РАДОН: ИСТОРИЯ, СВОЙСТВА, ЗНАЧЕНИЕ

По данным Международной комиссии по радиологической защите, Научного комитета по действию атомной радиации ООН наибольшая часть дозы облучения – более 80 % от общей, получаемой населением в обычных условиях, связана именно с природными источниками радиации. При умеренных концентрациях радона 50-60% этой дозы обусловлено присутствием газа радона и его дочерних продуктов распада в воздухе зданий.

Впервые предположение о существовании радона в конце 19-го века сделали супруги Кюри, занимавшиеся выделением радия. Радон является дочерним продуктом распада радия и является звеном долгоживущих природных радиоактивных цепочек распада урана-235, урана-238, тория-232.

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 эманацией (от латинского emanation – истечение) и дать ему символ Em. Последующие наблюдения показали, что все препараты радия, тория и актиния испускают некую эманацию, которая обладает радиоактивными свойствами.

В 1902 г. Резерфорд и Содди экспериментально доказали, что эманация – это газообразное вещество, которое подчиняется закону Бойля и при охлаждении переходит в жидкое состояние. Исследование ее химических свойств показало, что эманация представляет собой инертный газ.

Позднее эта охлажденная эманация, полученная из препаратов радия была названа «эманация радия» (Radium Emanation – Rа Em) с тем, чтобы отличать ее от эманаций тория и актиния. В дальнейшем было доказано, что все эманации на самом деле представляют собой радионуклиды нового элемента – инертного газа, которому отвечает атомный номер 86, впервые выделенного в чистом виде Рамзаем и Греем в 1908 году.

В 1911 г. Рамзай, определивший атомный вес эманации радия, дал ей новое название – нитон (Niton) (от лат. nitens – блестящий, светящийся); этим названием он, очевидно, желал подчеркнуть свойство газа вызывать фосфоресценцию некоторых веществ. В 1923 году было принято более точное название радон (Radon) – производное от слова «радий» и символ Em был сменен на Rn. Эманации тория и актиния (изотопы радона) стали именовать тороном (Thoron) и актиноном (Actinon) соответственно.

Заслуга открытия радона, как химического элемента, часто приписывается также немецкому химику Фредерику Эрнсту Дорну, однако первооткрывателем радона как химического элемента все же следует считать Резерфорда. В 1900 г. Дорн открыл самый долгоживущий изотоп радона 222Rn с периодом полураспада 3,823 дня и опубликовал статью об этом, сославшись на более раннюю работу Резерфорда. Резерфорд, сперва с Оуэнсом, а затем один в 1899 г. работал с другим изотопом 220Rn (тороном), период полураспада которого около 54,5 секунд.

Радон (Radon, Rn) – благородный радиоактивный газ, элемент XVIII группы периодической системы химических элементов Менделеева с атомным номером 86. Простое вещество представляет собой самый тяжелый из инертных газов, не имеет цвета и запаха, радиоактивен и может представлять опасность для жизни и здоровья людей.

Радон лучше других инертных газов растворяется в воде и обладает растворимостью 460 мл/л. В органических растворителях и в жировой ткани человека растворимость радона в десятки раз выше, чем в воде. Газ хорошо просачивается сквозь полимерные пленки, легко адсорбируется активированным углем и силикагелем. Радон в 110 раз тяжелее водорода и в 7 с лишним раз тяжелее воздуха. При охлаждении до минус 62 °С радон сгущается в жидкость, которая в 7 раз тяжелее воды (удельный вес жидкого радона почти равен удельному весу цинка). Температура замерзания радона – минус 71 °С.

Наиболее значимым и распространенным дозовым фактором является воздействие радона, содержащегося в воздухе помещений. Радон, являясь компонентом воздуха, попадает в легкие человека при дыхании. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), воздействие радона повышает риск возникновения и развития рака легкого, вследствие воздействия высокоэнергетического альфа-излучения на высокочувствительные клетки дыхательной системы. По оценкам экспертов Международной комиссии по радиационной защите (МКРЗ) облучение населения за счет радона обуславливает до 20 % общего количества заболеваний раком легких.

В настоящее время известно 35 изотопов радона с массовыми числами от 195 до 229, все они радиоактивны. Четыре изотопа радона встречаются в природе и входят в природные радиоактивные ряды. Rn-222, или просто радон, образующийся в радиоактивном семействе урана-238; Rn-220 или торон, образующийся в семействе тория-232; и Rn-219, или актион, образующийся в семействе урана-235. Эти изотопы имеют следующие периоды полураспада: 3,82 дня, 55 сек. и 4 сек. соответственно. Также в одну из побочных ветвей (коэффициент ветвления 2•10-7) семейства 238U (урана-радия) входит очень короткоживущий естественный изотоп Rn-218 с периодом полураспада T1/2 = 35 мс. Однако учитывая, что объемы его образования и период полураспада крайне малы – влиянием данного изотопа радона на человека можно пренебречь. С другой стороны Rn-222, являясь наиболее долгоживущим изотопом радона, вместе с его ДПР вносят наиболее существенный вклад в облучение человека, заметные дозы формирует и Rn-220 (торон).

