренних помещениях здания, которое препятствует проникновению радона в дом.

Выделения радона из поверхностных водных источников, а также из сжигаемых в котлах дизельного топлива или природного газа, обычно пренебрежимо малы. Радон хорошо растворяется в воде. Поэтому высокое содержание радона может быть в воде, подаваемой в здания непосредственно из скважин глубокого заложения. Эксперты Международного агентства по исследованию рака считают, что из воды в здания поступает до 20% радона.

Схема. Пути проникновения радона в жилой дом.

Поэтому в отношении радоновой безопасности колодцы предпочтительнее скважин в радоноопасных территориях. Хотя обычно концентрация радона в воде очень невелика, он "капля за каплей" выделятся из воды в доме из струй воды из-под кранов, при принятии душа, при стирке белья в стиральной машине и накапливается в помещении. Больше всего радона с водой поступает в ванную комнату, оборудованную душем.

При обследовании жилых домов в Финляндии оказалось, что в среднем концентрация радона в ванной комнате примерно в три раза выше, чем на кухне, и приблизительно в 40 раз выше, чем в жилых помещениях. Высокая концентрация радона в ванной комнате держится в течение 1,5 часов после приема душа. В том числе из-за радона санузлы в доме должны иметь хорошую систему вытяжной вентиляции. В радоноопасных районах может потребоваться дополнительный вытяжной вентилятор в санузле на уровне пола (радон тяжелее воздуха).

Еще один менее значительный источник радона – строительные материалы (в том числе дерево и кирпич). Особенно опасен домененый шлак, который используется при производстве шлакобетона многим самостройщиками. Опасны глинозем, зольная пыль, фософогипс и знакомый всем алюмосиликатный кирпич. Однако строительные материалы составляют не более 10% в структуре источников облучения людей, проживающих в частных домах.

Если вы думаете, что радона в почве под вашим домом нет, потому что никто об этом раньше не говорил, просто разыщите в МЧС или в администрации своего населенного пункта карты радоноопасных районов. В г. Новгороде радон, например, является основным фактром естественной радиации. опубликовано Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта .

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.

Радомн -- элемент 18-й группы периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева (по старой классификации -- главной подгруппы 8-й группы, 6-го периода), с атомным номером 86. Обозначается символом Rn. Химические свойства радона обусловлены его нахождением в группе благородных инертных газов. Он не вступает в реакции с кислородом. Для него характерны химическая инертность и валентность, равная 0. Однако радон может образовывать клатратные соединения с водой, фенолом, толуолом и др.

Изотопы радона растворимы в воде и других жидкостях. Их растворимость падает при повышении температуры. Значительно выше растворимость радона в органических жидкостях. Хорошая растворимость радона в жирах обусловливает его концентрирование жировой тканью человека, что необходимо учитывать при оценке радиационной опасности.

Наиболее стабильный изотоп (???Rn) имеет период полураспада 3,8 суток.

Нахождение в природе

Входит в состав радиоактивных рядов 238U, 235U и 232Th. Ядра радона постоянно возникают в природе при радиоактивном распаде материнских ядер. Равновесное содержание в земной коре 7·10?16% по массе. Ввиду химической инертности радон относительно легко покидает кристаллическую решётку «родительского» минерала и попадает в подземные воды, природные газы и воздух. Поскольку наиболее долгоживущим из четырёх природных изотопов радона является 222Rn, именно его содержание в этих средах максимально. Концентрация радона в воздухе зависит, в первую очередь, от геологической обстановки (так, граниты, в которых много урана, являются активными источниками радона, в то же время над поверхностью морей радона мало), а также от погоды (во время дождя микротрещины, по которым радон поступает из почвы, заполняются водой; снежный покров также препятствует доступу радона в воздух). Перед землетрясениями наблюдалось повышение концентрации радона в воздухе, вероятно, благодаря более активному обмену воздуха в грунте ввиду роста микросейсмической активности.

Геология радона

Горные породы являются первоисточником радона. В первую очередь содержание радона в окружающей среде зависит от концентрации материнских элементов в породах и почвах.

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 гранитам. 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%.

* граниты рапакиви верхнего протерозоя, залегающие приповерхностно и имеющие 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. 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.

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, Забайкалье, Северный Кавказ и Северо-западные регионы России.

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. На рисунке 2 представлена схема попадания радона в дома. 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).

Рис. 2.

Влияние радона на организм человека

Радон вносит весьма существенный вклад в среднюю ежегодную дозу облучения людей. На долю радона и радиоактивных продуктов его распада приходится 50 % индивидуальной эффективной дозы облучения человека. При этом большую часть дозы человек получает от радионуклидов, попадающих в его организм вместе с вдыхаемым воздухом.

