Радон металл. Самый тяжелый газ

Маленькое предисловие.

В своей повседневной работе мне приходится сталкиваться с представителями различных слоев нашего общества - от простых обывателей до крупных руководителей, и людей, что называется «власть придержащих». И в большинстве случаев, как это для меня ни печально, когда разговор заходит о проводимых мною исследованиях и измерениях, я слышу одни и те же рассуждения: «Для чего нас заставляют измерять радиацию? У нас не Чернобыль, не действующая АЭС поблизости… Напрасная трата денег и времени». Подобные рассуждения, особенно из уст высоких чинов администраций различного уровня, от городской и выше, вызывают недоумение. Я отдаю себе отчет в том, что радиационная гигиена, радиология и прочие там ядерные физики предмет в повседневной жизни большинства людей, мягко выражаясь, бесполезный… Но господа руководители, хотя бы то, что касается здоровья людей (и Вашего, кстати, тоже) надо знать! Хотя бы азы. Большая «заслуга» в нашем всеобщем «радиологическом невежестве» принадлежит средствам массовой информации. Статьи об отравлении кого-то там в Англии полонием и об обнаружении Фукусимского радиойода в Чехии, - это пожалуйста. А о вещах повседневных и касающихся каждого человека каждый день - это, видимо, для журналистов малоинтересно. Поэтому, в меру своих скромных сил и скромных же возможностей моего маленького сайта, попытаюсь рассказать о вещах более простых и скучных, чем шпионские страсти с убийствами радиоактивными элементами и тому подобном.

«…более половины годовой дозы от всех
природных источников излучения человек
получает через воздух, облучая радоном
свои легкие во время дыхания»
СОРОСОВСКИЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ЖУРНАЛ, ТОМ 6, №3, 2000

Итак, наш разговор пойдет о радоне. Что такое радон? Обратимся к Википедии:

Радо́н - элемент главной подгруппы восьмой группы, шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 86. Обозначается символом Rn (Radon). Простое вещество радон при нормальных условиях - бесцветный инертный газ; радиоактивен, может представлять опасность для здоровья и жизни. При комнатной температуре является одним из самых тяжелых газов. Наиболее стабильный изотоп (222Rn) имеет период полураспада 3,8 суток.

Английский учёный 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 эмана́цией (от латинского emanatio - истечение) тория и дать ему символ Em. Последующие наблюдения показали, что и препараты радия также испускают некую эманацию, которая обладает радиоактивными свойствами и ведет себя как инертный газ.

Первоначально эманацию тория называли торо́ном, а эманацию радия - радо́ном. Было доказано, что все эманации на самом деле представляют собой радионуклиды нового элемента - инертного газа, которому отвечает атомный номер 86. Впервые его выделили в чистом виде Рамзай и Грей в 1908 году, они же предложили назвать газ нитон (от лат. nitens, светящийся). В 1923 году газ получил окончательное название радон и символ Em был сменён на Rn.

Нахождение в природе:

Входит в состав радиоактивных рядов 238U, 235U и 232Th. Ядра радона постоянно возникают в природе при радиоактивном распаде материнских ядер. Ввиду химической инертности радон относительно легко покидает кристаллическую решётку «родительского» минерала и попадает в подземные воды, природные газы и воздух. Поскольку наиболее долгоживущим из четырёх природных изотопов радона является 222Rn, именно его содержание в этих средах максимально.

Концентрация радона в воздухе зависит, в первую очередь, от геологической обстановки (так, граниты, в которых много урана, являются активными источниками радона, в то же время над поверхностью морей радона мало), а также от погоды (во время дождя микротрещины, по которым радон поступает из почвы, заполняются водой; снежный покров также препятствует доступу радона в воздух). Перед землетрясениями наблюдалось повышение концентрации радона в воздухе, вероятно, благодаря более активному обмену воздуха в грунте ввиду роста микросейсмической активности.

Уже из этой сухой информации можно понять, что радон, как газ естественного происхождения, присутствует везде и всегда. То есть теоретически живые организмы в процессе эволюции должны были приспособиться к радону, как к постоянно действующему фактору среды обитания. Увы, все не так просто…

Исторически вредное влияние естественной радиоактивности воздуха на человеческий организм было замечено еще в XVI веке, когда таинственная «горная болезнь» шахтеров привлекла внимание медиков: смертность от заболеваний легких среди рудокопов некоторых шахт Чехии и Германии была в 50 раз выше, чем среди прочего населения. Причина этого была объяснена уже в наше время – в воздухе этих шахт была высокая концентрация радона.
Предположения о возможности радиологически вредного воздействия радона на население возникли в конце 1960-х годов, когда американские специалисты обнаружили, что концентрация радона в воздухе жилых домов, особенно одноэтажных, часто превышала уровень, считающийся опасным даже для рудников. До 1980 года ни в одной стране мира не устанавливались нормативы на содержание радона в помещениях, и только в последние десятилетия были введены нормативы для существующих и проектируемых зданий, рекомендованные Международной комиссией по радиологической защите. В НАТО был даже создан специальный комитет по этой проблеме, а в США и по сей день действует (и неплохо финансируется) Национальная противорадоновая программа.

Итак, радон – как его обнаружить, оценить реальность опасности и защититься от этой угрозы? Для этого - самая простая, на бытовом уровне, информация.

Радон – что это такое?

Радон - это радиоактивный газ, который повсеместно распространён в природе. Он почти в 7,5 раз тяжелее воздуха, хорошо растворяется в воде, не имеет цвета, вкуса и запаха.

Откуда берется радон?

Радон образуется в результате естественного радиоактивного распада урана, поэтому радон находится в высокой концентрации в почве и скальных породах, содержащих радиоактивные элементы. Радон может выделяться также из почв, содержащих определенные типы промышленных отходов, таких, как пустую породу горно-обогатительных предприятий и шахт.

На открытом пространстве концентрация радона настолько низка, что обычно не вызывает беспокойства. Однако внутри закрытых объемов (таких, как жилище) радон накапливается. Уровень содержания радона в помещении определяется как составостроительных материалов, так и концентрацией радона в почве под зданием. Ещё один источник поступления радона в жилые помещения – вода и природный газ.

