Teaduse ja tehnoloogia kiire arengu valguses tunnevad eksperdid muret kiirgushügieeni vähese edendamise pärast elanikkonna hulgas. Eksperdid ennustavad, et järgmisel kümnendil võib "radioloogilisest teadmatusest" saada tõeline oht ühiskonna ja planeedi julgeolekule.
Nähtamatu tapja
15. sajandil hämmastas Euroopa arste rauda, polümetalle ja hõbedat kaevandavate kaevanduste töötajate ebaharilikult kõrge suremus kopsuhaigustesse. Salapärane haigus, mida nimetatakse "mäestikuhaiguseks", tabas kaevureid viiskümmend korda sagedamini kui tavalisi võhikuid. Alles 20. sajandi alguses, pärast radooni avastamist, tunnistati just teda Saksamaa ja Tšehhi Vabariigi kaevurite seas kopsuvähi arengu stimuleerimise põhjuseks.
Mis on radoon? Kas sellel on inimorganismile ainult negatiivne mõju? Nendele küsimustele vastamiseks tuleks meeles pidada selle salapärase elemendi avastamise ja uurimise ajalugu.
Emanatsioon tähendab "väljavoolu"
Radooni avastaja nõustusmõelgem inglise füüsikule E. Rutherfordile. Just tema märkas 1899. aastal, et tooriumil põhinevad preparaadid eraldavad lisaks rasketele α-osakestele värvitut gaasi, mis põhjustab keskkonna radioaktiivsuse taseme tõusu. Uurija nimetas väidetavat ainet tooriumi emanatsiooniks (emnatsioonist (lat.) - aegumine) ja määras sellele tähe Em. Sarnased emanatsioonid on iseloomulikud ka raadiumipreparaatidele. Esimesel juhul nimetati eralduvat gaasi toroniks, teisel juhul radooniks.
Hiljem õnnestus tõestada, et gaasid on uue elemendi radionukliidid. Šoti keemikul, Nobeli preemia laureaadil (1904) William Ramsayl (koos Whitlow Grayga) õnnestus 1908. aastal see esimest korda puhtal kujul isoleerida. Viis aastat hiljem määrati elemendile lõpuks nimi radoon ja sümbol Rn.
Mis on radoon?
D. I. Mendelejevi keemiliste elementide perioodilisuse tabelis on radoon 18. rühmas. Aatomnumber on z=86.
Kõik olemasolevad radooni isotoobid (üle 35, massinumbritega 195–230) on radioaktiivsed ja kujutavad endast teatud ohtu inimestele. Looduses on elemendi nelja tüüpi aatomeid. Kõik need on osa looduslikust radioaktiivsest aktinouraani, tooriumi ja uraani raadiumi seeriast. Mõnedel isotoopidel on oma nimed ja ajaloolise traditsiooni kohaselt nimetatakse neid emanatsioonideks:
- anemone - aktinoon 219Rn;
- toorium - toron 220Rn;
- raadium - radoon 222Rn.
Viimane on teistsugunesuurim stabiilsus. Radooni poolväärtusaeg 222Rn on 91,2 tundi (3,82 päeva). Ülejäänud isotoopide püsiseisundi aeg arvutatakse sekundites ja millisekundites. Lagunemisel α-osakeste kiirgusega tekivad polooniumi isotoobid. Muide, just radooni uurimisel kohtasid teadlased esimest korda sama elemendi arvukaid aatomite sorte, mida nad hiljem nimetasid isotoopideks (kreeka keelest "võrdne", "sama").
Füüsikalised ja keemilised omadused
Tavatingimustes on radoon värvitu ja lõhnatu gaas, mille olemasolu saab tuvastada vaid spetsiaalsete instrumentidega. Tihedus - 9, 81 g/l. See on meie planeedil teadaolevatest gaasidest kõige raskem (õhk on 7,5 korda kergem), kõige haruldasem ja kallim.
Me lahustume hästi vees (460 ml/l), kuid orgaanilistes ühendites on radooni lahustuvus suurusjärgu võrra suurem. Sellel on kõrge sisemise radioaktiivsuse põhjustatud fluorestsentsefekt. Gaasilisele ja vedelale olekule (temperatuuril alla -62˚С) on iseloomulik sinine kuma, kristallilisele (alla -71˚С) kollane või oranžikaspunane.
