Tieteen ja teknologian nopean kehityksen valossa asiantuntijat ovat huolissaan siitä, ettei väestön keskuudessa edistetä säteilyhygieniaa. Asiantuntijat ennustavat, että seuraavan vuosikymmenen aikana "radiologisesta tietämättömyydestä" voi tulla todellinen uhka yhteiskunnan ja planeetan turvallisuudelle.
Näkymätön tappaja
1400-luvulla eurooppalaiset lääkärit hämmästyivät rautaa, polymetalleja ja hopeaa louhivien kaivosten työntekijöiden epätavallisen korkeasta kuolleisuudesta keuhkosairauksiin. Salaperäinen sairaus, jota kutsutaan "vuoristotaudiksi", kohtasi kaivostyöläisiä viisikymmentä kertaa useammin kuin tavalliset maallikot. Vasta 1900-luvun alussa, radonin löytämisen jälkeen, hänet tunnustettiin syyksi keuhkosyövän kehittymisen edistämiseen kaivostyöläisten keskuudessa Saksassa ja Tšekin tasavallassa.
Mikä radon on? Onko sillä vain negatiivinen vaikutus ihmiskehoon? Näihin kysymyksiin vastaamiseksi tulee muistaa tämän salaperäisen elementin löytämisen ja tutkimuksen historia.
Emanation tarkoittaa "ulosvirtausta"
Radonin löytäjä hyväksyiharkitse englantilaista fyysikkoa E. Rutherfordia. Juuri hän huomasi vuonna 1899, että toriumpohjaiset valmisteet erittävät raskaiden α-hiukkasten lisäksi väritöntä kaasua, mikä lisää radioaktiivisuuden tasoa ympäristössä. Tutkija kutsui väitettyä ainetta toriumin emanaatioksi (emanaatiosta (lat.) - expiraatio) ja antoi sille kirjaimen Em. Samanlaiset emanaatiot ovat ominaisia myös radiumvalmisteille. Ensimmäisessä tapauksessa vapautunutta kaasua kutsuttiin toroniksi, toisessa - radoniksi.
Myöhemmin pystyttiin todistamaan, että kaasut ovat uuden alkuaineen radionuklideja. Skotlantilainen kemisti, Nobel-palkittu (1904) William Ramsay (yhdessä Whitlow Grayn kanssa) vuonna 1908 onnistui eristämään sen puhtaassa muodossaan ensimmäistä kertaa. Viisi vuotta myöhemmin elementille annettiin lopulta nimi radon ja symboli Rn.
Mitä radon on?
D. I. Mendelejevin kemiallisten alkuaineiden jaksollisessa taulukossa radon on 18. ryhmässä. Sen atominumero on z=86.
Kaikki olemassa olevat radonin isotoopit (yli 35, massaluvut 195–230) ovat radioaktiivisia ja aiheuttavat tietyn vaaran ihmisille. Luonnossa alkuaineen atomeja on neljää tyyppiä. Kaikki ne ovat osa luonnollista radioaktiivista aktinouraanin, toriumin ja uraaniradiumin sarjaa. Joillakin isotoopeilla on omat nimensä ja historiallisen perinteen mukaan niitä kutsutaan emanaatioiksi:
- anemone - aktinon 219Rn;
- thorium - toron 220Rn;
- radium - radon 222Rn.
Viimeinen on erilainensuurin vakaus. Radonin puoliintumisaika 222Rn on 91,2 tuntia (3,82 päivää). Jäljellä olevien isotooppien vakaan tilan aika lasketaan sekunteina ja millisekunteina. α-hiukkasten säteilyn aiheuttaman hajoamisen aikana muodostuu poloniumin isotooppeja. Muuten, juuri radonin tutkimuksen aikana tiedemiehet kohtasivat ensimmäisen kerran useita saman alkuaineen atomeja, joita he myöhemmin kutsuivat isotoopeiksi (kreikan sanasta "sama", "sama").
Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
Normaaleissa olosuhteissa radon on väritön ja hajuton kaasu, jonka läsnäolo voidaan havaita vain erikoisinstrumenteilla. Tiheys - 9,81 g/l. Se on raskain (ilma on 7,5 kertaa kevyempää), harvinaisin ja kallein kaikista planeetallamme tunnetuista kaasuista.
