In het licht van de snelle ontwikkeling van wetenschap en technologie maken experts zich zorgen over het gebrek aan promotie van stralingshygiëne onder de bevolking. Experts voorspellen dat in het volgende decennium "radiologische onwetendheid" een reële bedreiging kan worden voor de veiligheid van de samenleving en de planeet.
De onzichtbare moordenaar
In de 15e eeuw waren Europese artsen verbijsterd door de abnormaal hoge sterfte aan longziekten onder arbeiders in mijnen die ijzer, polymetalen en zilver winnen. Een mysterieuze ziekte, "bergziekte" genaamd, trof mijnwerkers vijftig keer vaker dan de gemiddelde leek. Pas aan het begin van de 20e eeuw, na de ontdekking van radon, werd hij erkend als de reden voor het stimuleren van de ontwikkeling van longkanker bij mijnwerkers in Duitsland en de Tsjechische Republiek.
Wat is radon? Heeft het alleen een negatief effect op het menselijk lichaam? Om deze vragen te beantwoorden, moet men zich de geschiedenis van de ontdekking en studie van dit mysterieuze element herinneren.
Emanatie betekent "uitstroom"
De ontdekker van radon geaccepteerddenk eens aan de Engelse natuurkundige E. Rutherford. Hij was het die in 1899 opmerkte dat preparaten op basis van thorium, naast zware α-deeltjes, een kleurloos gas afgeven, wat leidt tot een toename van het niveau van radioactiviteit in de omgeving. De onderzoeker noemde de vermeende substantie een emanatie van thorium (van emanatie (lat.) - expiratie) en kende het de letter Em toe. Soortgelijke emanaties zijn ook kenmerkend voor radiumpreparaten. In het eerste geval werd het uitgestoten gas thoron genoemd, in het tweede radon.
Later was het mogelijk om te bewijzen dat gassen radionucliden zijn van een nieuw element. De Schotse chemicus, Nobelprijswinnaar (1904) William Ramsay (samen met Whitlow Gray) slaagde er in 1908 in om het voor het eerst in zijn pure vorm te isoleren. Vijf jaar later werd uiteindelijk de naam radon en het symbool Rn aan het element toegekend.
Wat is radon?
In het periodiek systeem van chemische elementen van D. I. Mendelejev staat radon in de 18e groep. Heeft atoomnummer z=86.
Alle bestaande isotopen van radon (meer dan 35, met massagetallen van 195 tot 230) zijn radioactief en vormen een zeker gevaar voor de mens. In de natuur zijn er vier soorten atomen van het element. Ze maken allemaal deel uit van de natuurlijke radioactieve reeksen actinouranium, thorium en uranium - radium. Sommige isotopen hebben hun eigen naam en worden volgens de historische traditie emanaties genoemd:
- anemone - actinon 219Rn;
- thorium - thoron 220Rn;
- radium - radon 222Rn.
De laatste is andersde grootste stabiliteit. De halfwaardetijd van radon 222Rn is 91,2 uur (3,82 dagen). De stationaire tijd van de resterende isotopen wordt berekend in seconden en milliseconden. Tijdens verval met bestraling van α-deeltjes ontstaan isotopen van polonium. Trouwens, het was tijdens de studie van radon dat wetenschappers voor het eerst talloze soorten atomen van hetzelfde element tegenkwamen, die ze later isotopen noemden (van het Griekse "gelijk", "hetzelfde").
Fysische en chemische eigenschappen
Onder normale omstandigheden is radon een kleur- en geurloos gas, waarvan de aanwezigheid alleen met speciale instrumenten kan worden gedetecteerd. Dichtheid - 9, 81 g/l. Het is de zwaarste (lucht is 7,5 keer lichter), de zeldzaamste en duurste van alle gassen die op onze planeet bekend zijn.
We lossen goed op in water (460 ml/l), maar in organische verbindingen is de oplosbaarheid van radon een orde van grootte hoger. Het heeft een fluorescentie-effect veroorzaakt door hoge intrinsieke radioactiviteit. Voor de gasvormige en vloeibare toestand (bij temperaturen onder -62˚С) is een blauwe gloed kenmerkend, voor de kristallijne (onder -71˚С) - geel of oranjerood.
