Atsižvelgiant į sparčią mokslo ir technologijų plėtrą, ekspertai yra susirūpinę dėl to, kad radiacinės higienos stoka skatinama tarp gyventojų. Ekspertai prognozuoja, kad per ateinantį dešimtmetį „radiologinis nežinojimas“gali tapti realia grėsme visuomenės ir planetos saugumui.
Nematomas žudikas
XV amžiuje Europos gydytojus glumino neįprastai didelis geležies, polimetalų ir sidabro kasyklų darbuotojų mirtingumas nuo plaučių ligų. Paslaptinga liga, vadinama „kalnų liga“, kalnakasius užklupo penkiasdešimt kartų dažniau nei eilinį pasaulietį. Tik XX amžiaus pradžioje, atradus radoną, būtent jis buvo pripažintas Vokietijos ir Čekijos kalnakasių plaučių vėžio atsiradimo priežastimi.
Kas yra radonas? Ar tai daro tik neigiamą poveikį žmogaus organizmui? Norint atsakyti į šiuos klausimus, reikėtų prisiminti šio paslaptingo elemento atradimo ir tyrimo istoriją.
Emanacija reiškia „ištekėjimą“
Radono atradėjas sutikopasvarstykime apie anglų fiziką E. Rutherfordą. Būtent jis 1899 metais pastebėjo, kad torio pagrindu pagaminti preparatai, be sunkiųjų α dalelių, išskiria bespalves dujas, dėl kurių padidėja radioaktyvumo lygis aplinkoje. Tyrėjas tariamą medžiagą pavadino torio emanacija (iš emanacijos (lot.) – galiojimo laikas) ir priskyrė jai raidę Em. Panašios emanacijos būdingos ir radžio preparatams. Pirmuoju atveju išmetamos dujos buvo vadinamos toronu, antruoju - radonu.
Vėliau buvo įmanoma įrodyti, kad dujos yra naujo elemento radionuklidai. Škotijos chemikas, Nobelio premijos laureatas (1904) Williamas Ramsay (kartu su Whitlow Gray) 1908 m. pirmą kartą sugebėjo jį išskirti gryna forma. Po penkerių metų elementui pagaliau buvo priskirtas radono pavadinimas ir simbolis Rn.
Kas yra radonas?
Periodinėje D. I. Mendelejevo cheminių elementų lentelėje radonas yra 18-oje grupėje. Turi atominį skaičių z=86.
Visi esami radono izotopai (daugiau nei 35, masės nuo 195 iki 230) yra radioaktyvūs ir kelia tam tikrą pavojų žmonėms. Gamtoje yra keturių tipų elemento atomai. Visi jie priklauso natūraliai radioaktyviajai aktinourano, torio ir urano – radžio serijai. Kai kurie izotopai turi savo pavadinimus ir, remiantis istorine tradicija, vadinami emanacijomis:
- anemonas – aktinonas 219Rn;
- toris – toronas 220Rn;
- radis – radonas 222Rn.
Paskutinis yra kitoksdidžiausias stabilumas. Radono pusinės eliminacijos laikas 222Rn yra 91,2 valandos (3,82 dienos). Likusių izotopų pastovios būsenos laikas skaičiuojamas sekundėmis ir milisekundėmis. Skilimo metu spinduliuojant α daleles susidaro polonio izotopai. Beje, tyrinėdami radoną mokslininkai pirmą kartą susidūrė su daugybe to paties elemento atomų atmainų, kurias vėliau pavadino izotopais (iš graikų kalbos „lygus“, „tas pats“).
Fizikinės ir cheminės savybės
Įprastomis sąlygomis radonas yra bespalvės ir bekvapės dujos, kurių buvimą galima nustatyti tik specialiais prietaisais. Tankis - 9,81 g/l. Tai sunkiausios (oras yra 7,5 karto lengvesnis), rečiausios ir brangiausios iš visų mūsų planetoje žinomų dujų.
Gerai ištirpsime vandenyje (460 ml/l), bet organiniuose junginiuose radono tirpumas yra eilės tvarka didesnis. Jis turi fluorescencinį efektą, kurį sukelia didelis vidinis radioaktyvumas. Dujinei ir skystai būsenai (žemesnėje nei -62˚С temperatūroje) būdingas mėlynas švytėjimas, kristalinei (žemiau -71˚С) - geltona arba oranžinė-raudona.
