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.

Исследователям в области геологии известно, что температура в земляных шахтах или скважинах на глубине 1 километра составляет плюс 20–30 градусов по Цельсию, хотя на поверхности в это время может быть суровая зима. По мере углубления в недра температура возрастает примерно на 20–50 градусов на каждый километр. Откуда берется это тепло? Что является его источником? Не вдаваясь в детали строения глубинных слоев, отметим, что геотермальное тепло в земной коре во многом обусловлено природными процессами, происходящими внутри Земли. Считается, что этому способствует естественный радиоактивный распад изотопов урана, тория, калия, рубидия. Эти и другие радиоактивные элементы имеются в достаточном количестве в подземных слоях в виде руд, а также в виде вкраплений в геологические образования. Во время распада урана-238, урана-235, тория-232 выделяется значительная тепловая энергия и сопутствующий радиоактивный газ радон, который, постепенно поднимаясь сквозь поры и трещины в породе, достигает земной поверхности. Подсчитано, что массовая доля радона в земной коре составляет около 10 процентов.

История открытия радона

Примерно до 1900 года о радоне никому из ученых того времени ничего не было известно. Но именно в этом году крупный английский физик, основоположник ядерной физики, Эрнест Резерфорд сказал свое слово о радоне. Это тот самый человек, который обнаружил альфа- и бета-лучи и который предложил миру планетарную модель атома. Он же и сообщил коллегам об открытии некого нового газа, химического элемента с определенными свойствами, о существовании которого ранее никто не подозревал.

Рис.1. Фрагмент таблицы периодической системы элементов Д.И. Менделеева.

Хотя многими считается, что первооткрывателем радона был Резерфорд, свою долю участия в открытии радиоактивного газа вложили и другие ученые. Дело в том, что Резерфорд экспериментировал с изотопом радона-220 (историческое название – торон), у которого период полураспада 55,6 секунд. Немецкий ученый-химик Фредерик Эрнст Дорн, открыл изотоп радона-222 (период полураспада 3,82 суток). Наконец, французский ученый в области химии и физики Андре-Луи Дебьерн описал свойства еще одной разновидности радона-219 (историческое название – актинон) с периодом полураспада 3,96 секунд. Такие деятели науки как американец Роберт Боуи Оуэнс, англичане Рэмзи Уильям Рамзай и Фредерик Содди также имели отношение к исследованию радона, и предать их труды забвению было бы несправедливо.

Современные ученые-атомщики утверждают, что радиоактивный газ радон имеет 35 известных на сегодня изотопов с атомной массой от 195 до 229. Три из них, указанные выше, рождаются естественным образом, остальные получены искусственным путем в лабораторных условиях. Те изотопы радона, которые выделяются из геологических пород, как раз и представляют собой варианты существования природного радона (атомные массы 222, 220, 219). Как выяснилось, основную долю радиации несет в себе радон-222. На втором месте по значимости стоит радон-220, но его вклад в радиацию составляет лишь 5 процентов.

Физические и химические свойства радона

Свойства радона удивительны, его относят к благородным инертным газам, вроде неона или аргона, которые не спешат вступать в реакцию с какими-нибудь веществами. Это тяжелый газ, в сравнении его с воздухом окажется, что он в 7,5 раз тяжелее. Поэтому радон под действием гравитационных сил стремится опуститься ниже воздушной массы. Тот радон, что выделяется из земли, будет скапливаться преимущественно в подвальных помещениях. Газ, выделяемый из строительного материала потолков и стен, будет располагаться на полу этажей зданий. Радон, выделяемый из воды в душевой комнате, сначала будет наполнять весь объем помещения и существовать в виде аэрозоли, затем опустится к нижней поверхности. В кухонных помещениях радон, выделяемый горючим природным газом, в конечном итоге также будет стремиться вниз, оседать на полу и окружающих предметах.

Рис.2. Концентрация радона в воздухе в разных помещениях дома.