Liukoamme hyvin veteen (460 ml/l), mutta orgaanisissa yhdisteissä radonin liukoisuus on suuruusluokkaa suurempi. Sillä on korkean sisäisen radioaktiivisuuden aiheuttama fluoresenssivaikutus. Kaasumaiselle ja nestemäiselle olomuodolle (lämpötiloissa alle -62˚С) on ominaista sininen hehku, kiteiselle (alle -71˚С) - keltainen tai oranssinpunainen.
Radonin kemiallinen ominaisuus johtuu sen kuulumisesta inerttien ("jalo") kaasujen ryhmään. Sille on ominaista kemialliset reaktiot hapen, fluorin ja joidenkin muiden halogeenien kanssa.
Toisa alta elementin epävakaa ydin on korkeaenergisten hiukkasten lähde, jotka vaikuttavat moniin aineisiin. Altistuminen radonille värjää lasia ja posliinia, hajottaa veden hapeksi,vetyä ja otsonia, tuhoaa parafiinia ja vaseliinia jne.
Radonin saaminen
Radonin isotooppien eristämiseksi riittää, että johdetaan ilmasuihku muodossa tai toisessa radiumia sisältävän aineen yli. Kaasupitoisuus suihkussa riippuu monista fysikaalisista tekijöistä (kosteus, lämpötila), aineen kiderakenteesta, sen koostumuksesta, huokoisuudesta, homogeenisuudesta ja voi vaihdella pienistä fraktioista 100 %:iin. Yleensä käytetään bromidin tai radiumkloridin liuoksia suolahapossa. Kiinteitä huokoisia aineita käytetään paljon harvemmin, vaikka radonia vapautuu puhtaammin.
Tuodoksena oleva kaasuseos puhdistetaan vesihöyrystä, hapesta ja vedystä ohjaten se kuuman kupariverkon läpi. Loput (1/25 000 alkuperäisestä tilavuudesta) kondensoidaan nestemäisellä ilmalla ja typen, heliumin ja inerttien kaasujen epäpuhtaudet poistetaan kondensaatista.
Huom: kemiallista alkuainetta radonia tuotetaan maailmanlaajuisesti vain muutamia kymmeniä kuutiosenttimiä vuodessa.
Levittää luonnossa
Radiumytimiä, joiden fissiotuote on radon, puolestaan muodostuu uraanin hajoamisen aikana. Pääasiallinen radonin lähde on siis uraania ja toriumia sisältävät maaperät ja mineraalit. Näiden alkuaineiden suurin pitoisuus löytyy magmaisista, sedimentti-, metamorfisista kivistä ja tummanvärisistä liuskeista. Inerttisyytensä ansiosta radonkaasu poistuu helposti mineraalien kidehiloista ja leviää helposti pitkiä matkoja maankuoren onteloiden ja halkeamien kautta ja pakenee ilmakehään.
Lisäksi kerrostenvälinen pohjavesi, joka pesee tällaisia kiviä, kyllästyy helposti radonilla. Ihminen on käyttänyt radonvettä ja sen erityisominaisuuksia kauan ennen alkuaineen löytämistä.
Ystävä vai vihollinen?
Tästä radioaktiivisesta kaasusta kirjoitetuista tuhansista tieteellisistä ja populaaritieteellisistä artikkeleista huolimatta on yksiselitteistä vastata kysymykseen: "Mitä radon on ja mikä on sen merkitys ihmiskunnalle?" näyttää vaike alta. Nykyaikaiset tutkijat kohtaavat ainakin kaksi ongelmaa. Ensimmäinen on, että radonsäteilyn vaikutuksen alueella elävään aineeseen se on sekä haitallinen että hyödyllinen alkuaine. Toinen on luotettavien rekisteröinti- ja valvontakeinojen puute. Ilmakehässä olemassa olevat radonilmaisimet, jopa nykyaikaisimmat ja herkimmät, voivat antaa useita kertoja poikkeavia tuloksia toistettaessa mittauksia.
Varo radonia
Ihmisen pääasiallinen säteilyannos (yli 70 %) elämänprosessissa johtuu luonnollisista radionuklideista, joiden joukossa johtavat asemat kuuluvat värittömälle radonkaasulle. Asuinrakennuksen maantieteellisestä sijainnista riippuen sen "osuus" voi vaihdella 30-60%. Ilmakehässä olevan vaarallisen alkuaineen epävakaiden isotooppien vakiomäärää ylläpidetään jatkuvalla maaperän kiviaineilla. Radonilla on epämiellyttävä ominaisuus kerääntyä asuin- ja julkisiin rakennuksiin, joissa sen pitoisuus voi nousta kymmeniä tai satoja kertoja. Hyvän terveyden vuoksiihmisille vaarana ei ole niinkään itse radioaktiivinen kaasu, vaan poloniumin 214Po ja 218Po kemiallisesti aktiiviset isotoopit, jotka muodostuvat sen seurauksena. hajoaminen. Ne pysyvät tiukasti kehossa ja vaikuttavat haitallisesti elävään kudokseen sisäisen α-säteilyn avulla.