Radono cheminė charakteristika atsiranda dėl jo priklausomybės inertinių („kilniųjų“) dujų grupei. Jam būdingos cheminės reakcijos su deguonimi, fluoru ir kai kuriais kitais halogenais.
Kita vertus, nestabili elemento šerdis yra didelės energijos dalelių, veikiančių daugelį medžiagų, š altinis. Radono poveikis nudažo stiklą ir porcelianą, suskaido vandenį į deguonį,vandenilis ir ozonas, naikina parafiną ir vazeliną ir kt.
Radono gavimas
Norint išskirti radono izotopus, pakanka oro srove praleisti per medžiagą, kurioje vienokia ar kitokia forma yra radžio. Dujų koncentracija čiurkšlėje priklausys nuo daugelio fizinių veiksnių (drėgmės, temperatūros), nuo medžiagos kristalinės struktūros, sudėties, poringumo, homogeniškumo ir gali svyruoti nuo mažų frakcijų iki 100%. Paprastai naudojami bromido arba radžio chlorido tirpalai druskos rūgštyje. Kietos poringos medžiagos naudojamos daug rečiau, nors radonas išsiskiria grynesnis.
Gavęs dujų mišinys išvalomas iš vandens garų, deguonies ir vandenilio, leidžiant jį per karštą vario tinklelį. Likusi dalis (1/25 000 pradinio tūrio) kondensuojama skystu oru, o azoto, helio ir inertinių dujų priemaišos pašalinamos iš kondensato.
Pastaba: visame pasaulyje per metus pagaminama tik kelios dešimtys kubinių centimetrų cheminio elemento radono.
Pleisk gamtoje
Radžio branduoliai, kurių skilimo produktas yra radonas, savo ruožtu susidaro skylant uranui. Taigi pagrindinis radono š altinis yra dirvožemis ir mineralai, kuriuose yra urano ir torio. Didžiausia šių elementų koncentracija randama magminėse, nuosėdinėse, metamorfinėse uolienose, tamsios spalvos skalūnuose. Dėl savo inertiškumo radono dujos lengvai palieka mineralų kristalines groteles ir lengvai pasklinda dideliais atstumais per žemės plutos tuštumas ir įtrūkimus, išskrisdamos į atmosferą.
Be to, tarpsluoksninis gruntinis vanduo, plaunantis tokias uolienas, lengvai prisotinamas radono. Radono vandenį ir jo specifines savybes žmogus naudojo dar gerokai prieš atraddamas patį elementą.
Draugas ar priešas?
Nepaisant tūkstančių mokslinių ir mokslo populiarinimo straipsnių apie šias radioaktyviąsias dujas, vienareikšmiškai atsakyti į klausimą: "Kas yra radonas ir kokia jo reikšmė žmonijai?" atrodo sunku. Šiuolaikiniai tyrinėtojai susiduria su mažiausiai dviem problemomis. Pirma, radono spinduliuotės poveikio gyvajai medžiagai srityje jis yra ir žalingas, ir naudingas elementas. Antrasis – patikimų registravimo ir stebėjimo priemonių trūkumas. Esami atmosferoje esantys radono detektoriai, net patys moderniausi ir jautriausi, kartojant matavimus gali duoti kelis kartus skirtingus rezultatus.
Saugokitės radono
Pagrindinę apšvitos dozę (daugiau nei 70%) žmogus gyvenimo procese gauna dėl natūralių radionuklidų, tarp kurių pirmaujančias pozicijas užima bespalvės radono dujos. Priklausomai nuo gyvenamojo namo geografinės padėties, jo „indėlis“gali svyruoti nuo 30 iki 60 proc. Nuolatinis nestabilių pavojingo elemento izotopų kiekis atmosferoje palaikomas nuolatiniu žemės uolienų tiekimu. Radonas turi nemalonią savybę kauptis gyvenamuosiuose ir visuomeniniuose pastatuose, kur jo koncentracija gali padidėti dešimtis ar šimtus kartų. Dėl geros sveikatosŽmogui pavojų kelia ne tiek pačios radioaktyviosios dujos, kiek chemiškai aktyvūs polonio izotopai 214Po ir 218Po, susidarę dėl jo poveikio. irimas. Jie tvirtai laikosi kūne ir daro neigiamą poveikį gyviems audiniams su vidine α spinduliuote.
