Ein kleines Vorwort.

Bei meiner täglichen Arbeit muss ich mit Vertretern verschiedener Schichten unserer Gesellschaft zu tun haben – von einfachen Leuten über große Führer bis hin zu Menschen, die als „Machthaber“ bezeichnet werden. Und in den meisten Fällen, so traurig es für mich auch ist, wenn es um die von mir durchgeführten Forschungen und Messungen geht, höre ich die gleiche Argumentation: „Warum sind wir gezwungen, Strahlung zu messen?“ Wir haben kein Tschernobyl, wir haben kein in Betrieb befindliches Atomkraftwerk in der Nähe ... Das ist Geld- und Zeitverschwendung.“ Eine solche Argumentation, insbesondere aus dem Mund hoher Beamter von Verwaltungen auf verschiedenen Ebenen, von der Stadtebene und darüber hinaus, sorgt für Verwirrung. Ich bin mir bewusst, dass Strahlenhygiene, Radiologie und andere Kernphysik ein Thema im Alltag der meisten Menschen sind, gelinde gesagt, nutzlos... Aber meine Herren, Führer, zumindest was die Gesundheit der Menschen betrifft (und übrigens auch Ihre). , auch) ist notwendig zu wissen! Zumindest die Grundlagen. Ein Großteil des „Verdienstes“ für unsere allgemeine „radiologische Ignoranz“ gebührt den Medien. Artikel über die Vergiftung eines Menschen in England mit Polonium und die Entdeckung von Fukushima-Radiojod in der Tschechischen Republik sind willkommen. Und über alltägliche Dinge, die jeden Menschen jeden Tag beschäftigen – das interessiert Journalisten offenbar wenig. Deshalb werde ich im Rahmen meiner bescheidenen Kräfte und der bescheidenen Möglichkeiten meiner kleinen Website versuchen, über Dinge zu sprechen, die einfacher und langweiliger sind als Spionageleidenschaften, Morde mit radioaktiven Elementen und dergleichen.

„...mehr als die Hälfte der Jahresdosis von allen.“
natürliche Quellen menschlicher Strahlung
erhält es über die Luft und bestrahlt es mit Radon
deine Lunge beim Atmen“
SOROS EDUCATIONAL JOURNAL, BAND 6, Nr. 3, 2000

Unser Gespräch wird sich also auf Radon konzentrieren. Was ist Radon? Wenden wir uns Wikipedia zu:

Radon - ein Element der Hauptuntergruppe der achten Gruppe, der sechsten Periode des Periodensystems der chemischen Elemente von D. I. Mendeleev, mit der Ordnungszahl 86. Gekennzeichnet durch das Symbol Rn (Radon). Der einfache Stoff Radon ist unter normalen Bedingungen ein farbloses Edelgas; radioaktiv und kann eine Gefahr für Gesundheit und Leben darstellen. Bei Raumtemperatur ist es eines der schwersten Gase. Das stabilste Isotop (222Rn) hat eine Halbwertszeit von 3,8 Tagen.

Der englische Wissenschaftler E. Rutherford stellte 1899 fest, dass Thoriumpräparate neben α-Partikeln auch einen bisher unbekannten Stoff abgeben, so dass die Luft um die Thoriumpräparate nach und nach radioaktiv wird. Er schlug vor, diese Substanz eine Emanation (vom lateinischen emanatio – Ausfluss) von Thorium zu nennen und ihr das Symbol Em zu geben. Nachfolgende Beobachtungen zeigten, dass auch Radiumpräparate eine gewisse Emanation abgeben, die radioaktive Eigenschaften hat und sich wie ein Edelgas verhält.

Ursprünglich wurde die Emanation von Thorium als Thoron und die Emanation von Radium als Radon bezeichnet. Es wurde bewiesen, dass alle Emanationen tatsächlich Radionuklide eines neuen Elements sind – eines Edelgases, das der Ordnungszahl 86 entspricht. Es wurde erstmals 1908 von Ramsay und Gray in reiner Form isoliert, sie schlugen auch vor, das Gas Niton (von) zu nennen das lateinische nitens, leuchtend). Im Jahr 1923 erhielt das Gas schließlich den Namen Radon und das Symbol Em wurde in Rn geändert.

In der Natur zu finden:

Es ist Teil der radioaktiven Serien 238U, 235U und 232Th. Radonkerne entstehen in der Natur ständig beim radioaktiven Zerfall der Ausgangskerne. Aufgrund seiner chemischen Inertheit verlässt Radon relativ leicht das Kristallgitter des „Mutter“-Minerals und gelangt in das Grundwasser, in Erdgase und in die Luft. Da das langlebigste der vier natürlichen Radonisotope 222Rn ist, ist sein Gehalt in diesen Umgebungen am höchsten.