Во многих странах радон является второй по значимости причиной развития рака легких после курения. Доля случаев рака легких, вызванных радоном, оценивается от 3% до 14%. Значительные последствия для здоровья наблюдаются среди работников урановых рудников, подвергающихся воздействию радона в высоких концентрациях. Однако исследования, проведенные в Европе, Северной Америке и Китае, подтвердили, что низкие уровни концентрации радона, такие как уровни в домах, также представляют риски для здоровья и в значительной мере способствуют заболеваемости раком легких во всем мире.

При возрастании концентрации радона на 100 Бк/м3 риск развития рака легких увеличивается на 16%. Соотношение доза-ответ является линейным, то есть риск развития рака легких возрастает прямо пропорционально возрастанию воздействия радона. Вероятность того, что радон приведет к развитию рака легких у курильщиков, гораздо выше.

Имеются данные о том, что радоновое облучение увеличивает риск рака желудка, мочевого пузыря, прямой кишки, кожи, а также данные о негативном влиянии этого облучения на костный мозг, сердечнососудистую систему, печень, щитовидную железу, гонады. Не исключается возможность отдаленных генетических последствий радонового облучения. Однако все эффекты радона, по крайней мере, на порядок менее вероятны, чем рак легкого.

географический геологический радон опасность

Маленькое предисловие.

В своей повседневной работе мне приходится сталкиваться с представителями различных слоев нашего общества - от простых обывателей до крупных руководителей, и людей, что называется «власть придержащих». И в большинстве случаев, как это для меня ни печально, когда разговор заходит о проводимых мною исследованиях и измерениях, я слышу одни и те же рассуждения: «Для чего нас заставляют измерять радиацию? У нас не Чернобыль, не действующая АЭС поблизости… Напрасная трата денег и времени». Подобные рассуждения, особенно из уст высоких чинов администраций различного уровня, от городской и выше, вызывают недоумение. Я отдаю себе отчет в том, что радиационная гигиена, радиология и прочие там ядерные физики предмет в повседневной жизни большинства людей, мягко выражаясь, бесполезный… Но господа руководители, хотя бы то, что касается здоровья людей (и Вашего, кстати, тоже) надо знать! Хотя бы азы. Большая «заслуга» в нашем всеобщем «радиологическом невежестве» принадлежит средствам массовой информации. Статьи об отравлении кого-то там в Англии полонием и об обнаружении Фукусимского радиойода в Чехии, - это пожалуйста. А о вещах повседневных и касающихся каждого человека каждый день - это, видимо, для журналистов малоинтересно. Поэтому, в меру своих скромных сил и скромных же возможностей моего маленького сайта, попытаюсь рассказать о вещах более простых и скучных, чем шпионские страсти с убийствами радиоактивными элементами и тому подобном.

«…более половины годовой дозы от всех
природных источников излучения человек
получает через воздух, облучая радоном
свои легкие во время дыхания»
СОРОСОВСКИЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ЖУРНАЛ, ТОМ 6, №3, 2000

Итак, наш разговор пойдет о радоне. Что такое радон? Обратимся к Википедии:

Радо́н - элемент главной подгруппы восьмой группы, шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 86. Обозначается символом Rn (Radon). Простое вещество радон при нормальных условиях - бесцветный инертный газ; радиоактивен, может представлять опасность для здоровья и жизни. При комнатной температуре является одним из самых тяжелых газов. Наиболее стабильный изотоп (222Rn) имеет период полураспада 3,8 суток.

Английский учёный Э. Резерфорд в 1899 году отметил, что препараты тория испускают, кроме α-частиц, и некое неизвестное ранее вещество, так что воздух вокруг препаратов тория постепенно становится радиоактивным. Это вещество он предложил назвать эмана́цией (от латинского emanatio - истечение) тория и дать ему символ Em. Последующие наблюдения показали, что и препараты радия также испускают некую эманацию, которая обладает радиоактивными свойствами и ведет себя как инертный газ.

Первоначально эманацию тория называли торо́ном, а эманацию радия - радо́ном. Было доказано, что все эманации на самом деле представляют собой радионуклиды нового элемента - инертного газа, которому отвечает атомный номер 86. Впервые его выделили в чистом виде Рамзай и Грей в 1908 году, они же предложили назвать газ нитон (от лат. nitens, светящийся). В 1923 году газ получил окончательное название радон и символ Em был сменён на Rn.

Нахождение в природе:

Входит в состав радиоактивных рядов 238U, 235U и 232Th. Ядра радона постоянно возникают в природе при радиоактивном распаде материнских ядер. Ввиду химической инертности радон относительно легко покидает кристаллическую решётку «родительского» минерала и попадает в подземные воды, природные газы и воздух. Поскольку наиболее долгоживущим из четырёх природных изотопов радона является 222Rn, именно его содержание в этих средах максимально.

