В светлината на бързото развитие на науката и технологиите, експертите са загрижени за липсата на популяризиране на радиационната хигиена сред населението. Експертите прогнозират, че през следващото десетилетие "радиологичното невежество" може да се превърне в реална заплаха за сигурността на обществото и планетата.
Невидимият убиец
През 15-ти век европейските лекари бяха озадачени от необичайно високата смъртност от белодробни заболявания сред работниците в мини, които добиват желязо, полиметали и сребро. Мистериозна болест, наречена "планинска болест", порази миньорите петдесет пъти по-често от обикновения мирянин. Едва в началото на 20-ти век, след откриването на радона, именно той е признат за причина за стимулиране на развитието на рак на белия дроб сред миньорите в Германия и Чехия.
Какво е радон? Има ли само отрицателен ефект върху човешкото тяло? За да отговорим на тези въпроси, трябва да си спомним историята на откриването и изследването на този мистериозен елемент.
Еманация означава "изтичане"
Откривателят на радона приесмятат английския физик Е. Ръдърфорд. Именно той през 1899 г. забелязва, че препарати на базата на торий, освен тежки α-частици, отделят безцветен газ, което води до повишаване на нивото на радиоактивност в околната среда. Изследователят нарече предполагаемото вещество еманация на торий (от emanation (лат.) - изтичане) и му присвои буквата Em. Подобни излъчвания са характерни и за препарати от радий. В първия случай отделяният газ се наричаше торон, във втория - радон.
По-късно беше възможно да се докаже, че газовете са радионуклиди на нов елемент. Шотландският химик, Нобелов лауреат (1904) Уилям Рамзи (заедно с Уитлоу Грей) през 1908 г. успява да го изолира в чист вид за първи път. Пет години по-късно името радон и символът Rn най-накрая бяха присвоени на елемента.
Какво е радон?
В периодичната таблица на химичните елементи на Д. И. Менделеев радонът е в 18-та група. Има атомен номер z=86.
Всички съществуващи изотопи на радон (повече от 35, с масови числа от 195 до 230) са радиоактивни и представляват определена опасност за хората. В природата има четири вида атоми на елемента. Всички те са част от естествената радиоактивна поредица от актиноуран, торий и уран - радий. Някои изотопи имат свои собствени имена и според историческата традиция те се наричат еманации:
- anemone - actinon 219Rn;
- thorium - thoron 220Rn;
- радий - радон 222Rn.
Последният е различеннай-голяма стабилност. Полуживотът на радон 222Rn е 91,2 часа (3,82 дни). Времето в стационарно състояние на останалите изотопи се изчислява в секунди и милисекунди. При разпад с излъчване на α-частици се образуват изотопи на полония. Между другото, по време на изследването на радона учените за първи път се сблъскват с множество разновидности на атоми от един и същи елемент, които по-късно наричат изотопи (от гръцки „равен“, „еднакъв“).
Физични и химични свойства
При нормални условия радонът е безцветен газ без мирис, чието присъствие може да се установи само със специални инструменти. Плътност - 9, 81 g/l. Той е най-тежкият (въздухът е 7,5 пъти по-лек), най-редкият и най-скъпият от всички известни газове на нашата планета.
Ще се разтворим добре във вода (460 ml/l), но в органичните съединения разтворимостта на радона е с порядък по-висока. Има флуоресцентен ефект, причинен от висока присъща радиоактивност. За газообразно и течно състояние (при температури под -62˚С) е характерно синьо сияние, за кристално (под -71˚С) - жълто или оранжево-червено.
Химическата характеристика на радона се дължи на принадлежността му към групата на инертните ("благородни") газове. Характеризира се с химични реакции с кислород, флуор и някои други халогени.
От друга страна, нестабилното ядро на елемент е източник на високоенергийни частици, които влияят на много вещества. Излагането на радон оцветява стъкло и порцелан, разлага водата до кислород,водород и озон, унищожава парафина и вазелина и др.
Получаване на радон
За да се изолират радонови изотопи, е достатъчно да се прокара струя въздух върху вещество, съдържащо радий в една или друга форма. Концентрацията на газ в струята ще зависи от много физични фактори (влажност, температура), от кристалната структура на веществото, неговия състав, порьозност, хомогенност и може да варира от малки фракции до 100%. Обикновено се използват разтвори на бромид или радиев хлорид в солна киселина. Твърдите порести вещества се използват много по-рядко, въпреки че радонът се отделя по-чист.
Получената газова смес се пречиства от водна пара, кислород и водород, като се прекарва през гореща медна решетка. Остатъкът (1/25000 от първоначалния обем) се кондензира с течен въздух и примесите от азот, хелий и инертни газове се отстраняват от кондензата.
Забележка: само няколко десетки кубични сантиметра от химическия елемент радон се произвеждат в световен мащаб годишно.
Разпространение сред природата
Радиеви ядра, чийто продукт на делене е радон, от своя страна се образуват при разпадането на урана. По този начин основният източник на радон са почвите и минералите, съдържащи уран и торий. Най-висока концентрация на тези елементи се намира в магматични, седиментни, метаморфни скали, тъмно оцветени шисти. Поради своята инертност, газът радон лесно напуска кристалните решетки на минералите и лесно се разпространява на дълги разстояния през кухини и пукнатини в земната кора, излизайки в атмосферата.