De chemische eigenschap van radon is te wijten aan het feit dat het tot de groep van inerte ("edele") gassen behoort. Het wordt gekenmerkt door chemische reacties met zuurstof, fluor en enkele andere halogenen.
Aan de andere kant is de onstabiele kern van een element een bron van hoogenergetische deeltjes die veel stoffen aantasten. Blootstelling aan radon maakt vlekken op glas en porselein, ontleedt water in zuurstof,waterstof en ozon, vernietigt paraffine en vaseline, enz.
Radon krijgen
Om radonisotopen te isoleren, volstaat het om een luchtstraal over een stof te laten gaan die in een of andere vorm radium bevat. De gasconcentratie in de jet is afhankelijk van vele fysische factoren (vochtigheid, temperatuur), de kristalstructuur van de stof, de samenstelling, porositeit, homogeniteit en kan variëren van kleine fracties tot 100%. Gewoonlijk worden oplossingen van bromide of radiumchloride in zoutzuur gebruikt. Vaste poreuze stoffen worden veel minder vaak gebruikt, hoewel radon zuiverder vrijkomt.
Het resulterende gasmengsel wordt gezuiverd van waterdamp, zuurstof en waterstof en wordt door een heet koperen rooster geleid. De rest (1/25000 van het oorspronkelijke volume) wordt gecondenseerd met vloeibare lucht en onzuiverheden van stikstof, helium en inerte gassen worden uit het condensaat verwijderd.
Opmerking: er worden wereldwijd slechts enkele tientallen kubieke centimeters van het scheikundige element radon per jaar geproduceerd.
Verspreid in de natuur
Radiumkernen, waarvan het splijtingsproduct radon is, worden op hun beurt gevormd tijdens het verval van uranium. De belangrijkste bron van radon zijn dus bodems en mineralen die uranium en thorium bevatten. De hoogste concentratie van deze elementen wordt gevonden in stollingsgesteenten, sedimentaire, metamorfe gesteenten, donkergekleurde schalies. Vanwege zijn inertie verlaat radongas gemakkelijk de kristalroosters van mineralen en verspreidt het zich gemakkelijk over lange afstanden door holtes en scheuren in de aardkorst, en ontsnapt in de atmosfeer.
Bovendien is interstrataal grondwater, dat dergelijke rotsen spoelt, gemakkelijk verzadigd met radon. Radonwater en zijn specifieke eigenschappen zijn door de mens gebruikt lang voordat het element zelf werd ontdekt.
Vriend of vijand?
Ondanks duizenden wetenschappelijke en populair-wetenschappelijke artikelen die over dit radioactieve gas zijn geschreven, is het ondubbelzinnig om de vraag te beantwoorden: "Wat is radon en wat is de betekenis ervan voor de mensheid?" lijkt moeilijk. Moderne onderzoekers hebben minstens twee problemen. De eerste is dat het op het gebied van de impact van radonstraling op levende materie zowel een schadelijk als nuttig element is. De tweede is het gebrek aan betrouwbare middelen voor registratie en monitoring. De bestaande radondetectoren in de atmosfeer, zelfs de meest moderne en gevoelige, kunnen resultaten geven die meerdere malen verschillen wanneer metingen worden herhaald.
Pas op voor radon
De belangrijkste dosis straling (meer dan 70%) in het leven die een persoon ontvangt als gevolg van natuurlijke radionucliden, waaronder de leidende posities behoren tot het kleurloze gas radon. Afhankelijk van de geografische ligging van het woongebouw, kan de "bijdrage" variëren van 30 tot 60%. Een constante hoeveelheid onstabiele isotopen van een gevaarlijk element in de atmosfeer wordt in stand gehouden door een continue toevoer van de aardrotsen. Radon heeft de onaangename eigenschap zich op te hopen in woonhuizen en openbare gebouwen, waar de concentratie tientallen of honderden keren kan toenemen. Voor goede gezondheidgevaar voor de mens is niet zozeer het radioactieve gas zelf, maar de chemisch actieve isotopen van polonium 214Po en 218Po, gevormd als gevolg van zijn verval. Ze worden stevig vastgehouden in het lichaam en hebben een nadelig effect op levend weefsel met interne α-straling.