Так как радон не имеет запаха, не имеет цвета и никак не определяется на вкус, то обычный человек, не вооруженный специальными приборами, не сможет его обнаружить. Однако высокая радиоактивность очищенного от примесей газа под действием энергии альфа-частиц инициирует у него эффект флюоресценции. В газообразном состоянии при комнатных температурах, а также в жидком виде (условия образования – минус 62 градуса Цельсия) радон испускает голубое свечение. В твердой кристаллической форме при температурах ниже 71 градуса цвет флюоресценции меняется от желтого до оранжево-красного.

В чем заключается особая опасность альфа-частиц?

Альфа-частицы, испускаемые радоном, это невидимые, но коварные враги. Они несут в себе огромную энергию. И хотя обычная одежда вполне защищает человека от такого типа радиации, опасность кроется в попадании радона в дыхательные пути, а также в желудочно-кишечный тракт. Альфа-частицы – это тяжелая крупнокалиберная артиллерия, наносящая наибольший вред организму. Физиками установлено, что при распаде изотопов радона и дочерних продуктов каждая альфа-частица имеет начальную энергию от 5,41 до 8,96 МэВ. Масса таких частиц в 7500 раз больше, чем масса электронов, представляющих собой поток бета-частиц, который можно сравнить по той же аналогии с пулеметной очередью. Тогда гамма-облучение будет выглядеть всего лишь массовой стрельбой из легкого стрелкового оружия.

Рис.3. Опасность разного вида радиоактивного излучения.

Невидимый газ радон, порождающий альфа-частицы, действительно представляет собой ощутимую угрозу для здоровья человека. Как подсчитали специалисты научного комитета при ООН по действию атомной радиации (НКДАР ООН), вклад радиоактивного радона в годовую дозу облучения человека составляет 75 процентов от всех природных радиоактивных процессов земного происхождения и половину дозы от всех возможных естественных источников радиации (включая земную и космическую). Кроме того, дочерние продукты распада радона – свинец, полоний и висмут – являются весьма опасными для человеческого организма и могут вызывать рак.

Более того, установлено, что активность именно дочерних продуктов радона составляет 90 процентов всей радиации, исходящей от родоначальника. Например, радон-222 в цепи ядерных преобразований порождает полоний-218 (период полураспада 3,1 минуты), полоний-214 (0,16 миллисекунд) и полоний-210 (138,4 суток). Эти элементы также испускают разрушительные альфа-частицы с энергией 6,12 МэВ, 7,88 МэВ и 5,41 МэВ соответственно. Аналогичные процессы наблюдаются и с родительскими изотопами радон-220 и радон-219. Эти факты говорят о том, что действие радона не следует оставлять без внимания, и необходимо принимать всяческие меры по уменьшению его влияния.

Опасность радона с точки зрения медицины

Медики подсчитали, что биологическое воздействие альфа-частиц на клеточные ткани организма оказывает в 20 раз большее разрушительное воздействие, чем бета-частицы или гамма-излучение. По данным исследователей из США попадание в легкие человека изотопов радона и его дочерних продуктов распада приводит к возникновению рака легких. Как считают ученые, вдыхаемый человеком радон инициирует локальные ожоги в легочной ткани и стоит шестым в списке причин заболевания раком, вызывающих смертельный исход. Исследователи отмечают, что воздействие радона на организм особенно опасно в сочетании с привычкой курения. Отмечено, что курение и радон – это два наиболее значимых фактора в возникновении рака легких, а когда они действуют совместно, то опасность резко усиливается. Недавно были опубликованы результаты наблюдений, и сделан вывод, что по причине воздействия внутреннего альфа-облучения на организм человека в США от рака легких умирает ежегодно около 20 тысяч человек. Международное агентство по исследованию раковых заболеваний причислило радон к канцерогенам первого класса опасности.

Рис.4. Источники радиации, воздействующие на человека.

Важные понятия и единицы измерения

Для правильного понимания процессов радиоактивного распада радона и опасности, которую он несет для организма человека, важно знать основную терминологию и единицы измерения. Рассмотрим эти понятия.