Концентрация радона в воздухе зависит, в первую очередь, от геологической обстановки (так, граниты, в которых много урана, являются активными источниками радона, в то же время над поверхностью морей радона мало), а также от погоды (во время дождя микротрещины, по которым радон поступает из почвы, заполняются водой; снежный покров также препятствует доступу радона в воздух). Перед землетрясениями наблюдалось повышение концентрации радона в воздухе, вероятно, благодаря более активному обмену воздуха в грунте ввиду роста микросейсмической активности.

Уже из этой сухой информации можно понять, что радон, как газ естественного происхождения, присутствует везде и всегда. То есть теоретически живые организмы в процессе эволюции должны были приспособиться к радону, как к постоянно действующему фактору среды обитания. Увы, все не так просто…

Исторически вредное влияние естественной радиоактивности воздуха на человеческий организм было замечено еще в XVI веке, когда таинственная «горная болезнь» шахтеров привлекла внимание медиков: смертность от заболеваний легких среди рудокопов некоторых шахт Чехии и Германии была в 50 раз выше, чем среди прочего населения. Причина этого была объяснена уже в наше время – в воздухе этих шахт была высокая концентрация радона.
Предположения о возможности радиологически вредного воздействия радона на население возникли в конце 1960-х годов, когда американские специалисты обнаружили, что концентрация радона в воздухе жилых домов, особенно одноэтажных, часто превышала уровень, считающийся опасным даже для рудников. До 1980 года ни в одной стране мира не устанавливались нормативы на содержание радона в помещениях, и только в последние десятилетия были введены нормативы для существующих и проектируемых зданий, рекомендованные Международной комиссией по радиологической защите. В НАТО был даже создан специальный комитет по этой проблеме, а в США и по сей день действует (и неплохо финансируется) Национальная противорадоновая программа.

Итак, радон – как его обнаружить, оценить реальность опасности и защититься от этой угрозы? Для этого - самая простая, на бытовом уровне, информация.

Радон – что это такое?

Радон - это радиоактивный газ, который повсеместно распространён в природе. Он почти в 7,5 раз тяжелее воздуха, хорошо растворяется в воде, не имеет цвета, вкуса и запаха.

Откуда берется радон?

Радон образуется в результате естественного радиоактивного распада урана, поэтому радон находится в высокой концентрации в почве и скальных породах, содержащих радиоактивные элементы. Радон может выделяться также из почв, содержащих определенные типы промышленных отходов, таких, как пустую породу горно-обогатительных предприятий и шахт.

На открытом пространстве концентрация радона настолько низка, что обычно не вызывает беспокойства. Однако внутри закрытых объемов (таких, как жилище) радон накапливается. Уровень содержания радона в помещении определяется как составостроительных материалов, так и концентрацией радона в почве под зданием. Ещё один источник поступления радона в жилые помещения – вода и природный газ.

Концентрация радона в водопроводной воде чрезвычайно мала. Однако вода из некоторых источников, особенно из глубоких колодцев или артезианских скважин, содержит очень много радона – до 1400 кБк/м 3 , или в 3000000 раз больше чем в озёрной или речной воде. В природный газ радон проникает под землёй. При переработке и в процессе хранения газа перед поступлением его к потребителю большая часть радона улетучивается, но концентрация радона в помещении может заметно возрасти, если кухонные плиты, отопительные и другие нагревательные устройства, в которых сжигается газ, не снабжены вытяжкой.

Как действует радон на здоровье?

Основное воздействие радона на здоровье - это повышенный риск развития рака легких и верхних отделов желудка. Конечно, не каждое превышение уровня приводит к развитию рака, однако факты показывают, что риск развития рака от действия радона зависит от его (радона) концентрации.

Как радон приводит к раку?

Сам радон естественным образом распадается и образует продукты радиоактивного распада. При вдыхании радона и продуктов его распада в легкие и при попадании в пищевод и желудок со слюной процесс распада продолжается. Это приводит к маленьким вспышкам освобождаемой энергии уже внутри тканей и возникновению микроожогов. Кроме этого происходит «бомбардировка» клеток внутренних органов α- и β-частицами. Ткани и клетки при этом могут разрушаться, способствуя появлению онкологических заболеваний.

Как радон проникает в дома?

Радон - это газ, который может просачиваться по пустотам в почве и в материалах, из которых построен ваш дом. Радон может просачиваться через грунтовой пол, трещины в бетонном полу и стенах, через дренаж пола, водостоки, стыки, трещины или поры в стенах из пустотелых блоков. Радон хорошо растворяется в воде, поэтому он содержится во всех природных водах, причем в глубинных грунтовых водах его, как правило, заметно больше, чем в поверхностных водостоках и водоемах. Например, в подземных водах его концентрация может быть в миллион раз выше, чем в озёрах и реках.

