Радиологическая опасность

 Большое значение для здоровья человека имеет ионный состав воздуха, то есть баланс положительных и отрицательных ионов кислорода. Так называемый «свежий воздух», т.е. горный, лесной и морской воздух имеют повышенное содержание «аэронов», т.е. отрицательных ионов кислорода О2¯ (в пределах 6000-10000 ионов/см3). Дисплеи компьютеров, экраны телевизоров и фильтры современных кондиционеров не только уничтожают отрицательные ионы кислорода (в атмосферном воздухе большинства жилых и особенно офисных помещений наблюдается не более 200-500 ионов/см3), но и генерируют положительные ионы, избыток которых в воздухе вреден для организма (для такого воздуха используют термин «электронный смог»). Отрицательные ионы повышают тонус и иммунитет организма, нормализуют артериальное давление, в особенности при повышенной умственной и физической нагрузке, положительно влияют на больных с заболеваниями сердечно-сосудистой системы, дыхательных путей. Если же в воздухе преобладают положительные ионы, человек ощущает как бы “недостаток кислорода”; уже после 30-60 минут работы в таком помещении он утомляется, снижается его работоспособность, ощущается тяжесть в голове.

Ещё один «бич» квартирного воздуха – повышенное содержание короткоживущего газообразного изотопа радона–222 (период полураспада – 8,3 суток), который кроме слабого гамма-излучения - порядка 15 Бк на 1 м3, выделяет еще и опасные  -частицы. Длительные даже облучения даже сверхслабыми источниками также может приводить к раковым заболеваниям . Вообще-то радон образуется в земной коре из природного изотопа радия: [226Rа = 222Rn + а-частица], и его естественная концентрация в приземном слое воздуха в среднем составляет 100 пKu/м3 (3,7 Бк), однако в зданиях она в несколько раз выше – в среднем 200-300 пKu/м3 (т.к. радон в 7,5 раза тяжелее воздуха, он скапливается, в основном, в подвальных, цокольных и первых этажах зданий). Причин этому две: во-первых, в зданиях, в отличие от открытого пространства, нет рассеивания, во-вторых, радон выделяется из стройматериалов - как из старых каменных стен, так и из современных стройматериалов - см. табл. 4.

Таблица 4 – Средняя радиоактивность стройматериалов (Бк/кг*)

Стройматериал

Радиоактивность, Бк/кг

Древесина

1-3

Песок, гипс, гравий

20-35

Портландцемент

40-50

Гранит

100-200

Зола

300-400

Фосфогипс

500-600

Металлургические  шлаки

2000 и более

*) 1 Бк (беккерель) равен активности нуклида в радиоактивном источнике, в котором происходит 1 акт распада за 1 сек; активность источника равна 1Ku (кюри), если в нем за 1 сек происходит 3,7х1010 распадов, то есть 1 Ku = 3,7х1010 Бк (1 г чистого радия имеет активность, примерно равную 1 Ku); 1пKu = 10-12 Ku, т.е. 1Бк = ~ 3 пKu.

Обратите внимание, что, например, фосфогипс, который является отходом производства фосфатных удобрений, в 20 раз более радиоактивен, чем естественный гипс (600 Бк/кг против 30 Бк/кг), а металлургические шлаки (отходы металлургии) в 80-100 раз более радиоактивны, чем естественный "карьерный" гравий.

Кроме того, радон может выделяться из выработанного пространства шахт (не только угольных), а также в зонах геологических нарушений. Вклад различных источников излучения в среднегодовую дозу облучения «среднего» жителя СНГ показан в табл. 5.

Таблица 5. – Вклад разных источников радиации в среднюю дозу облучения жителя СНГ

Источник излучения

Доза  (Бэр/год)*

Рентгендиагностика

20

Внутреннее бета-облучение

22

Космическое излучение

35

Природный гамма-фон

15

Радионуклиды в питьевой воде

18

Радиоактивность стройматериалов

25

Радон в воздухе зданий (особенно в подвалах и первых этажах)

365

Суммарная доза

500

*) БЭР - биологический эквивалент рентгена,  т.е. в бэрах измеряется мощность излучения:  один  Бэр - это излучение в 1 Дж на 1 кг живой ткани, а 1 микрорентген, или 10-6 рентгена, по мощности излучения соответствует 1 Бк.  Нижний уровень развития легкой формы лучевой болезни возникает при эквивалентной дозе облучения приблизительно  100 Бэр.