1. Активность (А) радионуклида измеряется в беккерелях (Бк), 1 Бк соответствует 1 распаду в секунду. Для обозначения большой активности применяют также внесистемную единицу – кюри (Ки), 1 кюри равен 37 миллиардам беккерелей.
2. Объемная (удельная) активность (ОА) – это количество распадов на единицу объема вещества, например, Бк/м3, Бк/л или Бк/кг (беккерель на кубометр, беккерель на литр, беккерель на килограмм соответственно). Часто удельную активность относят к площади: Ки/км2 – кюри на квадратный километр.
3. Равновесная объемная активность (РОА) – то же, что и ОА, но учитывающая фактор времени, за которое начальная активность дочерних продуктов распада придет в равновесное состояние со своим родителем по причине постепенного угасания жизни короткоживущих радионуклидов. Измеряется в единицах ОА
4. Эквивалентная равновесная объемная активность (ЭРОА) используется для оценки активности смеси короткоживущих дочерних продуктов распада, еще не пришедших в равновесное состояние. Практически это величина, скорректированная весовыми коэффициентами для каждого типа значимого изотопа и эквивалентная РОА по скрытой энергии. Для определения ЭРОА используется математическая формула. Есть и более простой способ вычисления ЭРОА: путем перемножения текущего значения ОА и коэффициента, характеризующего смещение радиоактивного равновесия радона и его дочерних продуктов в воздушной массе. Как правило, коэффициент выбирается равным 0,5. Обычно ЭРОА вычисляется и задается как среднегодовая активность и измеряется в Бк/м3.

Актуальные нормы радиационной безопасности

Предельные величины концентрации радона в воздухе помещений можно найти в таких нормативных документах, как НРБ-99 или СП 2.6.1.758-99 (Нормы радиационной безопасности), ОСПОРБ-99 (Основные санитарные правила), СП 2.6.1.1292-2003 (Санитарные правила), а также в методических указаниях МУ 2.6.1.715-98. Как указывают нормативы, в жилых и общественных (непроизводственных) помещениях, где предполагается долговременное нахождение людей, ЭРОА в среднем за год не должна превышать 200 Бк/м3 (для эксплуатируемых зданий) и 100 Бк/м3 (для новых строений, вводимых в эксплуатацию). Если эти значения не будут выдержаны, то радиационная безопасность проживания в таких сооружениях не гарантируется.

Методы анализа и мониторинга радоновой обстановки

Методов анализа активности радона и торона великое множество, и каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Практическое применение нашли те из них, которые отвечают следующим требованиям: простота методики, небольшое время процесса измерения при приемлемой точности анализа, минимальная стоимость оборудования и расходных материалов, наименьшие затраты на обучение персонала. На сегодняшний день в практике дозиметрического контроля радона и его продуктов распада используются следующие методы:

• Сорбция (поглощение) радона из окружающей среды активированным углем. Бывает пассивная (самопроизвольная) и активная, путем прокачки с определенной скоростью исследуемого воздуха через колонку с углем. По окончании процесса измерения начальные свойства активированного угля могут быть восстановлены путем прокаливания.
• Вместо колонки с активированным углем могут применяться специальные одноразовые фильтры, используемые как расходный материал. Изотопы радона и продукты его распада оседают на фильтрах подобно тому, как бытовой пылесос задерживает пыль и мелкий мусор в фильтрующем воздух тканевом мешке.
• Также существует метод электростатического осаждения дочерних продуктов радона на детекторе, чувствительном к альфа-излучению. В данном случае используется эффект электростатической силы, которая притягивает пылинки и микрокапли воздушной аэрозоли, концентрируя их на детекторе.

После сбора образцов их исследуют средствами дозиметрического контроля, используя, например, спектрометрический анализ, пластиковый сцинтилляционный детектор, торцевой счетчик Гейгера и тому подобное. В некоторых приборах операция забора воздуха с радоном и оценка радиоактивного излучения происходит одновременно.

