Прикордонні джерела радону та пов’язаний з ними ризик з точки зору впливу та дози

Охорона навколишнього середовища та експозиція

прикордонні

  • Завантажити статтю
    • Завантажте PDF
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Додаткові
      Матеріал
  • Експортне посилання
    • EndNote
    • Довідковий менеджер
    • Простий текстовий файл
    • BibTex
ПОДІЛИТИСЯ НА

ОГЛЯД СТАТТІ

  • 1 Школа зразків Євангелікі у Смірні, Неа-Смірні, Греція
  • 2 Кафедра комп'ютерної та електронної техніки, Інститут технологічної освіти Пірея, Айгалео, Греція

Радон стосується міжнародного наукового співтовариства з початку ХХ століття, спочатку як виділення радію, а майже з другої половини століття як значну небезпеку для здоров'я людей. Початковий блискучий період його використання як ліків супроводжувався періодом сильної турботи про його вплив на здоров’я. Основними обстеженими групами були гірники в Європі, а потім і в США. На сьогоднішній день є конкретні докази того, що радон та його потомство можуть спричинити рак легенів (1). Діяльність людини може створювати або модифікувати шляхи збільшення концентрації радону в приміщенні порівняно з фоном на відкритому повітрі. Цими шляхами можна керувати за допомогою профілактичних та коригувальних дій (2). Радон у приміщенні та його короткочасне потомство, прикріплене до аерозольних частинок, або вільне, утворює повітряну суміш, що несе значну кількість енергії [Потенційна концентрація альфа-енергії (ПАЕК)]. Попередні дослідження на цю тему були зосереджені на впливі ПАЕК та дозі, що доставляється тілом або тканинами людини. Окремо згадувалось про справу працівників водогону через недостатні дані. Крім того, також переглянуто оцінку ризику радону та відповідне законодавство щодо дози, яку людина доставляє від радону та його нащадків.

Вступ

Природні радіоактивні матеріали (NORM) присутні в радіаційному середовищі людини. В останні роки значна увага приділяється радону, який є природним радіоактивним благородним газом без кольору, запаху та смаку. Три є основними природними ізотопами радону, 222 Rn, 220 Rn і 219 Rn. 222 Rn є прямим нащадком 226 Ra. Обидва вони є членами уранової серії (4n + 2). 220 Rn також відомий як торон (Tn), оскільки є членом серії торію (4n). Усі ізотопи радону є НОРМА. Однак більша частина радіоактивності в атмосфері на рівні моря пояснюється 220 Rn і, в основному, 222 Rn. Важливість 222 Rn обумовлена ​​великим вмістом маси (99,27%) порівняно із загальною природною сумішшю всіх ізотопів радону. З цієї причини термін "радон" в основному ідентифікує 222 Rn, і це конвенція, дотримана далі. Радон (222 Rn) виділяється переважно з ґрунту і приблизно 10% його потрапляє в атмосферу (3, 4).

218 Po, 214 Pb і 214 Bi є найбільш значущим нащадком радону з точки зору дози опромінення. Радон і нащадки взаємодіють у приміщенні з аерозольними частинками через складні фізичні явища. Вони виробляють інгаляційну радіоактивну суміш у приміщенні. Потомство радону з’являється у двох формах; прикріплені на аерозольних частинках і неприкріплені. Більша частина активності нащадків радону пов’язана з частинками малого діаметру від 0,006 до 0,2 мм, із середнім діаметром приблизно 0,025 мм. Невелика частка нащадків радону, як правило, 0,1 або менше, залишається незакріпленою і знаходиться в динамічній рівновазі з прикріпленими частинками. Як правило, більш пильна атмосфера пов'язана з меншими значеннями неприкріпленої фракції та вищими концентраціями радону через додаткове випромінювання випромінювання від пилу. Приєднані радонові нащадки у повітрі осідають на землю під дією сили тяжіння та інших процесів (3). Деякі прикріплені частинки виплавляються на поверхнях (3).