Концентрация радона в водопроводной воде чрезвычайно мала. Однако вода из некоторых источников, особенно из глубоких колодцев или артезианских скважин, содержит очень много радона – до 1400 кБк/м 3 , или в 3000000 раз больше чем в озёрной или речной воде. В природный газ радон проникает под землёй. При переработке и в процессе хранения газа перед поступлением его к потребителю большая часть радона улетучивается, но концентрация радона в помещении может заметно возрасти, если кухонные плиты, отопительные и другие нагревательные устройства, в которых сжигается газ, не снабжены вытяжкой.

Как действует радон на здоровье?

Основное воздействие радона на здоровье - это повышенный риск развития рака легких и верхних отделов желудка. Конечно, не каждое превышение уровня приводит к развитию рака, однако факты показывают, что риск развития рака от действия радона зависит от его (радона) концентрации.

Как радон приводит к раку?

Сам радон естественным образом распадается и образует продукты радиоактивного распада. При вдыхании радона и продуктов его распада в легкие и при попадании в пищевод и желудок со слюной процесс распада продолжается. Это приводит к маленьким вспышкам освобождаемой энергии уже внутри тканей и возникновению микроожогов. Кроме этого происходит «бомбардировка» клеток внутренних органов α- и β-частицами. Ткани и клетки при этом могут разрушаться, способствуя появлению онкологических заболеваний.

Как радон проникает в дома?

Радон - это газ, который может просачиваться по пустотам в почве и в материалах, из которых построен ваш дом. Радон может просачиваться через грунтовой пол, трещины в бетонном полу и стенах, через дренаж пола, водостоки, стыки, трещины или поры в стенах из пустотелых блоков. Радон хорошо растворяется в воде, поэтому он содержится во всех природных водах, причем в глубинных грунтовых водах его, как правило, заметно больше, чем в поверхностных водостоках и водоемах. Например, в подземных водах его концентрация может быть в миллион раз выше, чем в озёрах и реках.

Радон попадает из воды в атмосферу помещения, выделяясь из пузырьков воздуха, содержащихся в воде. Наиболее интенсивно это происходит при разбрызгивании, испарении или кипении воды (например, в душевой или парилке). При использовании больших общественных накопителей воды, радон обычно не приносит вреда, т.к. испаряется до того, как вода попадает в дом.

Из строительных материалов радон выделяется, если использовались материалы со сравнительно высоким содержанием радия (урана, тория), при этом низкая радиоактивность по другим видам излучений не гарантирует безопасности по радону.

Однако основной, наиболее вероятный путь накопления радона в помещениях связан с выделением радона непосредственно из грунта, на котором построено здание.

В практике геологических исследований нередки случаи, когда слаборадиоактивные породы содержат в своих пустотах и трещинах радон в количествах, в сотни и тысячи раз больших, чем более радиоактивные горные породы. При сезонных колебаниях температуры и давления воздуха, радон выделяется в атмосферу. Возведение зданий и сооружений непосредственно над такими трещинными зонами приводит к тому, что в эти сооружения из недр Земли непрерывно поступает поток грунтового воздуха содержащего высокие концентрации радона, который, накапливаясь в воздухе помещений, создает серьезную радиологическую опасность для находящихся в них людей.

Уровень концентрации радона в атмосфере домов существенно зависит от естественной и искусственной вентиляции помещения, тщательности заделки окон, стыков стен и вертикальных коммуникационных каналов, частоты проветривания помещений и т.д. Например, наиболее высокие концентрации радона в жилых зданиях отмечаются в холодный период года, когда традиционно принимают меры к утеплению помещений и уменьшению обмена воздуха с окружающей средой. Однако правильно выполненная приточно-вытяжная вентиляция дает наилучшие результаты снижения радонового риска в существующих зданиях. Анализ активности радона показывает, что даже однократный воздухообмен за час снижает концентрацию радона практически в сто раз.

Нужно ли обследовать дома? Да.

В соответствии со ст.15 Федерального Закона «О радиационной безопасности населения» все сдающиеся в эксплуатацию здания и сооружения подлежат обязательному радиационному контролю . Но «гладко было на бумаге, да забыли про овраги…». Складывается впечатление, что многие руководители, от которых зависит исполнение данного закона, либо о его существовании просто не знают, либо действуют под уже знакомым девизом «У нас тут что, Чернобыль, что ли?». Да и из нового Градостроительного Кодекса почему-то убрали обязанность строительных организаций представлять документы, подтверждающие радиационную безопасность сдающихся в эксплуатацию зданий. А Кодекс имеет бо́льшую юридическую силу, чем отдельный Закон. Т.е. исполнение многострадального Закона «О радиационной безопасности населения» отдано на усмотрение местных Администраций со всеми вытекающими отсюда последствиями… Кстати сказать, в столице Краснодарского края данный Закон исполняется неукоснительно. А со слов коллег, в городе-курорте Анапа исполнение этого Закона курирует прокуратура…

Проблема состоит еще и в том, что необходимо провести индивидуальное обследование каждого дома и, в случае необходимости, выбрать способ защиты от радона (обеспечение достаточного воздухообмена, бетонирование подвалов, покрытие герметизирующим составом поверхностей строительных конструкций и т. д.). А это проще и дешевле делать не тогда, когда люди вселились в дом, а на стадии его предварительной готовности к сдаче в эксплуатацию. По своему опыту знаю, что даже простая обработка щелей в межэтажном перекрытии между подвалом и первым этажом в одном обследованном мною сдающемся в эксплуатацию здании снизила концентрацию радона в жилых помещениях практически до нуля.

Однако если вы подозреваете повышенное содержание радона в доме, то вы должны решиться на проведение обследования компетентными организациями, имеющими соответствующее оборудование, аттестат аккредитации и опыт работы в данной сфере.

И, в заключение, несколько простых советов о том, как простыми методами уменьшить вред от воздействия радона (если он есть).

