Радиоактивный газ – радон.

Тяжелый радиоактивный газ радон – продукт радиоактивного превращения радия. В рассеянном виде радиоактивные уран, торий, радий присутствуют но всех горных породах, в почвах и водах – т. е. во всех элементах земной коры.

Ядра атомов радия, содержащие около сотни протонов и более сотни нейтронов, миллионы лет могут спокойно лежать в кристаллической решетке горных пород, обычной гальки или песчинок. Но приходит тот заветный миг, когда два нейтрона и два протона в ядре вдруг объединяются в так называемую α-частицу и вырываются из ядра. Оставшийся остаток ядра – это уже не радий. Это ядро газообразного элемента, называемого радоном. Атомы любого газа обладают стремлением при малейшей возможности покинуть ту полость, которая их заключает в себя. Атомы радона внутри камня такой возможностью обладают в ограниченной мере. Часть радона выходит в атмосферу через поверхность камня. Но большая часть атомов радона оказывается заключенной в порах горной породы, будь то горные блоки или камни, валяющиеся под ногами. Если поры имеют сообщение с поверхностью, то поровый воздух, обогащенный радоном, может просачиваться вовне. Интенсивность выхода радона из пор будет возрастать, если камень подвергнуть сжатию. Такой эксперимент провели в 1981 году американские ученые Р. Хоулаб и В. Бренди. Они подвергли одноосевому сжатию кусок обычного гранита и из него интенсивно стал выделяться радон. Так или иначе, атомы радона оказываются в атмосфере – самой подвижной и всепроникающей земной оболочке.

В органы дыхания человека за сутки попадают около 20 миллионов атомов радона, а при высоком радоноснабжении – более миллиарда тяжелых атомов этого испускающего разрушающие живую ткань частицы радиоактивного газа.

В природе радон встречается в двух основных формах:

в виде ₈₆Rn²²² (член радиоактивного распада ядра урана 92U238);

в виде ₈₆Rn²²⁰ (член радиоактивного распада ряда тория 90Th232).

Эти материнские нуклиды уран-238 и торий-232 стары как сама Земля (возраст Земли около 4,5 млрд. лет). Они сохранились только потому, что периоды полураспада основателей радиоактивных семейств очень велики и составляют для урана-238 4,5*109лет и для тория-232 – 14*109 лет.

В результате распада радона в воздухе образуются коротко-живущие радиоактивные изотопы полония, свинца и висмута, которые чаще всего прикрепляются к микроскопическим пылинкам – аэрозолям. Поверхность легких человека составляет несколько десятков квадратных метров. Это хороший фильтр, осаждающий радиоактивные аэрозоли, которые таким образом устилают поверхность. Два радиоактивных изотопа полония с массовыми числами 218 и 214 «обстреливают» α-частицами поверхность легких и обусловливают свыше 97% дозы облучения, связанного с радоном.

Ниже представлен ряд радиоактивного распада радона-222:

Долгоживущий изотоп свинца-210 удаляется из легких раньше, чем успевает распадаться, поскольку его период полураспада составляет 22 года.

Радон – инертный тяжелый газ без цвета и запаха, 7,5 раза тяжелее воздуха, точка кипения – 65°С, растворяется в воде.

Радон хорошо растворяется в крови и лимфе, и поэтому содержание его в единице объема человеческого тела достигает примерно 50% от содержания в окружающем воздухе. Как было показано выше, у радона есть еще три радиоактивных элемента, связанных с ним. Это его «дочерние» продукты распада, также радиоактивные изотопы полония, свинца и висмута. Сейчас известно, что радиационная доза в легких от дочерних продуктов во много раз больше, чем от самого радона.

Поскольку радиоактивный радон воздействует на верхние дыхательные пути человека, возникающие при его распаде α-частицы облучают эпителей бронхов, т. е. происходит ионизация и возбуждение атомов покровных слоев ткани, т. е. клеток эпителия.

Что касается радона, то жертвы его гибельного воздействия были известны еще в средние века, хотя, разумеется, о самом радоне тогда ничего знать не могли, ибо газ этот не имеет ни

Согласно международным нормам, допускается, что доза 1 бэр сокращает жизнь человека на 7 дней за счет вероятности умереть от рака. Исходя из этого, нетрудно сделать расчет. Скажем, 35 бэр дадут сокращение жизни всего на 245 дней.

В то же время Институт медико-биологических проблем формирования здоровья (г. Москва) приводит такие данные: продолжительность жизни на 20% зависит от состояния нашего здоровья на сегодня, на 20% – от состояния окружающей среды, на 10% – от качества медицинского обслуживания, на 50% – от нашего образа жизни, питания, отдыха, т. е. от нас самих!

По космическим нормативам, вступившим в силу с 1987 года, космонавты вынуждены «перетерпеть» дозу однократного радиационного воздействия в полете 500 мЗв и суммарную дозу за 5 лет профессиональной деятельности в 4 Зиверт. Например, 25-летний космонавт за год полета может предельно «получить» 665 мЗв облучения. Именно поэтому и выпускают в космос людей физически крепких, многократно проверенных.

Таким образом, максимальное годовое облучение с учетом естественных источников не должно превышать 5 мЗв. Отсюда легко рассчитать предельно допустимую мощность радиации:

Согласно рекомендациям Международной комиссии по радиационной защите (МКРЗ) и Всемирного общества здравоохранения (ВОЗ) радиационный уровень, соответствующий естественному фону 0,1 0,2 мкЗв/ч (10–20 мкР/ч), признано считать нормальным, уровень 0,2–0,6 мкЗп ч (20 60 мкР/ч) считается допустимым, а уровень свыше 0,6–1,2мкЗв/ч (60 120 мкР/ч) с учетом эффекта экранирования считается повышенным. Коэффициент ослабления (экранирования) для каменных зданий равен 10, а для деревянных – 2.

По данным республиканской СЭС, радиационный фон на всей территории Башкортостана находится в пределах 4–17 мкР/ч, что соответствует естественному фоновому значению. Усредненный радиационный фон в средней полосе России варьирует в пределах 10–20 мкР/ч. Для сравнения: средняя мощность радиации у цветного телевизора составляет 40–50 мкР/ч, а при полете на самолете на высоте 10–12 тыс. км – 500 мкР/ч. Поскольку от естественных источников радиации человек получает 240 мкЗв в год, то «остаток» до годовой допустимой нормы можно набрать за 22 часа на самолете, 216 суток из цветного телевизора или за одно исследование зуба в рентгенкабинете.

Внимание! Во всех случаях обнаружения участков местности с мощностью эквивалентной дозы γ-излучения или β-частиц выше «красной черты» – 0,6 мкЗв/ч – нужно немедленно ставить в известность районную и республиканскую службы санэпиднадзора!