Astmaattisten tukehtumis- ja masennuskohtausten, huimauksen ja migreenin lisäksi tämä on täynnä keuhkosyövän kehittymistä. Riskiryhmään kuuluvat uraanikaivosten sekä kaivos- ja jalostuslaitosten työntekijät, vulkanologit, radonterapeutit, maankuoren ja arteesisten vesien epäsuotuisten alueiden väestö, joilla on korkea radonjohdannaispitoisuus, sekä radonkeskukset. Tällaisten alueiden tunnistamiseksi laaditaan radonvaarakartat geologisin ja säteilyhygieenisin menetelmin.
Huomaa: uskotaan, että skotlantilainen tämän alkuaineen tutkija William Ramsay kuoli keuhkosyöpään altistumisesta radonille vuonna 1916.
Suojausmenetelmät
Viime vuosikymmenellä läntisten naapureiden esimerkin mukaisesti tarvittavat radontorjuntatoimenpiteet alkoivat levitä entisen IVY:n maissa. Sääntelyasiakirjat (SanPin 2.6.1., SP 2.6.1.) sisältävät selkeät vaatimukset väestön säteilyturvallisuuden takaamiseksi.
Tärkeimmät suojatoimenpiteet maaperän kaasuja ja luonnollisia säteilylähteitä vastaan ovat:
- Maan alle puulattioiden järjestely monoliittisesta betonilaattasta, jossa on kivimurska ja luotettava vedeneristys.
- Parannettu ilmanvaihtokellari ja kellaritilat, asuinrakennusten ilmanvaihto.
- Keittiöön ja kylpyhuoneeseen tuleva vesi on suodatettava erityisellä tavalla, ja itse huoneet on varustettu pakollisilla poistoilmalaitteilla.
Radiolääketiede
Mitä radon on, esi-isämme eivät tienneet, mutta jopa Tšingis-kaanin loistavat ratsumiehet paransivat haavansa tällä kaasulla kyllästetyillä Belokurikhan (Altai) lähteiden vesillä. Tosiasia on, että mikroannoksissa radonilla on positiivinen vaikutus ihmisen elintärkeisiin elimiin ja keskushermostoon. Altistuminen radonvedelle kiihdyttää aineenvaihduntaprosesseja, minkä ansiosta vaurioituneet kudokset palautuvat paljon nopeammin, sydämen ja verenkiertoelimistön toiminta normalisoituu ja verisuonten seinämät vahvistuvat.
Kaukasuksen vuoristoalueiden (Essentuki, Pyatigorsk, Kislovodsk), Itävallan (Gastein), Tšekin (Yakhimov, Karlovy Vary), Saksan (Baden-Baden), Japanin (Misasa) lomakeskukset ovat viihtyneet pitkään. - ansainnut mainetta ja suosiota. Nykyaikainen lääketiede tarjoaa radonkylpyjen lisäksi hoitoa kastelulla, inhalaatiolla asianmukaisen asiantuntijan tiukassa valvonnassa.
Ihmiskunnan palveluksessa
Radonkaasun laajuus ei rajoitu pelkästään lääketieteeseen. Alkuaineen isotooppien kykyä adsorboitua käytetään aktiivisesti materiaalitieteessä metallipintojen ja koristelun heterogeenisyyden mittaamiseen. Teräksen ja lasin tuotannossa radonia käytetään teknisten prosessien kulkua säätelemään. Hänen avullaantarkista kaasunaamarien ja kemikaalisuojalaitteiden tiiviys.
Geologiassa ja geologiassa monet menetelmät mineraalien ja radioaktiivisten malmiesiintymien etsimiseksi ja havaitsemiseksi perustuvat radonmittauksiin. Maaperän radon-isotooppien pitoisuuden perusteella voidaan arvioida kivimuodostelmien kaasunläpäisevyyttä ja tiheyttä. Radonympäristön seuranta näyttää lupaav alta tulevien maanjäristysten ennustamisen kann alta.
On edelleen toivottavaa, että ihmiskunta selviää edelleen radonin kielteisistä vaikutuksista ja radioaktiivisesta elementistä on vain hyötyä planeetan väestölle.