Прекратите курить в доме - курение усиливает воздействие радона, связанные с радоном заболевания раком лёгких среди курильщиков в три раза выше, чем у не курильщиков.

Проводите меньше времени в зонах дома с повышенной концентрацией радона, таких, как подвал.
Чаще открывайте окна и включайте вентиляторы для более интенсивного поступления наружного воздуха в дом. Это особенно важно в отношении подвальных помещений.

Если в вашем доме между полом первого этажа и грунтом есть вентилируемое пространство - держите заслонки продухов открытыми со всех сторон дома постоянно.

Очень надеюсь, что данная статья была Вам интересна и, может быть, полезна. Будьте здоровы.

В "Официальном отчете о радоне" Международной комиссии по радиологической защите указано, что годовая эффективная индивидуальная доза облучения от радона не должна превышать 10 мЗв/год. По данным Федеральной службы России по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека в 2010 году были выявлены критические группы населения, дозы облучения которых значительно превышают средние по Российской Федерации. Такие группы населения были выявлены в Республике Тыва, в Алтайском крае, в Воронежской и Кемеровской областях. Причиной повышенного облучения является высокое содержание изотопов радона в воздухе жилых помещений. В зонах с умеренным климатом концентрация радона в закрытых помещениях в среднем примерно в 8 раз выше, чем в наружном воздухе. Наибольшие значения средних годовых эффективных доз облучения населения природными источниками ионизирующего излучения по данным исследований 2001-2010 гг. зарегистрированы в Республике Алтай (9,54 мЗв/год) и Еврейской АО (7,20 мЗв/год), средние годовые дозы природного облучения жителей Республики Тыва, Иркутской области, Ставропольского и Забайкальского краев превышают 5 мЗв/год. Высокие показатели годовых эффективных доз облучения населения также отмечаются в республиках Бурятия, Ингушетия, Калмыкия, Северная Осетия, Тыва, в Кабардино-Балкарской и Карачаево-Черкесской республике, в Ставропольском крае, в Ивановской, Иркутской, Калужской, Кемеровской, Липецкой, Новосибирской, Ростовской, Свердловской. Смотрите таблицу со средними годовыми эффективными дозами облучения населения России по данным Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека.

Средняя индивидуальная годовая эффективная доза облучения на одного жителя Российской Федерации, оцененная по данным за весь период наблюдений с 2001 по 2010 год, составляет 3,38 мЗв/год. Вклад дозы внутреннего облучения населения за счет ингаляции изотопов радона (222 Rn и 220 Rn) и их короткоживущих дочерних продуктов распада составляет 1,98 мЗв/год или около 59 % суммарной дозы за счет всех природных источников излучения. При этом вклад внешнего облучения составляет около 19 % суммарной дозы, космического излучения - чуть менее 12 %, вклад широко распространенного в природе 40К - 5 %, а доза облучения за счет содержания природных и техногенных (137 Cs и 90 Sr) радионуклидов в продуктах питания - около 4 %. Средняя доза за счет потребления питьевой воды составляет менее 1 % от суммарной дозы облучения, а за счет ингаляции долгоживущих природных радионуклидов с атмосферным воздухом - менее 0,2 % от суммарной дозы. Около 90 % дозы ингаляционного облучения обусловлено вдыханием дочерних продуктов изотопов радона, находящихся в воздухе помещений и атмосферном воздухе. При этом, радон является единственным природным источником излучения, который можно регулировать с экономически оправданными затратами.
Хотя в 1994 году постановлением Правительства РФ № 809 от 06.07.94 г. была принята Федеральная целевая программа «Снижение уровня облучения населения России и производственного персонала от природных радиоактивных источников», в отечественной популярной строительной литературе опасности, связанные с постоянным проникновением радона в жилое помещение, чаще всего обходятся молчанием. Чтобы понять актуальность радоновой проблемы читайте . Современные исследования показали, что радон является причиной центрального рака легких, и риск заболевания повышается при увеличении концентрации радона в помещении при длительном проживании на радоноопасных территориях. Однако несмотря на многочисленные пути поступления радона в дом , защитить его от повышенной концентрации радона можно при помощи простых и недорогих технических решений для защиты малоэтажного дома от радона .

Alberg AJ., Samet JM. Epidemiology of Lung Cancer. Chest. 2003; 123:21-49
U.S. National Institutes of Health. National Cancer Institute. Factsheet; Radon and Cancer: Questions and Answers. July 13, 2004. Accessed on November 17, 2009
Steindorf K., Lubin J., Wichmann H.E., Becher H. Lung Cancer Deaths Attributable to Indoor Radon Exposure in West Germany. // Intern. J. Epidemiol. 1995. V. 24. № 3. P. 485-492.
Тихонов М.Н. Радон: источники, дозы и нерешенные вопросы//Атомная стратегия. -2006.- №23, июль
Дозы облучения населения Российской Федерации в 2010 году. - СПб: Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт радиационной гигиены имени профессора П.В. Рамзаева, 2011. - С. 17.
Дозы облучения населения Российской Федерации в 2010 году. - СПб: Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт радиационной гигиены имени профессора П.В. Рамзаева, 2011. - C.18
Крисюк Э.М. Уровни и последствия облучения населения // АНРИ. - 2002. - N 1(28). - С.4-12.

Радон – самый тяжелый из благородных газов, которые раньше, еще лет 20–30 назад, чаще называли инертными газами. Он не имеет ни запаха, ни вкуса, прозрачен и бесцветен. Его плотность при 0°С равна 9,81 кг/м3, т. е. почти в 8 раз больше плотности воздуха. Радон - наиболее редкий и самый тяжелый радиоактивный газ;он обладает удивительными свойствами: при температуре, равной минус 62 С он превращается в бесцветную жидкость, которая в семь раз тяжелее воды и которая флюоресцирует ярким голубым или фиолетовым цветом. Около минус 71 С° радон становится твердым и непрозрачным веществом, излучающим голубое сияние. Радон без нагревания испускает тепло и со временем может образовывать:, твердые радиоактивные элементы.