Radooni keemiline omadus tuleneb tema kuulumisest inertsete ("väälis") gaaside rühma. Seda iseloomustavad keemilised reaktsioonid hapniku, fluori ja mõne muu halogeeniga.
Teis alt on elemendi ebastabiilne tuum suure energiaga osakeste allikas, mis mõjutavad paljusid aineid. Radooniga kokkupuude plekib klaasi ja portselani, lagundab vee hapnikuks,vesinik ja osoon, hävitab parafiini ja vaseliini jne.
Radooni saamine
Radooni isotoopide eraldamiseks piisab, kui suunata õhujuga üle ühel või teisel kujul raadiumi sisaldava aine. Gaasi kontsentratsioon joas oleneb paljudest füüsikalistest teguritest (niiskus, temperatuur), aine kristallstruktuurist, koostisest, poorsusest, homogeensusest ja võib varieeruda väikestest fraktsioonidest kuni 100%-ni. Tavaliselt kasutatakse bromiidi või raadiumkloriidi lahuseid vesinikkloriidhappes. Tahkeid poorseid aineid kasutatakse palju harvemini, kuigi radoon vabaneb puhtam alt.
Saadud gaasisegu puhastatakse veeaurust, hapnikust ja vesinikust, juhtides selle läbi kuuma vaskvõre. Ülejäänud osa (1/25 000 esialgsest mahust) kondenseeritakse vedela õhuga ning lämmastiku, heeliumi ja inertgaaside lisandid eemaldatakse kondensaadist.
Märkus: maailmas toodetakse aastas vaid mõnikümmend kuupsentimeetrit keemilist elementi radooni.
Levike looduses
Raadiumituumad, mille lõhustumisproduktiks on radoon, tekivad omakorda uraani lagunemisel. Seega on peamiseks radooniallikaks uraani ja tooriumi sisaldavad pinnased ja mineraalid. Nende elementide kõrgeim kontsentratsioon on leitud tard-, sette-, moondekivimites, tumedates kildades. Tänu oma inertsusele väljub radoongaas kergesti mineraalide kristallvõredest ja levib maakoores olevate tühimike ja pragude kaudu kergesti pikkade vahemaade taha, paiskudes atmosfääri.
Pealegi küllastub selliseid kive pestav interstrataalne põhjavesi kergesti radooniga. Inimene on radoonivett ja selle spetsiifilisi omadusi kasutanud juba ammu enne elemendi enda avastamist.
Sõber või vaenlane?
Vaatamata tuhandetele selle radioaktiivse gaasi kohta kirjutatud teadus- ja populaarteaduslikele artiklitele, on ühemõtteline vastata küsimusele: "Mis on radoon ja milline on selle tähtsus inimkonnale?" tundub raske. Kaasaegsed teadlased seisavad silmitsi vähem alt kahe probleemiga. Esiteks on radoonikiirgus elusainele avaldatava mõju sfääris nii kahjulik kui ka kasulik element. Teine on usaldusväärsete registreerimis- ja järelevalvevahendite puudumine. Olemasolevad atmosfääris olevad radoonidetektorid, isegi kõige moodsamad ja tundlikumad, võivad mõõtmiste kordamisel anda tulemusi, mis erinevad mitu korda.
Hoiduge radooni eest
Põhiline kiirgusdoos (üle 70%) inimese eluprotsessis saab tänu looduslikele radionukliididele, mille hulgas on juhtivad positsioonid värvitu radoonigaas. Olenev alt elamu geograafilisest asukohast võib selle "panus" ulatuda 30-60%. Ohtliku elemendi ebastabiilsete isotoopide püsiv kogus atmosfääris säilib pideva varuga Maa kivimitest. Radoonil on ebameeldiv omadus koguneda elu- ja avalikesse hoonetesse, kus selle kontsentratsioon võib tõusta kümneid või sadu kordi. Hea tervise nimelInimese ohuks ei ole mitte niivõrd radioaktiivne gaas ise, vaid polooniumi keemiliselt aktiivsed isotoobid 214Po ja 218Po, mis tekkisid selle põlemise tulemusena. lagunemine. Need püsivad kehas kindl alt, avaldades sisemise α-kiirgusega kahjulikku mõju eluskoele.