Профессиональные и бытовые средства обнаружения радона.

Радон и опасные для человека продукты его распада считаются альфа-излучателями, поэтому большинство бытовых и профессиональных дозиметров, которые имеют гамма- и бета-режимы измерения, не смогут его обнаружить. Приборы, имеющие возможность оценивать альфа-излучение, также окажутся малополезными, так как не смогут вычислить концентрацию радона в исследуемых пробах воздуха. Ведь для этого нужно следовать положениям определенной методики измерения. Поэтому для такого анализа используются профессиональные приборы, измерители концентрации радона. Многие из них устроены примерно одинаково, они содержат устройства для забора проб исследуемого воздуха и дозиметрические средства контроля ЭРОА. Воздух, содержащий радионуклиды, прокачивается через собирающий фильтр в течение длительного времени (от нескольких часов до нескольких суток), затем определяется объемная альфа-активность накопленной порции. К профессиональным приборам такого типа относятся РГА-04 (Интегральный радиометр радона), РРА-01М-01 (Радиометр радона), РАА-10 (Радиометр аэрозолей), КАМЕРА (Комплекс измерительный для мониторинга радона) и другие. Эти приборы довольно громоздки, вес достигает 6 кг и более. Некоторые из них имеют широкие функциональные возможности. Основная относительная погрешность измерения ЭРОА составляет 15–30 процентов, в зависимости от диапазона и режима работы.

Рис.5. Профессиональные и индивидуальные радиометры радона.

Для бытовых целей задачу определения концентрации радона в воздухе конструкторы решили с помощью современной элементной базы, используя управляющий микропроцессор и специально разработанные программные алгоритмы. Весь ход измерения, который соответствует стандартизованным методическим указаниям, удалось полностью автоматизировать. Речь идет о детекторе-индикаторе радона СИРАД МР-106. Устройство работает по принципу электростатического осаждения дочерних продуктов распада радона-222 на детекторе, чувствительном к альфа-частицам и может оценивать ЭРОА собранных радионуклидов. Вес прибора около 350 г без элементов питания (двух источников типоразмера АА), а его габариты – карманные, в буквальном смысле слова. При включении прибора и вхождении в текущий режим, он начинает функционировать и накапливать информационные данные. Первый результат появляется спустя 4 часа работы, затем устройство переходит в состояние мониторинга с периодической коррекцией результата измерения (усредненный режим). Также имеется пороговый режим со звуковой сигнализацией превышения порога (100 Бк/м3 и 200 Бк/м3). Прибор предназначен для заинтересованных неспециалистов и его эксплуатация не требует обучения.

Рекомендованное специалистами время обследования одного помещения площадью не более 50 квадратных метров – не менее 72 часов. Продолжительный анализ радона обусловлен тем фактором, что в течение времени результаты измерения могут отличаться между собой в 10 раз. Более длительные измерения позволят накопить достаточную информацию для получения достоверного усредненного результата с наименьшей погрешностью.

Как уменьшить опасность воздействия радона?

Радиоактивный газ радон по территориям проживания населения распределен неравномерно. В силу геологических особенностей природных условий в группу радоноопасных можно включить отдельные районы Урала и Карелии, Ставропольского, Алтайского и Красноярского края, Читинской, Томской и других областей, а также во многих регионах Украины. Сегодня составляются географические карты активности радона на территории всей страны, которые отражают общую радоновую картину. Однако в каждом конкретном месте активность радиоактивного газа может отличаться в несколько раз в ту или другую сторону и многократно превышать предельно-допустимые нормы. Встречаются аномальные места с величинами ЭРОА 2000–10000 Бк/м3. Кроме того, результаты замеров концентрации радона могут значительно изменяться с течением времени. Поэтому надежному решению вопроса радиационной безопасности может способствовать только периодический мониторинг.

Рис.6. Фрагмент карты риска радоновой опасности.