Радон в 110 раз тяжелее водорода, в 55 раз тяжелее гелия и в 7,5 раз тяжелее воздуха. Один литр газа весит около 9,9 грамм. Однако, пока эти сведения не проверены, так как чтобы получить один литр радона из солей радия, нужно около 500 кг радия. Да если бы такой объем газа и был получен каким-либо образом, то, по словам профессора Резерфорда, ученого, открывшего радон в 1900 году, никакой сосуд не мог бы удержать его, так как количество тепла, испускаемое радоном, расплавило бы сосуд, в который его заключили.(П.Р.Таубе, Е.И.Руденко, "От водорода до нобелия?"). Радон химически инертен и реагирует только с сильными фторирующими реагентами. Все изотопы радона радиоактивны и довольно быстро распадаются: самый устойчивый изотоп 222 Rn имеет период полураспада 3,8 сут., второй по устойчивости – 220 Rn (торон) – 55,6 с.

Почему радон, имея только короткоживущие изотопы, не исчезает из атмосферного воздуха совсем? Оказывается, он постоянно поступает в атмосферу из земных пород: 222 Rn – при делении ядер 238 U, а 220 Rn – при делении ядер 232 Th. Пород, содержащих уран и торий, в земной коре довольно много (например, граниты, фосфориты), поэтому убыль компенсируется поступлением и в атмосфере существует некая равновесная концентрация радона. Казалось бы, роль этого крайне редкого, инертного, неустойчивого химического элемента в нашей жизни не может быть не только значительной, но даже просто заметной. Однако это совсем не так. Точнее, лет 20 назад стали считать, что это может быть и не так.
Изотоп 222Rn дает примерно 50–55% дозы облучения, которое ежегодно получает каждый житель Земли, изотоп 220Rn прибавляет к этому еще ~5–10%. Однако исследования показали, что в отдельных местностях радоновое облучение во много раз и даже на несколько порядков может превышать средние величины.

(Alfa) - радиоактивность (альфа-излучение) - представляет собой поток альфа-частиц, испускаемых при радиоактивном распаде элементов тяжелее свинца или образующихся в ходе ядерных реакций. Альфа частица фактически представляет собой ядро гелия, состоящее из двух протонов и двух нейтронов. Имеет статический электрический заряд равный +2, ее массовое число равно 4. Альфа-излучение обладает малой проникающей способностью (всего несколько сантиметров в воздухе и десятки микрон в биологической ткани). Поток альфа-частиц легко остановит даже лист бумаги. Поэтому даже обладающие самой большой энергией альфа-частицы не могут проникнуть сквозь огрубевшие верхние слои клеток кожи. Однако, альфа-излучение гораздо опаснее, когда источник альфа-частиц находится внутри организма. Ниже приведены основные альфа-излучатели и соответствующие эффективные дозы, которые может получить человек за год употребления воды, содержащей любой из этих альфа-радионуклидов с уровнем радиоактивности 0.1 Бк/л.

ГЕОЛОГИЯ РАДОНА
Образование и распространение радона изучает геология, поскольку именно горные породы являются его первоисточником. В первую очередь содержание радона в окружающей среде зависит от концентрации материнских элементов в породах и почвах, Поэтому первое представление о распространении радона в окружающей среде может дать геологическая карта.
Несмотря на то, что радиоактивные элементы встречаются в тех или иных количествах повсеместно, распределение их в земной коре очень неравномерно. Наиболее высокие концентрации урана свойственны изверженным (магматическим) породам, в особенности гнитом. Высокие концентрации урана также могут быть приурочены к темноцветным сланцам, осадочным породам, содержащим фосфаты, а также метаморфическим породам, образовавшимся из этих отложений. Естественно, что и почвы, и обломочные отложения, образовавшиеся в результате переработки вышеназванных пород, также будут обогащены ураном.
Кроме этого основными источниками - содержателями радона являются горные и осадочные породы, содержащие уран (радий.):

бокситы и углистые сланцы тульского горизонта нижнего карбона, залегающие на глубинах от 0 до 50 м и с содержаниями урана более 0,002%;
углеродисто-глинистые диктионемовые сланцы, глауконитовых и оболовых песков и песчаников пакерортского, цератопигиевого и латоринского горизонтов нижнего ордовика, залегающие на глубинах от 0 до50 м с содержанием урана более 0,005%.
углеродсодержащие гравелиты, песчаников и алевролитов гдовского горизонта венда, залегающие на глубинах от 0 до 100 м с содержанием урана более 0,005 %;
граниты рапакиви верхнего протерозоя, залегающие приповерхностно и имеющих содержание урана более 0,0035 %;
калиевые, микроклиновые и плагиомикроклиновые граниты протерозойско-архейского возраста с содержанием урана более 0.005 %;
гранитизированные и мигматизированные архейские гнейсы, залегающие приповерхностно, в которых урана более 3,5 г/т.

В результате радиоактивного распада атомы радона попадают в кристаллическую решетку минералов. Процесс выделения радона из минералов и пород в паровое или трещинное пространство получил название эманирования. Не все атомы радона могут выделиться в поровое пространство, поэтому для характеристики степени высвобождения радона используется коэффициент эманирования. Его величина зависит от характера породы, ее структуры и степени ее раздробленности. Чем меньше зерна породы, чем больше внешняя поверхность зерен, тем активнее идет процесс эманирования.

Дальнейшая судьба радона связана с характером заполнения порового пространства породы. В зоне аэрации, то есть выше уровня грунтовых вод, поры и трещины пород и почв заполнены, как правило, воздухом. Ниже уровня грунтовых вод все пустотное пространство пород заполнено водой (в нефтегазоносных районах оно может быть также заполнено нефтью и газом). В первом случае радон как всякий газ распространяется по законам диффузии. Во втором - может также мигрировать вместе с водой. Дальность миграции радона определяется его периодом полураспада. Поскольку этот период не очень велик, дальность миграции радона не может быть большой. Для сухой породы она больше, однако, как правило, радон мигрирует в водной среде. Именно поэтому наибольший интерес представляет изучение поведение радона в воде.