Lisaks astmaatilistele lämbumis- ja depressioonihoogudele, pearinglusele ja migreenile on see tulvil kopsuvähi arengut. Riskirühma kuuluvad uraanikaevanduste ning kaevandus- ja töötlemisettevõtete töötajad, vulkanoloogid, radooniterapeudid, ebasoodsate piirkondade elanikkond, kus on kõrge radooni derivaatide sisaldus maakoores ja arteesia vetes ning radoonikuurordid. Selliste alade tuvastamiseks koostatakse geoloogiliste ja kiirgushügieeniliste meetoditega radooniohu kaardid.
Märkuseks: arvatakse, et selle elemendi šoti uurija William Ramsay põhjustas 1916. aastal kopsuvähki põhjustatud surma kokkupuute radooniga.
Kaitsemeetodid
Viimasel kümnendil hakkasid läänenaabrite eeskujul vajalikud radoonivastased meetmed levima endise SRÜ riikides. Ilmusid normdokumendid (SanPin 2.6.1., SP 2.6.1.) selgete nõuetega elanikkonna kiirgusohutuse tagamiseks.
Peamised meetmed mullagaaside ja looduslike kiirgusallikate eest kaitsmiseks on järgmised:
- Monoliitsest betoonplaadist puitpõrandate paigutus maapinnal maa-aluse killustikupõhja ja usaldusväärse hüdroisolatsiooniga.
- Parema ventilatsiooni pakkuminekeldri- ja keldriruumid, elamute ventilatsioon.
- Kööki ja vannituppa sisenev vesi peab läbima spetsiaalse filtreerimise ning ruumid ise on varustatud sundväljatõmbeseadmetega.
Raadiomeditsiin
Mis on radoon, meie esivanemad ei teadnud, kuid isegi Tšingis-khaani kuulsusrikkad ratsanikud ravisid oma haavu selle gaasiga küllastunud Belokurikha (Altai) allikate veega. Fakt on see, et mikrodoosides avaldab radoon positiivset mõju inimese elutähtsatele organitele ja kesknärvisüsteemile. Radoonveega kokkupuude kiirendab ainevahetusprotsesse, mille tõttu kahjustatud koed taastuvad palju kiiremini, normaliseerub südame ja vereringesüsteemi töö ning tugevnevad veresoonte seinad.
Kaukaasia (Essentuki, Pjatigorsk, Kislovodsk), Austria (Gastein), Tšehhi (Yakhimov, Karlovy Vary), Saksamaa (Baden-Baden), Jaapani (Misasa) mägipiirkondade kuurordid on pikka aega hästi nautinud - teeninud kuulsust ja populaarsust. Kaasaegne meditsiin pakub lisaks radoonivannidele ravi kastmise, sissehingamise vormis vastava spetsialisti range järelevalve all.
Inimkonna teenistuses
Gaasi radooni ulatus ei piirdu ainult meditsiiniga. Elemendi isotoopide adsorbeerumisvõimet kasutatakse materjaliteaduses aktiivselt metallpindade ja kaunistuse heterogeensuse määra mõõtmiseks. Terase ja klaasi tootmisel kasutatakse radooni tehnoloogiliste protsesside kulgemise kontrollimiseks. Tema abigakontrollige gaasimaskide ja kemikaalikaitsevahendite tihedust.
Geofüüsikas ja geoloogias põhinevad paljud mineraalide ja radioaktiivsete maakide leiukohtade otsimise ja tuvastamise meetodid radooniuuringutel. Radooni isotoopide kontsentratsiooni järgi pinnases saab hinnata kivimite gaasiläbilaskvuse ja tiheduse üle. Radoonikeskkonna seire tundub tulevaste maavärinate ennustamisel paljutõotav.
Jääb loota, et inimkond tuleb radooni negatiivse mõjuga siiski toime ja radioaktiivne element toob planeedi elanikkonnale ainult kasu.