Отметим основные источники поступления радона и его дочерних продуктов:

• земной грунт
• строительные материалы
• вода, особенно из глубоководных артезианских скважин
• природный горючий газ

Зная источники поступления радона в окружающую среду и в жилище человека, можно выработать средства противодействия и борьбы с этим нежелательным явлением. Они заключаются в выполнении следующих правил:

1. Тщательно выбирать площадку под строительство жилого дома, с минимальной концентрацией радона в земном грунте.
2. В малоэтажных зданиях желательно обустраивать подвальные помещения.
3. Жилые комнаты лучше располагать в верхних этажах строений.
4. Не использовать для возведения дома опасные строительные материалы (керамзит, пемза, гранит, фосфогипс, глинозем, шлакобетон), предпочтение следует отдавать дереву, а также материалам, прошедшим радоновый радиационный контроль.
5. Уделить достаточное внимание герметизации междуэтажных перекрытий, пола и напольного покрытия.
6. Для заделки щелей, пор и трещин - стены и потолок нужно обработать мастиками, герметиками, затем красками на основе эпоксидной смолы и другим облицовочным материалом.
7. Не находиться долгое время в непроветриваемых помещениях дома, в подвале или погребе.
8. Организовать регулярное естественное проветривание жилых комнат и подвальных помещений.
9. Обустроить эффективную принудительную вентиляцию дома или квартиры.
10. Не стремиться устроить чрезмерную герметизацию окон и дверей в помещениях, чтобы дать возможность естественному обороту воздуха.
11. Воду из глубоководных источников следует кипятить, а не пить сырую.
12. Использовать для очистки воды угольные фильтры, позволяющие задерживать радон на 90 процентов.
13. Исключать вдыхание влажного воздуха, сокращать время пребывания в душевой комнате, принимать душ реже, устраивать вентиляцию и обязательное проветривание перед использованием душа другими членами семьи.
14. Над газовой плитой необходимо обустроить вытяжную систему вентиляции.

Кроме этого, необходимо проводить систематический мониторинг концентрации радона в различных помещениях дома с целью выявления опасных мест. Имея под руками индивидуальный прибор, можно оценивать эффективность противодействующих мероприятий, проведенных в домах, где проживают люди. Оценку количества скопившегося радона в помещении производят непосредственно до мероприятия и после его осуществления. Полученные величины сравнивают между собой. Такие измерения нужно производить в одинаковых условиях, учитывая естественное движение воздуха в результате сквозняка, закрытые или открытые двери и окна, а также функционирование вентиляционной системы.

Вот еще одна полезная возможность использования детектора-индикатора радиоактивного газа. Известен научный факт, что перед землетрясениями концентрация радона в земной поверхности скачкообразно увеличивается, ввиду смещения тектонических плит и возрастания механического напряжения между ними с сопутствующей вибрацией в земной коре (микросейсмическая активность). Это дает шанс предсказывать катастрофу. Если вести ежедневный мониторинг концентрации радона в воздухе, то вполне возможно зафиксировать скачкообразное увеличение значения ЭРОА, успеть предупредить об этом окружающих и принять необходимые меры безопасности.

Какой индикатор радона выбрать?

Радиоактивные элементы естественного и техногенного происхождения окружают человека повсюду.

Попадая в организм они оказывают губительное воздействие на клетки.

Из природных наиболее опасных в этом плане считается радиоактивный газ радон, который образуется повсеместно при распаде радиоактивных элементов радия и урана, тория и актиния, а также и других.

Допустимая доза радона для человека в 10 раз меньше допустимой дозы бета и гамма- излучений.

Всего через 1 час после внутривенного введения даже небольшой дозы радона в 10 микрокюри в кровь экспериментального кролика, у него резко сокращается количество лейкоцитов в крови и затем начинают поражаться лимфатические узлы и кроветворные органы, селезенка, костный мозг.

Радон в природе

Радон - это газ, не имеющий цвета и запаха, ядовит и радиоактивен. Радон легко растворяется в жидкости (воде) и жировых тканях живых организмов.