Были проведены замеры в 13-ти жилых помещениях в городе с формами образования карстового процесса с помощью радиометра "AlphaGUARD" (без учета дочерних продуктов распада). Измерения проводились с временем экспозиции не менее 7 суток без проветривания помещений. В ходе исследований были установлены следующие результаты: средняя концентрация радона-222 в жилых зданиях составила от 68,7 до 200,5 Бк/м3, причем максимальные величины на этих объектах достигали 330 Бк/м3. Наиболее высокие концентрации отмечены в полуподвальных помещениях и на первых этажах многоэтажных домов и в домах индивидуальной застройки, где среднее значение объемной активности радона-222 составляет 127,3 ± 9,8 Бк/м3.

Как видно из рис. 1, наиболее опасны "по радону" подвальные и полуподвальные помещения, чуть меньше - первые этажи зданий (а ведь именно там размещают кафе и клубы, особенно молодёжные!).

 

 Рис. 1 - Измерение уровня присутствия радона в воздухе некоторых жилых помещений: 1 - квартиры на 2-х этажах 5-9-тиэтажных домов; 2 - квартиры на 1-х этажах 5-9-тиэтажных домов; 3 - частный жилой дом с подвалом; 4 - квартира на 2-м этаже без проветривания (столбик слева и после проветривания 1 час (столбик справа).

Радиоактивный газ радон поступает в жилое помещение из грунта и, будучи в 7 раз тяжелее воздуха, в основном скапливается в подвальных помещениях и на первых этажах домов. Радон хорошо растворим в воде, поэтому он может также может накапливаться в ванных комнатах. Еще один источник поступления радона в жилые помещения - природный газ. Поэтому в кухнях, оборудованных газовыми плитами, также накапливается радон.

Средняя концентрация радона обычно составляет:

  • в ванной: 8,5 килоБеккерель/м3; 
  • на кухне: 3 килоБеккерель/м3; 
  • в спальне: 0,2 килоБеккерель/м3; 

Концентрация радона на верхних этажах зданий обычно ниже, чем на 1м этаже. Избавиться от избытка радона можно проветриванием помещения.

При концентрации радона выше 400 Бк/м3 рассматривается вопрос о переселении жильцов при перепрофилировании помещений.

Радиация в быту

Ювелирные эмали: концентрации обедненного урана (10%) были найдены в порошке с желтой эмалью производимые в настоящее время во Франции.

Мощность дозы на поверхности эмали ювелирных изделий, содержащих обедненный уран, содержит примерно 670 бэр /ч. Если предположить, что 1% кожи соприкасается с ювелирными изделиями, при непрерывном воздействии на кожу, это приведет к облучаемой дозе 58.7 бэр /год. Хотя конечно заболевание раком кожи возникают только при облучаемой дозе в 587 бэр /год и при таком заболевании очень высоки шансы на выздоровление и только 0,2 % имеют летальные случаи. Но надо понимать, что в совокупности с другими факторами, влияющими на человека, эти шансы возрастают с геометрической прогрессией.

Ученые измерили образцы глазурованной посуды на расстоянии 1 см. на мощность излучаемой дозы Гамма-и бета-облучения, и выяснилось, что образцы керамической посуды образцы колебалась между 3.1 и 9.2 МР/ч. Что по предположительно, при постоянном использовании таких элементов, может привести к облучающей дозе, примерно эквивалентной 7 бэр/год.

Защита от радиации. Основными способами защиты от ионизирующих излучений являются:

  • защита расстоянием (смена места жительства); 
  • защита временем (нереально, т.к. требуется от десятков до сотен лет); 
  • защита экранированием: 

от альфа-излучения — лист бумаги, резиновые перчатки, респиратор;
от бета-излучения — плексиглас, тонкий слой алюминия, стекло, противогаз;
от гамма-излучения — тяжёлые металлы (вольфрам, свинец, сталь, чугун и пр.); от нейтронов — вода, полиэтилен, другие полимеры.

td style=/span