Проблемы облучения радоном с его ДПР и радиационной защиты на рабочих местах и в жилищах были рассмотрены в Публикации № 50 МКРЗ, 1987 г. и Публикации № 60 МКРЗ, 1990 г. Принципиально новые подходы к оценке радоновой опасности и радиационной защите от радона и его ДПР были показаны в Публикации № 65 МКРЗ, 1993 г. Современный подход, медицинские аспекты и более глубокое рассмотрение радоновой опасности описаны в Публикации № 115 МКРЗ «Риск возникновения рака легкого при облучении радоном и продуктами его распада. Заявление по радону». Внимание различных мировых организаций и масштаб проводимых исследований напрямую указывают на важность и остроту радоновой проблемы. Можно утверждать, что проблема радона сегодня является проблемой №1 в мире в исследованиях по радиобиологии и радиоэкологии.

Впервые доказательства связи заболеваемости раком легкого с концентрацией радона в рабочих помещениях были получены по результатам когортных исследований, проведенных среди работников урановых и других шахт. Выводы об инициации радоном рака лёгкого, сделанные для категории шахтеров, и впервые полученная линейная зависимость количества первичных заболеваний раком лёгкого от объёмной активности радона на рабочих местах , была распространена согласно линейной беспороговой концепции на область значительно более низких концентраций, наблюдающихся в жилых помещениях. В последствии значения коэффициентов риска, а также поло-возрастные зависимости заболеваемости раком легкого были подтверждены в 13 эпидемиологических исследованиях, проведенных в 9 европейских странах.
В конце 70-х годов 20-го века начались широкомасштабные исследования влияния радона на здоровье населения в Швеции, США и других странах.

Особенно следует отметить колоссальные масштабы и объёмы работ, выполненных в Швеции. Совместная деятельность исследователей и государственных и муниципальных властей привела к тому, что в Швеции сейчас один из наиболее низких показателей первичной заболеваемостью раком лёгкого в мире: 21 на 100000 населения. Для сравнения в Республике Беларусь этот показатель равен 62. Конечно, нельзя утверждать, что возникновение рака лёгкого только связано с радоном- это и генетическая зависимость, и курение, и условия проживания, а также влияние экологических и других факторов, однако впечатляет серьёзный и ответственный подход шведской власти и достижение результата.

В других странах, проводивших исследования по радону заметных успехов не было достигнуто, вследствие различных причин: недостатка финансирования, непоследовательностью в проведении и неполнотой исследований, невозможностью или отказом от проведения противорадоновых мероприятий в нужном объёме.

Основную группу лиц радонового риска составляют горняки урановых шахт, вулканологи, работники горно-обогатительных предприятий, врачи радоно-терапевты, жители регионов с повышенным содержанием урана и радия (например, жители горных районов Швейцарии, Карловых Вар (Чехия) и др.) и радоновых курортов (Пятигорск, Мацеста, Белокуриха и т.п.). Однако люди не входящие в зону риска могут сталкиваться с концентрациями радона на уровне 2-5 ПДК, вследствие геологических особенностей местности, конструктивных характеристик фундаментов, зданий, стройматериалов, уровня вентиляции и ряда других факторов.

В Республике Беларусь нет ситуации повышенной радоноопасности, однако существует весьма существенная неравномерность в распределении радона по территории. Наиболее высокие концентрации радона наблюдаются в помещениях зданий всей Витебской, северо-восточной и центральной части Могилёвской, части Гродненской и Минской областей, а также г.Минска. Учитывая значительные территории РБ, загрязнённые чернобыльскими радионуклидами, необходимо исследовать медико-биологические последствия аварии на ЧАЭС совместно с влиянием радона. Если оценить дозы облучения жителей Гомельской и Брестской областей, наиболее пострадавших от аварии на ЧАЭС, но получающие небольшие дозы от радона и дозы облучения жителей Витебской области, минимально пострадавших от аварии, но получающие значительные дозы от радона, то разница в значениях доз у витебчан (примерно, 3,5мЗв) и гомельчан (примерно, 1,5мЗв) в несколько раз выше, чем средняя доза по Каталогу-2014 (0,34 мЗв)

Радон используют в медицине для приготовления радоновых ванн. Радон используется в сельском хозяйстве для активации кормов домашних животных в металлургии в качестве индикатора при определении скорости газовых потоков в доменных печах, газопроводах. В геологии измерение содержания радона в воздухе и воде применяется для поиска месторождений урана и тория, в гидрологии – для исследования взаимодействия грунтовых и речных вод. Динамика концентрации радона в подземных водах может применяться для прогноза землетрясений.

Наиболее характерным парадоксом, связанным с радоном является следующее: на курортах Кавказских Минеральных Вод в качестве оздоровительной процедуры пользуют радоновые ванны, которые предписываются многим пациентам с заболеваниями кожи, суставов, некоторых внутренних органов. Принятие радоновых ванн имеет заметный терапевтический эффект, который имеет научное обоснование, как эффект радиационного гормезиса. Эти процедуры находятся в арсенале медиков до настоящего времени. С другой стороны, при посещении Шведского Агенства Радиационной Безопасности мне показывали экспонаты радонового музея, которые подтверждали опасность и вредоносность для здоровья радона. Среди экспонатов запечатанная бутылочка с водой, насыщенной радоном. Из такой воды люди раньше, не понимая, опасности принимали ванны-это был комментарий. Объяснить шведу в настоящее время о какой- нибудь пользе радона невозможно категорически.

РАДОН: ИСТОРИЯ, СВОЙСТВА, ЗНАЧЕНИЕ

Добавить комментарий Отменить ответ