Радон довольно тяжел, он в 7,5 раз тяжелее веса воздуха, поэтому он "обитает" в толще земных пород и понемногу выделяется в атмосферный воздух в смеси с увлекающими его на поверхность потоками других, более легких газов, таких как водород, углекислый газ, метан, азот и др.

Из-за своей химической инертности радон может длительно мигрировать по трещинам, порам почвы и трещинам пород на большие расстояния, пока не попадёт в наш дом .

Концентрация радона в воздухе во многом зависит от геологической обстановки местности, например, граниты, содержащие много урана, являются активными источниками радона, а в то же время над поверхностью морей и океанов концентрация радона мало.

Концентрация зависит также от погоды и времени года - во время дождя микротрещины, по которым радон поступает из почвы, заполняются водой, снежный покров также препятствует доступу радона в воздух). Замечено, что перед землетрясениями концентрация радона в воздухе повышается, вероятно, из-за более активного обмена воздуха в грунте при росте микросейсмической активности.

В природе радона очень мало, это один из наименее распространенных на планете химических элементов. Наука содержание радона в атмосфере оценивает в 7 10–17% по весу. Но и в земной коре его очень мало – он образуется в основном из уникального сверхредкого радия. Тем не менее эти немногочисленные атомы радона очень заметны с помощью специальных измерительных приборов.

Радон в жилом доме

Основные составляющие радиационного фона жилого помещения в большой степени зависят от человека. В наш дом радон попадает из почвы участка, на котором стоит дом, через стены, фундамент здания, с водопроводной водой, а затем оседает и концентрируется на нижних этажах, подвальных помещениях и поднимается с воздушными потоками на верхние этажи здания.

Большое значение при защите зданий от радона имеют, как конструктивных решения зданий, так и качество строительных материалов, применённые системы вентиляции, используемый зимний кладочный раствор . Строительные материалы в разной степени, в зависимости от их качества, так же содержат дозу радиоактивных элементов.

Большую опасность может представлять поступление газа радона с водными парами при пользовании саун, душей, ванн, парных. Радон содержится также и в природном газе, поэтому при использовании газовых плит на кухне рекомендуется установить вытяжку для защиты от накопления и концентрирования радона.

Согласно Федерального Закон РФ "О радиационной безопасности населения" и норм радиационной безопасности, при проектировании любых здания среднегодовая активность изотопов радона в воздухе помещений не должна превышать норм в противном случае возникает вопрос о разработке и проведении защитных мероприятий, а иногда и о сносе или перепрофилировании здания.

Чтобы самостоятельно обезопасить свой дом от этого вредного радиоактивного газа, необходимо тщательно заделать щели и трещины в стенах и полах, поклеить обои, герметизировать подвальные помещения, а так же чаще проветривать помещение - концентрация газа радона в не проветренном помещении может быть в 8 раз больше.

В настоящее время многие страны проводят экологический мониторинг концентрации газа радона в зданиях. Установлено, что в районах геологических разломов коры концентрации радона в помещениях могут быть огромные и существенно превышать средние показатели по остальным регионам.

Влияние на живые организмы

Ученые установили, что газ радон даёт наибольший вклад в радиоактивное облучение человека - более 50% общей дозы радиации, получаемой человеком от природных и техногенных радионуклидов.

Основная часть облучения человека происходит от продуктов распада газа радона - изотопов свинца, висмута и полония. Продукты этого распада попадая в легкие человека вместе с воздухом, задерживаются в них, а распадаясь, выделяют альфа-частицы, которые поражают клетки эпителия.

Такой распад ядер радона в легочной ткани вызывает "микроожоги", а повышенная концентрация радона в воздухе может привести к раку лёгких. Дополнительно альфа-частицы вызывают необратимые повреждения в хромосомах клеток костного мозга человека, а это увеличивает риск вероятности развития лейкозов. Наиболее уязвимыми для газа радона являются половые, кроветворные и иммунные клетки.

