Проблема радиоактивного газа радона

Ионизирующее и неионизирующее излучение

Ионизирующим излучением называется излучение, которое при взаимодействии с веществом вызывает ионизацию составляющих его атомов и молекул. При ионизации атомы и молекулы становятся ионами, несущими положительный или отрицательный заряд. Химическая активность ионов значительно больше, чем нейтральных атомов и молекул.

С процессом ионизации начинается воздействие на состояние нервной системы, обмен веществ, деление клеток, изменяет вещество наследственности. К ионизирующему излучению относятся корпускулярное излучение и коротковолновое электромагнитное излучение рентгеновское и гамма-излучения (очень небольшую ионизацию может вызывать и коротковолновое ультрафиолетовое излучение).

Гамма-излучение возникает при ядерных реакциях. Это наиболее коротковолновое электромагнитное излучение с высокой энергией.

Корпускулярное излучение возникает при спонтанных (самопроизвольных) ядерных превращениях, т.е. при распаде ядер искусственных и естественных радиоактивных изотопов, а также при различных ядерных реакциях. Корпускулярное излучение может состоять из различных ядерных частиц, альфа-, бета- частиц, a также продуктов распада ядер, представляющих ядра более легких элементов.

Альфа- частицы вызывают большую плотность ионизации.

Нейтроны - незаряженные частицы; благодаря отсутствию электрического заряда нейтроны свободно проникают в любые ядра.

Гамма- кванты, осколки ядер, протоны, электроны и другие частицы, вызывают ионизацию атомов и молекул. Ионизирующее электромагнитное излучение проникает в облучаемый организм глубоко.

Проникающая способность заряженных частиц значительно меньше. альфа - частицы 31 микронк, бета- частицы радиоактивного фосфора - 32-8 миллиметрам, бета- частицы радиоактивного калия - 19 миллиметров, т.е. примерно в два с половиной раза больше, чем пробег бета- частиц фосфора и в 600 раз больше, чем у альфа- частиц низкой энергии.

Источниками ионизирующего излучения могут быть физические приборы: рентгеновские трубки, ядерные реакторы, ускорители и пр. Источниками внешнего излучения могут быть и радиоактивные вещества, находящиеся в окружающей среде или в специальных устройствах. Например, в медицине для лечения больных применяют «кобальтовые пушки» - приборы, в которых заключен радиоактивный кобальт (искусственный радиоактивный изотоп), являющийся источником гамма-излучения.

Радоном называют изотоп радона с массовым числом 222 (222 Rn). Это дочерний продукт распада радия. Они оба входят в большое радиоактивное семейство, родоначальник которого уран 238. В результате распада радона в воздухе образуются короткоживущие радиоактивные изотопы полония, свинца и висмута, которые чаще всего прикрепляются к микроскопическим пылинкам - аэрозолям. Поверхность легких составляет несколько десятков квадратных метров. Это хороший фильтр, осаждающий радиоактивные аэрозоли. Два радиоактивных изотопа полония с массовыми числами 218 и 214 облучают альфа- частицами поверхность легких и обуславливают свыше 97% дозы, связанной с радоном. Основной медико-биологический эффект облучения рак легких.

Считается, что для жителя умеренной полосы Северного полушария доза облучения, связанная с радоном, составляет около 0,15 бэр/год. Еще столько же добавляют другие природные источники излучения. На третьем месте стоит рентгеновское облучение населения при медицинских процедурах. В перечень природных источников не принято включать другой изотоп радона 220, который входит в семейство тория и называется тороном. Торон и радиоактивные продукты его распада при дыхании тоже попадают в легкие и фактически увеличивают общую дозу облучения. Концентрацию радона принято измерять в числе распадов в 1 м³ воздуха. К каким последствиям приводит наличие радона в такой концентрации? По данным, опубликованным в США в последние годы, один из 300 ныне живущих погибнет от рака легких, вызванного радоном. Для США это почти 1 млн. чел. Согласно этим же источникам, в США ежегодно от радона умирают около 15 тыс. чел. Радон как причина рака легких занимает второе место, сильно уступая смертности от курения (140 тыс. смертей в год). Концентрация радона на открытом воздухе обычно раз в пять ниже, чем в помещении, так что основное облучение происходит дома.

Для людей, постоянно живущих в домах с концентрацией, скажем, 200-250 Бк/м³, радон становится основной причиной рака, и уже не один из 300, а один из 30 человек умрет от этого тяжелого недуга.