Радон попадает из воды в атмосферу помещения, выделяясь из пузырьков воздуха, содержащихся в воде. Наиболее интенсивно это происходит при разбрызгивании, испарении или кипении воды (например, в душевой или парилке). При использовании больших общественных накопителей воды, радон обычно не приносит вреда, т.к. испаряется до того, как вода попадает в дом.

Из строительных материалов радон выделяется, если использовались материалы со сравнительно высоким содержанием радия (урана, тория), при этом низкая радиоактивность по другим видам излучений не гарантирует безопасности по радону.

Однако основной, наиболее вероятный путь накопления радона в помещениях связан с выделением радона непосредственно из грунта, на котором построено здание.

В практике геологических исследований нередки случаи, когда слаборадиоактивные породы содержат в своих пустотах и трещинах радон в количествах, в сотни и тысячи раз больших, чем более радиоактивные горные породы. При сезонных колебаниях температуры и давления воздуха, радон выделяется в атмосферу. Возведение зданий и сооружений непосредственно над такими трещинными зонами приводит к тому, что в эти сооружения из недр Земли непрерывно поступает поток грунтового воздуха содержащего высокие концентрации радона, который, накапливаясь в воздухе помещений, создает серьезную радиологическую опасность для находящихся в них людей.

Уровень концентрации радона в атмосфере домов существенно зависит от естественной и искусственной вентиляции помещения, тщательности заделки окон, стыков стен и вертикальных коммуникационных каналов, частоты проветривания помещений и т.д. Например, наиболее высокие концентрации радона в жилых зданиях отмечаются в холодный период года, когда традиционно принимают меры к утеплению помещений и уменьшению обмена воздуха с окружающей средой. Однако правильно выполненная приточно-вытяжная вентиляция дает наилучшие результаты снижения радонового риска в существующих зданиях. Анализ активности радона показывает, что даже однократный воздухообмен за час снижает концентрацию радона практически в сто раз.

Нужно ли обследовать дома? Да.

В соответствии со ст.15 Федерального Закона «О радиационной безопасности населения» все сдающиеся в эксплуатацию здания и сооружения подлежат обязательному радиационному контролю . Но «гладко было на бумаге, да забыли про овраги…». Складывается впечатление, что многие руководители, от которых зависит исполнение данного закона, либо о его существовании просто не знают, либо действуют под уже знакомым девизом «У нас тут что, Чернобыль, что ли?». Да и из нового Градостроительного Кодекса почему-то убрали обязанность строительных организаций представлять документы, подтверждающие радиационную безопасность сдающихся в эксплуатацию зданий. А Кодекс имеет бо́льшую юридическую силу, чем отдельный Закон. Т.е. исполнение многострадального Закона «О радиационной безопасности населения» отдано на усмотрение местных Администраций со всеми вытекающими отсюда последствиями… Кстати сказать, в столице Краснодарского края данный Закон исполняется неукоснительно. А со слов коллег, в городе-курорте Анапа исполнение этого Закона курирует прокуратура…

Проблема состоит еще и в том, что необходимо провести индивидуальное обследование каждого дома и, в случае необходимости, выбрать способ защиты от радона (обеспечение достаточного воздухообмена, бетонирование подвалов, покрытие герметизирующим составом поверхностей строительных конструкций и т. д.). А это проще и дешевле делать не тогда, когда люди вселились в дом, а на стадии его предварительной готовности к сдаче в эксплуатацию. По своему опыту знаю, что даже простая обработка щелей в межэтажном перекрытии между подвалом и первым этажом в одном обследованном мною сдающемся в эксплуатацию здании снизила концентрацию радона в жилых помещениях практически до нуля.

Однако если вы подозреваете повышенное содержание радона в доме, то вы должны решиться на проведение обследования компетентными организациями, имеющими соответствующее оборудование, аттестат аккредитации и опыт работы в данной сфере.

И, в заключение, несколько простых советов о том, как простыми методами уменьшить вред от воздействия радона (если он есть).

Прекратите курить в доме - курение усиливает воздействие радона, связанные с радоном заболевания раком лёгких среди курильщиков в три раза выше, чем у не курильщиков.

• Проводите меньше времени в зонах дома с повышенной концентрацией радона, таких, как подвал.
• Чаще открывайте окна и включайте вентиляторы для более интенсивного поступления наружного воздуха в дом. Это особенно важно в отношении подвальных помещений.

Если в вашем доме между полом первого этажа и грунтом есть вентилируемое пространство - держите заслонки продухов открытыми со всех сторон дома постоянно.

Очень надеюсь, что данная статья была Вам интересна и, может быть, полезна. Будьте здоровы.