Все частицы ионизирующей радиации способны повреждать наследственный код человека, никак себя не проявляя до тех пор, пока клетка не начнёт делиться. Тогда речь уже может идти и о мутациях клеток, приводящих к сбоям в жизнедеятельности организма человека.

Очень опасно сочетание воздействия двух ядов - радона и курения. Установлено, что радон является вторым по частоте после курения фактором, вызывающим рак лёгких . В свою очередь рак лёгких, который вызван радоновым облучением, в мире является шестой по частоте из причиной смерти от рака.

Не столько сам газ радон задерживается в организме, а сколько радиоактивные продукты его распада. Исследователи, работавшие с твердым радоном, подчеркивают непрозрачность этого вещества. А причина непрозрачности одна: моментальное оседание твердых продуктов распада.

Эти продукты "выдают" весь комплекс излучений:

Альфа-лучи – малопроникающие, но очень энергичные;

Бета-лучи;

Жесткое гамма-излучение.

Польза радона

Радон используют в медицинской практике для приготовления радоновых ванн, издавна занимающих заметное место в арсенале курортов и физиотерапии. Известно, что растворенный в ультрадозах в воде радон оказывает положительное воздействие, как на центральную нервную систему, так и на многие другие функции организма.

Однако роль самого радона-222 здесь минимальна, т.к. он испускает лишь альфа-частицы, основная масса которых задерживается водой и не попадает на кожу. Но вот активный налет продуктов распада газа радона продолжает действовать на организм и после прекращения процедуры. Считается, что радоновые ванны - это эффективное средство лечения многих заболеваний (сердечно-сосудистых, кожных, заболеваний нервной системы).

Радоновую воду также прописывают внутрь для воздействия на органы пищеварения. Эффективными считаются и радоновые грязи, вдыхание обогащенного радоном воздуха.

Но нужно учитывать , что как всякое сильнодействующее средство, радоновые процедуры требуют постоянного контроля врача и очень точной дозировки. Нужно знать, что при некоторых заболеваниях человека радонотерапия абсолютно противопоказана.

Медицина использует для процедур как природные родоновые воды, так и искусственно приготовленные. В медицине радон получают из радия, которого клинике вполне достаточно всего несколько миллиграммов, чтобы в течение очень длительного периода ежедневно подготавливать десятки радоновых ванн.

Зоологами радон используется в сельскохозяйственном производстве для активации кормов домашних животных.

В металлургической промышленности радон применяется в качестве индикатора при определении скорости газовых потоков в доменных печах, газопроводах.

Геологам радон помогает найти залежи урана и тория, гидрологам - помогает исследовать взаимодействия между грунтовыми и поверхностными водами. Изменение концентрации газа радона в подземных водах применяется для прогноза землетрясений и извержений вулканов сейсмологами .

Про радон можно справедливо сказать: самый тяжелый, самый дорогой, самый редкий, но и самый опасный для человека газ из всех существующих газов на Земле. Поэтому при эффективных и своевременных мерах защиты жилого здания от его непрошенного проникновения, радон можно заставить с пользой служить людям.

Обсуждение (комментариев 0) :

Срубами на Руси назывались деревянные сооружения, стены которых собирались из обработанных брёвен. Так строились избы, храмы, башни деревянных кремлей и другие сооружения деревянного зодчества. Строится дом-сруб и различные ограждения из дерева для террасы из брёвен хвойных и лиственных пород. Такая древесина должна быть сухой, без гнили, трещин, грибка и не заражёна жуком-древоедом.

Прошли времена, когда в СССР гражданам выделялись участки земли от 4 до 6 соток под огороды, на которых разрешалось строить одноэтажный домик размером не более 3 на 5 метров - своеобразный хозблок дачный для хранения садового инвентаря и другой дачной утвари круглогодично. Зато ещё тогда ко многим огородным участкам подводилось электричество, а водоснабжение на огородах обеспечивалось подведением труб с водой или рытьём колодцев.

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.