Історичні аспекти

Практика вдихання радону продовжується і в наш час. Кілька шахт із високим вмістом радону все ще доступні для громадськості. Деякі знайдені в Монтані - США, Чехословаччині, Японії, Польщі та Російській Співдружності. Декілька спа-центрів також працюють. Примітний приклад - спа-центр Бадгаштайн в Австрії, в якому підземні камери обладнані двоярусними ліжками та обслуговуючим персоналом для догляду за клієнтом (6).

Радон у приміщенні

Після утворення в зернах грунтово-гірських порід радон виділяється частково. Виділений радон подорожує в просторі існуючих пор і мігрує на невеликі або великі відстані. Після цього він може потрапляти в будівельні конструкції через будинкові труби (наприклад, для води та природного газу) або з будівельних матеріалів. Відносна важливість цих шляхів залежить від обставин; внесення ґрунту є найбільш значущим (9).

Радон у будівлях та робочих місцях

Можливі точки входу радонового газу в житлові приміщення проілюстровані на рисунку 1. Розуміння балансу маси радону для будівлі вимагає конкретного врахування різних джерел. Середній показник (або ГМ) входу в одноосібні будинки в США, як видається, становить близько 20 Бк м −3 год −1. На підставі вимірювань швидкості еманації з бетонів США очікувані викиди повинні бути приблизно на 2–3 Бк м −3 год −1 далеко нижче, ніж спостерігалося (10). З іншого боку, потенційний внесок від незміненого потоку ґрунту з медіаною 25 Бк м −3 год −1 тісно відповідає звичайним спостереженням у приміщенні (11). Однак у будинках є нижня конструкція, яка перешкоджає проникненню радону, принаймні через дифузію, яка є головним вхідним механізмом. Проте будівництво будівель, безумовно, є основною причиною надходження радону. Як показано на малюнку 1, земля є основним джерелом надходження радону в будівлі.

Малюнок 1. Основні точки входу Радону в будинок. А, тріщини в бетонних плитах; B, простори за стінами з цегляного шпону, що спираються на порожнисто-фундаментний фундамент; С, пори та тріщини в бетонних блоках; D, стики підлоги і стін; Е, відкритий грунт, як у відстійнику; F, мокнуча (зливна) плитка, якщо її злити для відкриття відстійника; G, шви розчину; J, будівельні матеріали, такі як деякі гірські породи; К, вода (з деяких колодязів). Відтворено з посилання (12).

Радон як небезпека для здоров’я

Історичні аспекти

Шкідливий вплив радону на здоров’я спостерігається з п’ятнадцятого століття. На той час німецький лікар на ім'я Георгіус Агрікола (1494–1555) відзначив високу смертність шахтарів через захворювання легенів (8). Парацельс (1493–1541) протягом більше 10 років обстежував захворювання легенів, що траплялися у багатьох підземних шахтарів у горах Ерц у Східній Європі. Результати його досліджень показали, що основною причиною смерті було наявність пилу та газів у шахтах (8). Пізніше «хвороба легенів гір Ерц» була визначена як рак легенів. Хартінг та Гесс виявили в 1879 р., Що приблизно 75% видобувачів урану Німеччини та Чехословаччини несподівано загинули (13). Пізніше Маргарет Уліг припустила, що іншою можливою причиною раку легенів є еманація радію (14). У період з 1924 по 1932 рік було висловлено гіпотезу про те, що вплив радону спричиняє високий рівень раку легенів серед шахтарів Йоахімсталя в Чехословаччині та Шнеберга в Німеччині (8). Пірчан і Сікл дійшли висновку в 1932 р., Що еманація радію спричиняє пухлини легенів у шахтарів Яхимова (8). Більше половини смертей було від раку легенів, і більшість трапилася серед шахтарів до досягнення ними 50-річного віку (8).