Naast astmatische aanvallen van verstikking en depressie, duizeligheid en migraine, gaat dit gepaard met de ontwikkeling van longkanker. De risicogroep omvat werknemers van uraniummijnen en mijnbouw- en verwerkingsfabrieken, vulkanologen, radontherapeuten, de bevolking van ongunstige gebieden met een hoog geh alte aan radonderivaten in de aardkorst en artesische wateren, en radonresorts. Om dergelijke gebieden te identificeren, worden kaarten van radongevaar samengesteld met behulp van geologische en stralingshygiënische methoden.
Voor een opmerking: er wordt aangenomen dat de Schotse onderzoeker van dit element, William Ramsay, de sterfte aan longkanker in 1916 veroorzaakte door blootstelling aan radon.
Beschermingsmethoden
In het laatste decennium begonnen zich, in navolging van de westerse buren, de nodige antiradonmaatregelen te verspreiden in de landen van het voormalige GOS. Regelgevende documenten verschenen (SanPin 2.6.1., SP 2.6.1.) met duidelijke eisen om de stralingsveiligheid van de bevolking te waarborgen.
De belangrijkste maatregelen ter bescherming tegen bodemgassen en natuurlijke stralingsbronnen zijn:
- Opstelling op de grond onder de grond van houten vloeren van een monolithische betonnen plaat met een steenslagbasis en betrouwbare waterdichtheid.
- Zorgen voor verbeterde ventilatiekelder en kelderruimte, ventilatie van woongebouwen.
- Water dat keukens en badkamers binnenkomt, moet worden onderworpen aan speciale filtratie en de kamers zelf zijn uitgerust met geforceerde afzuigsystemen.
Radiogeneeskunde
Wat radon is, wisten onze voorouders niet, maar zelfs de glorieuze ruiters van Genghis Khan genazen hun wonden met het water van de bronnen van Belokurikha (Altai), verzadigd met dit gas. Feit is dat radon in microdoses een positief effect heeft op de vitale organen van een persoon en het centrale zenuwstelsel. Blootstelling aan radonwater versnelt metabolische processen, waardoor beschadigde weefsels veel sneller worden hersteld, het werk van het hart en de bloedsomloop normaliseert en de wanden van bloedvaten worden versterkt.
Resorts in de bergachtige streken van de Kaukasus (Essentuki, Pyatigorsk, Kislovodsk), Oostenrijk (Gastein), Tsjechië (Yakhimov, Karlovy Vary), Duitsland (Baden-Baden), Japan (Misasa) hebben het al lang goed -verdiende roem en populariteit. De moderne geneeskunde biedt naast radonbaden behandeling in de vorm van irrigatie, inhalatie onder strikt toezicht van een geschikte specialist.
In dienst van de mensheid
De reikwijdte van radongas is niet beperkt tot medicijnen alleen. Het vermogen van isotopen van een element om te adsorberen wordt actief gebruikt in de materiaalkunde om de mate van heterogeniteit van metalen oppervlakken en decoratie te meten. Bij de productie van staal en glas wordt radon gebruikt om de stroom van technologische processen te beheersen. Met zijn hulpcontroleer gasmaskers en chemische beschermingsmiddelen op dichtheid.
In de geofysica en geologie zijn veel methoden voor het zoeken naar en detecteren van afzettingen van mineralen en radioactieve ertsen gebaseerd op het gebruik van radononderzoeken. De concentratie van radonisotopen in de bodem kan worden gebruikt om de gasdoorlatendheid en dichtheid van rotsformaties te beoordelen. Monitoring van de radonomgeving lijkt veelbelovend wat betreft het voorspellen van aanstaande aardbevingen.
Het v alt nog te hopen dat de mensheid nog steeds het hoofd zal bieden aan de negatieve effecten van radon en dat het radioactieve element alleen de bevolking van de planeet ten goede zal komen.
