Радон как источник облучения.

Радон

Относительно недавно учеными было установлено, что основной вклад в облучение человека от природных источников облучения вносит радионуклид ²²²Rn. В среднем этот радионуклид и продукты его распада формируют дозу, сопоставимую со средней дозой от всех остальных источников природного облучения.

Радон-222 является членом радиоактивного семейства урана-238, он образуется в результате альфа-распада радия-226, имеет период полураспада около 4 дней и в результате собственного альфа-распада превращается в полоний-218. Радон не имеет ни вкуса, ни запаха и в 7,5 раза тяжелее воздуха. Особенностью радона являются его химические свойства - это инертный газ, атомы которого практически не образуют химических соединений с другими атомами, вследствие чего радон не удерживается внутри вещества (минерала, почвы, строительного материала) в виде соединения, как другие радионуклиды, а свободно мигрирует из объема вещества к поверхности и попадает в воздух.

На открытой местности радон быстро рассеивается в атмосфере и не оказывает существенного радиационного воздействия на человека. Обычный диапазон активности радона-222 на открытом воздухе составляет 4-10 Бк/м³ и зависит от местности и погоды. В помещениях удельная активность радона значительно выше, а формируемая им доза в среднем сопоставима со всеми описанными выше природными источниками, вместе взятыми.

В закрытых, мало проветриваемых помещениях радон может накапливаться, достигая высоких концентраций и создавая повышенное облучение человека в этих помещениях. Такая ситуация характерна в большей степени для подвалов и первых этажей зданий, где удельная активность радона может составлять величину порядка 1-10 кБк/м³.

Основная причина, по которой может возникнуть высокая концентрация радона в помещении - это выход его из грунта, особенно если в грунте повышенное содержание урана и, следовательно, радия-226. Критическим фактором в этом случае является толщина и целостность (микротрещины, поры, трещины) фундамента и межэтажных перекрытий. Концентрация в помещении радона за счет его эмиссии сквозь фундамент может превышать наружную в несколько тысяч раз.

Вторая причина - это использование строительных материалов с повышенной радиоактивностью. Например, на протяжении десятков лет в Швеции использовались глиноземы для производства строительного бетона. Из такого бетона было построено несколько сот тысяч домов. Затем обнаружили, что глиноземы содержат радий и торий на уровне 1400 Бк/кг, после чего их использование было резко сокращено. В ряде случаев причиной высокой концентрации радона может служить использование воды, богатой радием, например, воды артезианских колодцев. Содержание радона в такой воде может достигать десятков МБк/л, а активность радона порядка десятков кБк/л уже не является редкостью. Причем облучение происходит не столько в результате употребления этой воды (при кипячении радон быстро улетучивается), сколько в результате вдыхания паров воды, например, в ванной комнате.

Атмосферный воздух также может служить непосредственным источником поступления радона внутрь помещений. Воздухообмен может осуществляться за счет естественной вентиляции через открытые окна и двери, за счет принудительной вентиляции и фильтрации и за счет неконтролируемой утечки воздуха через трещины в строительных покрытиях. Если дом плохо герметизирован, то скорость поступления радона внутрь помещения из наружного воздуха может оказаться значительной. Скорость поступления радона за счет фильтрации наружного воздуха пропорциональна кратности воздухообмена.

Следующим источником радона в домах является водопровод и канализация. Радон довольно хорошо растворим в воде. При нагревании или разбрызгивании воды, содержащийся в ней радон частично переходит в воздух. Концентрация радона в поверхностных водах, как правило, меньше, чем в грунтовых.

С повышением температуры значительно увеличивается степень обезгаживания воды. При этом количество освобождающегося и поступающего в воздух радона зависит от условий пользования водой. Большие концентрации радона в воде характерны, как правило, для глубоких скважин, пробуренных в гранитных породах.

Независимо от путей попадания радона в помещение главным фактором, влияющим на его накопление, является степень герметизации помещения, что особенно актуально для стран с холодным климатом и хорошим качеством домов (Швеция, Финляндия и др.). Кроме герметизации помещений, к которой вынуждены прибегать жители холодных стран, накопление радона связано с «эффектом дымохода», когда низкая температура почвы и наружных стен приводит к втягиванию воздуха внутрь помещения. Отсюда следует и универсальный метод предотвращения его накопления - регулярное проветривание.

Согласно российским нормативам, предельное содержание радона-222 в жилых зданиях 200 Бк/м³. Этот же уровень Национальный Совет по радиационной защите Соединенного Королевства рекомендует считать пределом, при превышении которого необходимо принять меры для его снижения. В условиях Финляндии, например, такая концентрация радона в новых домах - обычное явление.

Строго говоря, доза обусловлена в основном не самим радоном-222, а продуктами его распада, которые также радиоактивны.

Биологическое воздействие

Попадая в организм человека, радон способствует процессам, приводящим к раку лёгких. Распад ядер радона и его дочерних изотопов в легочной ткани вызывает микроожог, поскольку вся энергия альфа-частиц поглощается практически в точке распада. Особенно опасно сочетание воздействия радона и курения. Считается, что радон — второй по частоте после курения фактор, вызывающий рак лёгких. Рак лёгких, вызванный радоновым облучением, является шестой по частоте причиной смерти от рака.

Радионуклиды радона обусловливают более половины всей дозы радиации, которую в среднем получает организм человека от природных и техногенных радионуклидов окружающей среды.

Меры профилактики

• Изоляция подвалов зданий и перекрытий между подвалом и первым этажом от почвенного воздуха. Для этого по монолитно-фундаментной плите и по внутренней поверхности стен подвала устраивается герметичный противорадоновый ковер.

• Интенсивное проветривание подвальных помещений или создание промежуточного продуваемого пространства между подвалом и жилыми помещениями.

• Свободный газоотвод из почвы вне контуров здания, например, путем устройства обратной засыпки экологически чистыми газопроницаемыми материалами.

• Изменение объемно-планировочных и конструктивных решений, обеспечивающих минимальное использование строительных материалов с повышенными радиоактивностью и радоновыделением.

• Геметизация оконных и дверных проемов, обеспечение раздельной, в том числе принудительной, вентиляции помещений, независимо для каждого этажа.

• Отделка фасада и кровли здания материалами, предотвращающими скопление пыли и снижающими газопоглощение.

• Облицовка внутренних поверхностей, помещений или их покрытий специальной противорадоновой краской.

• В эксплуатируемых зданиях, до проведения изоляции подвальных помещений, можно рекомендовать жильцам:

- настелить на пол линолиум без подкладки (которая может накапливать продукты распада радона);

- почаще проветривать помещение;

- заделать щели в полу и стенах;

- покрыть полы масляной краской (не менее 3-х слоев);

- оклеить стены обоями (снижение проникновения радона около 30%.);

- произвести облицовку стен и полов пластиком (поступление радона уменьшается примерно в 10 раз).

Следует отметить, что проблеме радона в помещениях во многих странах было уделено очень большое внимание. На проведение масштабных исследований и изменение условий проживания в этой связи некоторыми странами были потрачены колоссальные средства. Проведённые позже крупные исследования и накопленные статистические данные показали, что в том диапазоне концентраций, который характерен для помещений, повышение содержания радона не только не увеличивает, а, наоборот, уменьшает вероятность заболевания раком легких.