Основной вклад в распространение радона вносят так называемые диктионемовые сланцы нижнего ордовика, места, распространения которых являются наиболее радоноопасными территориями России. Диктионемовые сланцы протягиваются полосой шириной от 3 до 30 км. от г. Кингисепп на западе до р. Сясь на востоке, занимая площадь порядка 3000 кв. км. На всем протяжении сланцы обогащены ураном, содержание которого варьирует в пределах от 0.01% до 0.17%, а суммарное количество урана составляет сотни тысяч тонн. В области Балтийско-Ладожского уступа сланцы выходят на дневную поверхность, а к югу погружаются на глубину до первых десятков метров.

С 1992 г. на площади развития сланцев производится экспозиционная эманационная съемка с целью выявления радонопроводящих зон и полей в грунте. На 18 рекогносцировочных профилях общей длинной 110.18 км., выполнено 5500 измерений. Фоновые концентрации радона в почвенном воздухе составляют 15 Бк/л, что в три раза выше регионального фона в Ленинградской области. При этом отчетливо выделяются три уровня аномальных полей: первый 34-67 Бк/л., (на который приходится 40.9% общей длины профилей), второй 68-135 Бк/л. (12.5% длины профилей) и третий 136 Бк/л. и выше (2.8% длины профилей).

Ожидается, что в пределах радоноопасных зон и полей с концентрацией радона в грунтовом воздухе выше 67 Бк/л., охватывающих площадь порядка 450 кв.км., объемная эквивалентная равновесная активность радона в помещениях будет превышать 100 Бк/куб.м., что обуславливает эффективную ежегодную дозу облучения свыше 5 мЗв в год. Такие территории, в соответствии с действующими "Критериями оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия" (М., 1992 г.), относятся к территориям чрезвычайной экологической ситуации и находящиеся на них населенные пункты должны быть подвергнуты первоочередному радиационному обследованию на содержание радона в воздухе помещений.

Проводниками радона под землей являются региональные разломы, заложенные в допалеозойское время, и разломы, активизированные в мезо-кайонозойское время, с помощью которых радон появляется на поверхности земли и частично концентрируется в рыхлых слоях пород земли.

Из регионов России потенциально опасных в этом смысле выделяют Западную Сибирь (Белокуриха, Новосибирск), Забайкалье (Краснокаменск), Северный Кавказ (Пятигорск) и Северо-западные регионы России.

Самым мощным источником поступления естественных радионуклидов, а в частности радона, в атмосферу является энергетические преприятия, работающие на органическом топливе - угле, сланце, нефти:

Прибалтийская ТЭС, работающая на сланцах. Выбрасывает в атмосферу с дымовыми выбросами до 90% урана, от 28 до 60% радия и до 78% тория. Помимо аэрозольного компонента в выбросах может присутствовать до 20% летучей золы. В результате деятельности Прибалтийской ТЭС вокруг нее образовалась зона повышенных концентраций естественных радионуклидов с радиусом примерно 40 высот труб станции. В указанной зоне произошло увеличение концентраций естественных радионуклидов (ЕРН) на порядок для верхнего слоя почвы (3 см). Концентрация естественных радионуклидов в факеле составляет до 50 мкБк/куб.м радия, до 10 мкБк/куб.м тория и до 100 мкБк/куб.м урана при фоне 1 мкБк/куб.м воздуха.

Деятельность ПО "ФОСФОРИТ" по добыче фосфоритов, залегающих ниже диктионемовых сланцев, приводящяя к перераспределению урана и его продуктов распада из диктионемовых сланцев, и создание хвостохранилищ на берегу р.Луги приводит к тому, что речные воды сравнительно интенсивно выносят радий-226 в Лужскую губу, где он, в основном, осаждается на органической фракции донных отложений и железо-марганцевых конкрециях. Деятельность ПО "Фосфорит" касается, в основном, района долины реки Луга к северу от г.Кингисеппа.

Основным источником поступления радона в воздух помещений является геологическое пространство под зданием. Радон легко проникает в помещения по проницаемым зонам земной коры. Здание с газопроницаемым полом, построенное на земной поверхности, может увеличивать поток радона, выходящего из земли, до 10 раз за счет перепада давления воздуха в помещениях здания и атмосфере. Этот перепад оценивается в среднем величиной около 5 Па и обусловлен двумя причинами: ветровой нагрузкой на здание (разрежение, возникающее на границе газовой струи) и перепадом температур между комнатным воздухом и атмосферой (эффект дымовой трубы).

Содержание радона в воздухе помещений зависит от его содержания в почве и подстилающих породах, их эманирующей способности, климатических условий конструкции зданий и системы их вентиляции и кратностью воздухообмена в помещении. Концентрации и потоки радона крайне неравномерны, они изменяются в очень широких пределах для различных регионов и видов зданий. По оценкам Международной комиссии по радиационной защите (МКРЗ) индивидуальная суммарная доза облучения варьирует от 0,5 до 100 от модального значения дозы, причем она превышает не только предел дозы для ограниченной части населения от искусственных ИИИ (1 мЗв/год), но и может превышать предел дозы для профессионалов (20 мЗв/год).

Свой вклад в поток радона, поступающий в помещение, создает и его выход из строительных конструкций - радон может генерироваться строительными материалами при достаточно большом содержании в них урана и тория. Генерируется он вследствие того, что при строительстве здания был использован кирпич, изготовленный из глины, взятой, скажем, из карьера "Красный Бор", глины которого характеризуются повышенной радиоактивностью - 150-300 Бк/кг. Также на территории Ленинградской области существует еще около 20 месторождений (карьеров) для добычи нерудных материалов (граниты, пески, глины, известняки.): Каменногорское карьероуправление, "Возрождение", АО "Кампес", СЗРП "Ленинградский порт" и др. Значения Аэфф. ЕРН, содержащихся в этих материалах (гранитный щебень различных фракций, отсевы дробления), имеют значительный разброс и тоже характеризуются повышенной радиоактивностью (200 - 700 Бк/кг).
В исключительных случаях свой вклад в поступление радона в помещение может вносить его выход из водопроводной воды и бытового газа.