Освен това междупластовите подземни води, измиващи такива скали, лесно се насищат с радон. Радоновата вода и нейните специфични свойства са били използвани от човека много преди откриването на самия елемент.
Приятел или враг?
Въпреки хилядите научни и научнопопулярни статии, написани за този радиоактивен газ, недвусмислено е да се отговори на въпроса: „Какво е радон и какво е неговото значение за човечеството?“изглежда трудно. Съвременните изследователи са изправени пред поне два проблема. Първата е, че в сферата на въздействието на радоновото лъчение върху живата материя, то е едновременно вреден и полезен елемент. Второто е липсата на надеждни средства за регистрация и наблюдение. Съществуващите радонови детектори в атмосферата, дори най-модерните и чувствителни, могат да дадат резултати, които се различават няколко пъти, когато измерванията се повтарят.
Пазете се от радон
Основната доза радиация (повече от 70%) в процеса на живот човек получава поради естествените радионуклиди, сред които водещите позиции заемат безцветния газ радон. В зависимост от географското местоположение на жилищната сграда, нейният "принос" може да варира от 30 до 60%. Постоянно количество нестабилни изотопи на опасен елемент в атмосферата се поддържа чрез непрекъснато доставяне от земните скали. Радонът има неприятното свойство да се натрупва в жилищни и обществени сгради, където концентрацията му може да се увеличи десетки или стотици пъти. За добро здравеЧовешката опасност е не толкова самия радиоактивен газ, а химически активните изотопи на полония 214Po и 218Po, образувани в резултат на неговото разпад. Те се задържат здраво в тялото, оказвайки пагубен ефект върху живата тъкан с вътрешно α-лъчение.
В допълнение към астматичните пристъпи на задушаване и депресия, виене на свят и мигрена, това е изпълнено с развитие на рак на белия дроб. Рисковата група включва работници от уранови мини и минни и преработвателни предприятия, вулканолози, радонотерапевти, населението на неблагоприятни райони с високо съдържание на радонови производни в земната кора и артезиански води, радонови курорти. За идентифициране на такива зони се съставят карти на опасността от радон, като се използват геоложки и радиационно-хигиенни методи.
За забележка: смята се, че излагането на радон е провокирало смъртта от рак на белия дроб през 1916 г. от шотландския изследовател на този елемент, Уилям Рамзи.
Методи за защита
През последното десетилетие, по примера на западните съседи, необходимите антирадонови мерки започнаха да се разпространяват в страните от бившата ОНД. Появиха се нормативни документи (SanPin 2.6.1., SP 2.6.1.) с ясни изисквания за осигуряване на радиационна безопасност на населението.
Основните мерки за защита от почвени газове и естествени източници на радиация включват:
- Разположение върху земята под земята на дървени подове от монолитна бетонна плоча с основа от трошен камък и надеждна хидроизолация.
- Осигуряване на подобрена вентилациясутерен и сутерен, вентилация на жилищни сгради.
- Водата, влизаща в кухните и баните, трябва да бъде подложена на специална филтрация, а самите стаи са оборудвани с устройства за принудително изпускане.
Радиомедицина
Какво е радон, нашите предци не са знаели, но дори славните конници на Чингис хан са лекували раните си с водите на изворите на Белокуриха (Алтай), наситени с този газ. Факт е, че в микродози радонът има положителен ефект върху жизненоважните органи на човек и централната нервна система. Излагането на радонова вода ускорява метаболитните процеси, поради което увредените тъкани се възстановяват много по-бързо, работата на сърцето и кръвоносната система се нормализира, а стените на кръвоносните съдове се укрепват.
Курортите в планинските райони на Кавказ (Есентуки, Пятигорск, Кисловодск), Австрия (Гащайн), Чехия (Яхимов, Карлови Вари), Германия (Баден-Баден), Япония (Мисаса) отдавна се радват добре -заслужена слава и популярност. Съвременната медицина, освен радонови вани, предлага лечение под формата на напояване, инхалация под стриктно наблюдение на подходящ специалист.
В служба на човечеството
Обхватът на газ радон не се ограничава само до медицината. Способността на изотопите на даден елемент да адсорбират се използва активно в материалознанието за измерване на степента на хетерогенност на металните повърхности и декорация. При производството на стомана и стъкло радонът се използва за контрол на протичането на технологичните процеси. С негова помощпроверете противогазите и оборудването за химическа защита за херметичност.
В геофизиката и геологията много методи за търсене и откриване на находища на минерали и радиоактивни руди се основават на използването на радонови изследвания. Концентрацията на изотопи на радон в почвата може да се използва за преценка на газопропускливостта и плътността на скалните образувания. Мониторингът на радоновата среда изглежда обещаващ по отношение на прогнозирането на предстоящи земетресения.
Остава да се надяваме, че човечеството все пак ще се справи с негативните ефекти на радона и радиоактивният елемент ще бъде само от полза за населението на планетата.