Be astminių uždusimo ir depresijos priepuolių, galvos svaigimo ir migrenos, tai yra kupina plaučių vėžio išsivystymo. Rizikos grupei priklauso urano kasyklų ir kasybos bei perdirbimo gamyklų darbuotojai, vulkanologai, radono terapeutai, nepalankių vietovių, kuriose žemės plutoje ir arteziniuose vandenyse yra daug radono darinių, gyventojai, radono kurortai. Norint nustatyti tokias zonas, geologiniais ir radiacinės higienos metodais sudaromi radono pavojaus žemėlapiai.
Pastabai: manoma, kad škotų šio elemento tyrinėtojas Williamas Ramsay 1916 m. mirtį nuo plaučių vėžio išprovokavo radono poveikis.
Apsaugos metodai
Pastarąjį dešimtmetį, Vakarų kaimynų pavyzdžiu, būtinos antiradono priemonės pradėjo plisti ir buvusios NVS šalyse. Atsirado norminiai dokumentai (SanPin 2.6.1., SP 2.6.1.) su aiškiais reikalavimais užtikrinti gyventojų radiacinę saugą.
Pagrindinės apsaugos nuo dirvožemio dujų ir natūralių radiacijos š altinių priemonės yra šios:
- Monolitinės betoninės plokštės medinių grindų su skaldos pagrindu ir patikima hidroizoliacija žemės po žeme įrengimas.
- Patobulinta ventiliacijarūsio ir rūsio patalpos, gyvenamųjų pastatų vėdinimas.
- Į virtuves ir vonios kambarius patenkantis vanduo turi būti specialiai filtruojamas, o pačiose patalpose įrengti priverstinio išmetimo įrenginiai.
Radiomedicina
Mūsų protėviai nežinojo, kas yra radonas, tačiau net šlovingieji Čingischano raiteliai gydė savo žaizdas Belokurichos (Altajaus) š altinių vandenimis, prisotintais šių dujų. Faktas yra tas, kad mikrodozėmis radonas teigiamai veikia gyvybiškai svarbius žmogaus organus ir centrinę nervų sistemą. Radono vandens poveikis pagreitina medžiagų apykaitos procesus, dėl to daug greičiau atkuriami pažeisti audiniai, normalizuojasi širdies ir kraujotakos sistemos darbas, sustiprėja kraujagyslių sienelės.
Kurortai kalnuotuose Kaukazo regionuose (Essentuki, Pyatigorsk, Kislovodsk), Austrijoje (Gašteinas), Čekijoje (Jachimovas, Karlovi Varai), Vokietijoje (Baden-Badenas), Japonijoje (Misasa) jau seniai patiko - nusipelnė šlovės ir populiarumo. Šiuolaikinė medicina, be radono vonių, siūlo gydymą drėkinimu, įkvėpimu griežtai prižiūrint atitinkamam specialistui.
Tarnaujant žmonijai
Radono dujų taikymo sritis neapsiriboja vien medicina. Elemento izotopų gebėjimas adsorbuotis aktyviai naudojamas medžiagų moksle, norint išmatuoti metalinių paviršių ir apdailos nevienalytiškumo laipsnį. Plieno ir stiklo gamyboje radonas naudojamas technologinių procesų eigai kontroliuoti. Su jo pagalbapatikrinkite dujokaukių ir cheminės apsaugos įrangos sandarumą.
Geofizikoje ir geologijoje daugelis mineralų ir radioaktyviųjų rūdų telkinių paieškos ir aptikimo metodų yra pagrįsti radono tyrimais. Pagal radono izotopų koncentraciją dirvožemyje galima spręsti apie uolienų darinių dujų pralaidumą ir tankį. Radono aplinkos stebėjimas atrodo daug žadantis, kad būtų galima numatyti būsimus žemės drebėjimus.
Belieka tikėtis, kad žmonija vis tiek susidoros su neigiamu radono poveikiu, o radioaktyvusis elementas bus naudingas tik planetos gyventojams.