Радон-Урал

ПО УРОВНЮ РАДОНОВОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ СРЕДНИЙ УРАЛ ЗАНИМАЕТ ВТОРОЕ МЕСТО В РОССИИ
Напомним, в январе этого года на заседании Правительства области были озвучены такие данные: более 2 млн жителей Среднего Урала, а это почти половина жителей области, проживают на территориях с повышенным радиационным фоном. При этом 2/3 суммарной дозы ежегодного радиоактивного облучения населения составляют излучения радона и продуктов его деления. Только в Екатеринбурге 47% площади относится к территориям с разной степенью радоноопасности. По данным областного ГОЧС, по уровню радонового загрязнения Средний Урал занимает второе место в России, уступая только Алтайскому краю.

Все эти данные были получены еще в середине 1990-х гг. при проведении специальных измерений. На их основании составлена предварительная карта районирования по степени радоновой опасности. Так, на территории Екатеринбурга специалисты ГО и ЧС выделили 7 радоноопасных зон. К их числу относятся, например, Садовая (северо-восточная окраина города), Кольцовская (Октябрьский район), Центральная, Шарташская (парковая зона, Комсомольский, Синие Камни, Изоплит), Северошарташская (Шарташ, Пионерский поселок). Такая ситуация обусловлена геологией местности, на которой расположен город. Согласно результатам регионального районирования Екатеринбург расположен в границах Верхисетско-Шарташской эколого-радиохимической зоны, характеризующейся высоким рейтингом радонового потенциала.

Радон - бесцветный инертный газ, не имеет запаха и вкуса, в 7,5 раз тяжелее воздуха. Различные изотопы радона образуются в результате радиоактивного распада урана, радия и тория в земной коре. Особенно много радона выделяется из гранитных пород и фосфоритов. Радон постепенно просачивается из недр на поверхность, где сразу рассеивается в воздухе, в результате чего его концентрация остается ничтожной и не представляет опасности. Однако, накапливаясь в подвалах и первых этажах зданий, а также в воде, радон и продукты его распада в больших концентрациях могут негативно воздействовать на здоровье людей.

Впервые открыл это вещество английский физик Э. Резерфорд в 1900 г., назвавший его эманацией (производное от латинского слова «истечение»). А современное имя «радон» дал ему другой англичанин Дорн в 1900 г, сопоставив его с первоначальным радием. Но радон образуется при распаде не только радия, но также урана, тория, актиния и других радиоактивных элементов.

1. Радон в природе

Это благородный газ без цвета и запаха, ядовит, а главное - радиоактивен . Он легко растворяется в воде, а еще лучше в жировых тканях живых организмов. Так как радон довольно тяжелый (в 7,5 раз тяжелее воздуха), он «обитает» в толщах земных пород, и, конечно, выделяется понемногу в атмосферу. Но не сам по себе, а в смеси с увлекающими его потоками других, более легких газов - водорода, углекислого газа, метана, азота и других. Все они порождаются глубинными процессами. Интересен тот факт, что радон, являясь инертным газом, не образует аэрозолей, т.е. не присоединяется к пылинкам, тяжёлым ионам и т.д. Из-за химической инертности и большого периода полураспада он может мигрировать по трещинам, порам почвы и пород на большие расстояния, причём довольно длительно (около 10 дней). Радон также содержится в некоторых минеральных водах, которые так и называются радоновыми.

2. Влияние на живые организмы

Лишь недавно ученые выяснили, что наибольший вклад в радиоактивное облучение человека вносит именно радон. Он ответственен за 3/4 годовой дозы облучения, получаемой людьми от земных источников радиации и примерно за половину этой дозы от всех природных источников. Установлено, что основная часть облучения происходит от дочерних продуктов распада радона - изотопов свинца, висмута и полония. Продукты распада радона попадают в легкие человека вместе с воздухом и задерживаются в них. Распадаясь, выделяют альфа-частицы, поражающие клетки эпителия. Распад ядер радона в легочной ткани вызывает микроожоги, а повышенная концентрация газа в воздухе может привести к раку. Также альфа-частицы вызывают повреждения в хромосомах клеток костного мозга человека, что увеличивает вероятность развития лейкозов. К сожалению, наиболее уязвимы для радона самые важные клетки - половые, кроветворные и иммунные. Частицы ионизирующей радиации повреждают наследственный код и, притаившись, никак себя не проявляют, до тех пор, пока «больной» клетке не настанет время делиться или создавать новый организм - ребенка. Тогда речь может идти о мутации клеток, приводящей к сбоям в жизнедеятельности человека.

3. Радон в доме

В дом радон может попасть разными путями: из недр Земли; из стен и фундамента зданий, т.к. строительные материалы (цемент, щебень, кирпич, шлакоблоки) в разной степени, в зависимости от качества, содержат дозу радиоактивных элементов; вместе с водопроводной водой и природным газом. Так как этот газ тяжелее воздуха, он оседает и концентрируется в нижних этажах и подвалах. Самый значимый путь накопления радона в помещениях связан с выделением радона из почвы, на которой стоит здание. Большую опасность представляет поступление радона с водяными парами при пользовании душем, ванной, парной. Он содержится и в природном газе, и поэтому на кухне необходимо устанавливать вытяжку, чтобы предотвратить накапливание и распространение радона. В 1995 году в нашей стране принят федеральный закон «О радиационной безопасности населения» и действуют специальные нормы радиационной безопасности. По нему следует, что при проектировании здания среднегодовая активность изотопов радона в воздухе не должна превышать 80 Бк/м3 (беккерелей на метр кубический). В жилых квартирах не более 200 Бк/м3, иначе встает вопрос о проведении защитных мероприятий, а если значение достигает 400 Бк/м3 - здание должно быть снесено или перепрофилировано. Сейчас многие люди приобретают личные дозиметры, чтобы измерить общий фон радиации в квартире. Но для измерения уровня радона он бесполезен, тут необходимо вызывать специалистов с радиометром радона. Если вы хотите самостоятельно обезопасить свое жилище от вредного газа, вам следует заделать щели в стенах и полах, поклеить обои, загерметизировать подвальные помещения и просто чаще проветривать комнаты в вашем доме. Замечу, что концентрация радона в непроветриваемом помещении в 8 раз больше.