Сколько же семей живет в домах с концентрацией радона в 200 Бк/м³ и выше? Это сильно зависит от региона, местности, города. В среднем, вероятно, одна-две из тысячи. Для таких стран, как США или Россия, это 250-500 тыс. чел. Но в Швеции, например, высокие концентрации встречаются гораздо чаще.

Начало современной истории радона можно исчислять с середины 40-х - начала 50-х годов, когда началась интенсивная добыча урана в США, Канаде, Чехословакии, Франции, Африке и во многих районах нашей страны.

Обнаружено, что глинозем, применявшийся десятилетиями в Швеции, кальций - силикатный шлак и фосфогипс (побочные продукты при добыче фосфорных руд), широко использовавшиеся в различных странах при изготовлении цемента, штукатурки, строительных блоков, обладают высокой радиоактивностью. В настоящее время в большинстве стран, в том числе и России, выработаны нормы, ограничивающие радиоактивность строительных материалов. Чаще всего основной источник радона в жилых помещениях - это грунт под домом, грунт с вполне обычной концентрацией радия (30‑50 Бк/кг). Оказалось, что непосредственно под поверхностью, на глубине всего 1‑2 м воздух, содержащийся в порах, насыщен радоном с типичной концентрацией 30‑40 тыс. Бк/м³. Другими словами, наши дома построены на губке, пропитанной радоном. Легко прикинуть, что если в обычной комнате объемом 50 м³ постоянно присутствует всего 0,5 м³ почвенного воздуха, то концентрация радона в ней составит 300-400 Бк/м³. Оказалось, далее, что дом большую часть года еще и «подсасывает» воздух из грунта.

Как показали исследования, бетон это хорошая преграда, и в домах с бетонным фундаментом почти все поступление идет по зазорам между блоками, технологическим отверстиям и другим нарушениям целостности.

Второй источник - вода, в тех случаях, когда водоснабжение идет из артезианских скважин или колодцев. Концентрация радона в таких водах иногда бывает очень высокой. Радон плохо растворим в воде, особенно горячей, и при домашних операциях (душ, приготовление пищи) улетучивается в помещение. Строительные материалы, если они, конечно, по радиоактивности не сильно превышают принятые нормы, обычно вносят незначительный вклад. Результирующая концентрация радона устанавливается равновесием между скоростями его поступления и удаления из помещения. В результате естественной вентиляции в жилом помещении воздух обновляется обычно за 1-3 ч. В плохо проветриваемых подвалах, подполах, кладовых она может быть намного выше, чем в жилых комнатах.

В 80-е годы в ряде стран были приняты нормативы, регламентирующие содержание радона в жилых помещениях. Учтя отечественный и международный опыт, Минздрав России в конце 1990 г. установил следующие контрольные уровни для среднегодовой эквивалентной равновесной концентрации радона в жилищах:

во вновь строящихся домах — не более 100 Бк/м³;

для существующих жилищ — не более 200 Бк/м³;

Если не удается снизить концентрацию ниже 400 Бк/м³, решается вопрос о переселении жильцов.

Из соотношения риск - экспозиция следует, что, прожив в квартире с концентрацией радона, например, 200 Бк/м³ всю жизнь, среднестатистический житель получит около 60 бэр, а риск преждевременной смерти, связанной с радоном, составит 2,5%.

Каждый человек и каждая семья уже сейчас имеет мощный резерв в борьбе с раком легких. Речь идет о курении. На курящих радон действует в 10 раз сильнее, чем на некурящих. Два этих вредных фактора не просто складываются, а разрушительным образом усиливают друг друга. Для некурящего человека концентрация радона как бы в 10 раз меньше, чем для курящего. Чаще проветривая помещение, вы уменьшаете концентрацию радона в своем доме.

Официально признаваема теория линейной беспороговой концепции, согласно которой вероятность R преждевременной смерти от рака прямо пропорциональна полученной дозе D:R=kD. Так что не существует никакой минимальной дозы, ниже которой радиация безвредна. Вероятность заболеть составляет 4-5 % при дозе D=100 бэр. Речь идет необязательно о радоне, но и о других видах облучения, например гамма - квантами. Заметим для полноты, что линейная зависимость R от D нарушается, если доза заметно превышает 100 бэр.

Дата добавления: 2014-12-27