4. Польза радона

Но в природе нет ничего лишнего и помимо важных исследований в области химии и физики, радон используется во многих сферах человеческой жизни. Его используют в медицине для приготовления «радоновых ванн», в сельском хозяйстве для активации кормов домашних животных, в металлургии в качестве индикатора для определения скорости газовых потоков в доменных печах и газопроводах. Геологи с его помощью находят залежи радиоактивных элементов. Сейсмологи, анализируя выход радона из почв, могут спрогнозировать сильные землетрясения и извержения вулканов. Поэтому при успешных и своевременных мерах защиты даже такую «химеру» можно заставить служить человечеству.

Из толщи Земли постоянно и повсеместно выделяется радиоактивный газ радон. Радиоактивность радона является составной частью радиоактивного фона местности.

Радон образуется на одном из этапов расщепления радиоактивных элементов, содержащихся в земных породах, в том числе используемых в строительстве — песке, щебне, глине и других материалах.

Радон — это инертный газ без цвета и запаха, в 7,5 раза тяжелее воздуха. Радон дает примерно 55-65 % дозы облучения, которую ежегодно получает каждый житель Земли. Газ является источником альфа-излучения, которое имеет малую проникающую способность. Барьером для частиц альфа-излучения может служить лист ватмана или кожа человека.

Поэтому, большую часть этой дозы человек получает от радионуклидов, попадающих в его организм вместе с вдыхаемым воздухом. Все изотопы радона радиоактивны и довольно быстро распадаются: самый устойчивый изотоп Rn(222) имеет период полураспада 3,8 суток, второй по устойчивости — торон Rn(220) — 55,6 секунд.

Радон, имея только короткоживущие изотопы, не исчезает из атмосферы, поскольку постоянно поступает в нее из земных; пород. Убыль радона компенсируется его поступлением, и в атмосфере существует некая равновесная концентрация.

Для людей неприятной особенностью радона является его свойство накапливаться в помещениях, существенно повышая уровень радиоактивности в местах скопления. Другими словами, равновесная концентрация радона в помещении может быть существенно выше чем снаружи.

Источники поступления радона в дом показаны на рис.1. На рисунке также указаны мощности излучений радона от того или иного источника.

Мощность излучения пропорциональна количеству радона. Из рисунка видно, что основным источником поступления радона в дом являются стройматериалы и грунт под зданием.

Строительные правила нормируют показатели радиоактивности строительных материалов и предусматривают контроль за соблюдением установленных норм.

Количество же выделяемого радона из грунта под зданием зависит от многих факторов: количества радиоактивных элементов в толще земли, строения земной коры, газопроницаемости и водонасыщенности верхних слоев земли, климатических условий, конструкции здания и многих других.

Наибольшая концентрация радона в воздухе жилых помещений наблюдается в зимнее время.

Здание с газопроницаемым полом, может увеличивать поток радона, выходящего из грунта под зданием, до 10 раз по сравнению с открытой местностью. Увеличение потока происходит за счет перепада давления воздуха на границе грунта и помещений здания. Этот перепад оценивается в среднем величиной около 5 Па и обусловлен двумя причинами: ветровой нагрузкой на здание (разрежение, возникающее на границе газовой струи) и перепадом температур между воздухом помещения и воздухом на границе грунта (эффект дымовой трубы).

Поэтому, строительные нормы и правила предписывают осуществлять защиту зданий от поступления радона из грунта под зданием.

На Рис.2 приведена карта России с указанием районов потенциальной радоноопасности.

Повышенное выделение радона в районах, обозначенных на карте, имеет место не повсеместно, а в виде очагов различной интенсивности и размеров. В других районах также не исключено наличие точечных очагов интенсивного выделения радона.

Радиационный контроль регламентируется и нормируется показателями:

мощностью экспозиционной дозы (МЭД) гамма — излучения;
среднегодовой эквивалентной равновесной объемной активностью (ЭРОА) радона.

МЭД гамма — излучения:

— при отводе земельного участка может составлять не более 30 мкР/час ;

— при вводе здания в эксплуатацию и в существующих зданиях — не должна превышать мощности дозы на открытой местности более, чем на 30 мкР/час .

ЭРОА радона не должна превышать:
— в зданиях, сдаваемых в эксплуатацию — 100 Бк/м 3 (Беккерелей/м 3);

При отводе земельного участка измеряется:
— МЭД гамма — излучения (гамма-фон);
— содержание ЭРОА почвенного радона.

Показатели радиационного контроля обычно определяются при предпроектных изысканиях площадки строительства. По действующему законодательству местные органы власти должны передавать гражданину земельный участок для индивидуального жилищного строительства после проведения радиационного контроля, при условии, что показатели будут соответствовать установленным санитарным нормам.

Приобретая земельный участок под застройку следует узнать у владельца, проводился ли радиационный контроль и его результаты. В любом случае частному застройщику, особенно при расположении участка в потенциально опасном районе по радону (смотри карту), необходимо знать показатели радиационного контроля на своем участке.

В местных районных администрациях должны быть карты радоноопасных территорий района. В случае отсутствия информации следует заказать проведение исследований в местных лабораториях. Объединившись с соседями, можно, как правило, снизить расходы на выполнение этих работ.

По результатам оценки радоноопасности места строительства определяются мероприятия по защите дома. Степень воздействия радиации на человека зависит от мощности излучения (количества газа) и продолжительности воздействия.

В случае с радоном следует защищать прежде всего жилые помещения первого и цокольного этажей, где люди находятся длительное время.

Хозяйственные постройки и помещения — подвалы, санузлы, бани, гаражи, котельные, должны защищаться от радона постольку, поскольку возможно проникновение газа из этих помещений в жилые комнаты.

Способы защиты дома от радона

Для защиты жилых помещений дома от радона устраивают два рубежа обороны:

Выполняют газоизоляцию ограждающих строительных конструкций, которая препятствует проникновению газа из грунта в помещения.
Предусматривают вентиляцию пространства между грунтом и защищаемым помещением. Вентиляция снижает концентрацию вредного газа на границе грунта и помещения, до того, как он сможет проникнуть в помещения дома.

Для уменьшения поступления радона в жилые этажи выполняют газоизоляцию (герметизацию) строительных конструкций. Газоизоляцию обычно совмещают с устройством гидроизоляции подземной и цокольной частей здания. Такое совмещение не вызывает сложностей, так как материалы, используемые для гидроизоляции, обычно являются барьером и для газов.

Слой пароизоляции также может служить барьером для радона. Следует заметить, что полимерные пленки, особенно полиэтиленовая, хорошо пропускают радон. Поэтому, в качестве газо- гидро- пароизоляции цокольной части здания необходимо использовать полимер — битумные рулонные материалы и мастики.

Газо- гидроизоляцию обычно устраивают в двух уровнях: на границе грунт — здание и на уровне цокольного перекрытия.

Если в доме есть подвал, который используется для длительного пребывания людей или имеется вход в подвал с жилой части первого этажа, то газо- гидроизоляцию поверхностей подвала следует выполнить в усиленном варианте.

В доме без подвала, с полами по грунту тщательно выполняют газо- гидроизоляцию на уровне конструкций подготовки пола первого этажа.

Застройщик! Выбирая варианты устройства гидроизоляции, помни о необходимости газоизоляции дома от радиоактивного радона!

Качественную газо- гидроизоляцию выполняют способом оклейки конструкций специальными гидроизоляционными материалами. Стыки рулонных газо- гидроизоляционных материалов, настилаемых всухую, обязательно герметизируются клейкой лентой.

Газо- гидроизоляция горизонтальных поверхностей обязательно должна быть герметично состыкована с аналогичным покрытием вертикальных конструкций. Особое внимание уделяют тщательной герметизации мест прохода через перекрытия и стены трубопроводов коммуникаций.

Барьера газоизоляции из-за дефектов строительства и нарушений целостности при последующей эксплуатации здания может оказаться недостаточно для защиты здания от почвенного радона.

Поэтому, наряду с газоизоляцией, используют систему вентиляции. Устройство вентиляции, кроме того, может снизить требования к газоизоляции, что удешевит строительство.

Для защиты от почвенного радона устраивают , расположенного под защищаемым от радона помещением. Такая вентиляция перехватывает вредный газ на пути к защищаемому помещению, до барьера газоизоляции. В пространстве перед барьером газоизоляции снижается давление газов или даже создается зона разряжения, что снижает и даже предотвращает поступление газа в защищаемое помещение.

Такая, перехватывающая радон, система вентиляции нужна еще и потому, что обычная вытяжная вентиляция в защищаемых помещениях подсасывает воздух извне помещения, увеличивая при дефектах газоизоляции поступление радона из грунта.

Для защиты от радона эксплуатируемых подвалов или первых этажей зданий устраивают вытяжную вентиляцию пространства под бетонной подготовкой пола, Рис. 3.

Для этого под полом делается каптажная подушка толщиной не менее 100 мм . из щебня В каптажную подушку заводится приемная труба диаметром не менее 110 мм . вентиляционного вытяжного канала.

Каптажную подушку можно сделать и поверх бетонной подготовки пола, например, из керамзита, минераловатных плит или другого газопроницаемого утеплителя, обеспечив, тем самым, и теплоизоляцию пола. Обязательное условие в этом варианте — устройство слоя газо- пароизоляции поверх утеплителя.

Если цокольное пространство под полом первого этажа необитаемое или редко посещаемое, то пример устройства вытяжной вентиляции для защиты от радона первого этажа в этом случае показан на Рис.4.

Слой полимер-битумной рулонной газо- гидроизоляции уменьшит поступление грунтовой влаги в подпол и снизит унос тепла через систему вентиляции в зимнее время, не снижая при этом эффективности защиты от почвенных газов.

В ряде случаев возникает необходимость увеличить эффективность вытяжной вентиляции путем встраивания в систему электровентилятора обычно небольшой мощности (порядка 100 Вт .). Управление вентилятором можно сделать от датчика радона, установленного в защищаемом помещении. Вентилятор будет включаться только при превышении концентрации радона в помещении выше установленной величины.

Для дома с общей площадью первого этажа до 200 м 2 достаточно одного канала вытяжной вентиляции.

В соответствии с санитарными нормами, содержание радона в помещениях обязательно контролируется в зданиях школ, больниц, детских учреждениях, при сдаче в эксплуатацию жилых домов, в производственных помещениях предприятий.

Перед началом строительства дома поинтересуйтесь результатами контроля радона в ближайших к Вашему участку зданиях. Эти сведения могут быть у владельцев зданий, в местных лабораториях, осуществляющих замеры, органах Роспотребнадзора, местных проектных организациях.

Узнайте, какие меры защиты от радона использовались в этих зданиях. Если в проекте Вашего дома нет раздела о защите от радона, эти знания помогут Вам выбрать достаточно эффективный и оптимальный по стоимости вариант защиты.

Снижение концентрации радона, поступающего в защищаемые помещения из других источников: воды, газа и наружного воздуха, обеспечивается обычными системами вытяжной вентиляции из помещений дома.

Газ легко адсорбируется фильтрами с активированным углем или силикагелем.

По окончании строительства дома сделайте контрольные замеры содержания радона в помещениях, убедитесь, что защита от радона обеспечивает безопасность вашей семьи.

В России проблемой защиты от радона людей в зданиях озаботились совсем недавно. Наши отцы, а тем более деды, не знали о такой опасности. Современная наука утверждает, что радионуклиды радона оказывают сильное канцерогенное воздействие на легкие человека.

Среди причин, вызывающих рак легких, вдыхание радона, содержащегося в воздухе, по степени опасности стоит на втором месте после курения табака. Совместное воздействие этих двух факторов — курения и радона, резко увеличивает вероятность возникновения этой болезни.

Дайте шанс себе и своим близким прожить дольше — сделайте в доме защиту от радона!