Die Radonkonzentration in der Luft hängt in erster Linie von der geologischen Situation ab (z. B. Granite, die viel Uran enthalten, sind aktive Radonquellen, während sich gleichzeitig wenig Radon über der Oberfläche befindet). Meere) sowie vom Wetter (bei Regen werden Mikrorisse, die Radon aus dem Boden austritt, mit Wasser gefüllt; Schneedecke verhindert auch, dass Radon in die Luft gelangt). Vor den Erdbeben wurde ein Anstieg der Radonkonzentration in der Luft beobachtet, der wahrscheinlich auf einen aktiveren Luftaustausch im Boden aufgrund einer Zunahme der mikroseismischen Aktivität zurückzuführen ist.

Schon aus diesen trockenen Informationen lässt sich erkennen, dass Radon als Gas natürlichen Ursprungs überall und immer vorhanden ist. Das heißt, theoretisch hätten sich lebende Organismen im Laufe der Evolution an Radon als ständig wirkenden Umweltfaktor anpassen müssen. Leider ist nicht alles so einfach...

Historisch gesehen wurden die schädlichen Auswirkungen natürlicher Luftradioaktivität auf den menschlichen Körper bereits im 16. Jahrhundert bemerkt, als die mysteriöse „Bergkrankheit“ der Bergleute die Aufmerksamkeit von Ärzten auf sich zog: Sterblichkeit durch Lungenkrankheiten bei Bergleuten in einigen Minen in der Tschechischen Republik und In Deutschland lag der Wert 50-mal höher als im Rest der Bevölkerung. Der Grund dafür wurde in unserer Zeit erklärt – in der Luft dieser Minen herrschte eine hohe Radonkonzentration.
Spekulationen über die Möglichkeit einer radiologisch schädlichen Wirkung von Radon auf die Bevölkerung kamen Ende der 1960er Jahre auf, als amerikanische Experten herausfanden, dass die Radonkonzentration in der Luft von Wohngebäuden, insbesondere einstöckigen Gebäuden, oft Werte überstieg, die selbst für Minen als gefährlich galten. Bis 1980 hat kein Land der Welt Standards für den Radongehalt in Innenräumen festgelegt, und erst in den letzten Jahrzehnten wurden Standards für bestehende und geplante Gebäude eingeführt, die von der Internationalen Kommission für Strahlenschutz empfohlen wurden. Die NATO hat sogar einen Sonderausschuss zu diesem Problem eingerichtet, und in den Vereinigten Staaten gibt es noch immer das Nationale Radon-Anti-Radon-Programm (und ist gut finanziert).

Also, Radon – wie kann man es erkennen, die Realität der Gefahr einschätzen und sich vor dieser Bedrohung schützen? Zu diesem Zweck - die einfachsten, alltäglichen Informationen.

Radon – was ist das?

Radon ist ein radioaktives Gas, das in der Natur allgegenwärtig ist. Es ist fast 7,5-mal schwerer als Luft, gut wasserlöslich und hat keine Farbe, keinen Geschmack oder Geruch.

Woher kommt Radon?

Radon entsteht durch den natürlichen radioaktiven Zerfall von Uran, daher kommt Radon in hohen Konzentrationen im Boden vorGesteine, die radioaktive Elemente enthalten. Radon kann freigesetzt werdenauch aus Böden, die bestimmte Arten von Industrieabfällen enthalten, wie zAbfallgestein aus Bergbau- und Verarbeitungsbetrieben und Bergwerken.

In offenen Räumen ist die Radonkonzentration so niedrig, dass sie normalerweise kein Problem darstellt. Allerdings reichert sich Radon in geschlossenen Räumen (z. B. einem Haus) an. Die Radonkonzentration in einem Gebäude wird sowohl durch die Zusammensetzung der Baumaterialien als auch durch die Radonkonzentration im Boden unter dem Gebäude bestimmt. Eine weitere Quelle für das Eindringen von Radon in Wohngebäude sind Wasser und Erdgas.

Radonkonzentration inLeitungswasser ist extrem klein. Allerdings enthält Wasser aus manchen Quellen, insbesondere aus Tiefbrunnen oder artesischen Brunnen, viel Radon – bis zu 1400 kBq/m 3, also 3.000.000 Mal mehr als im See- oder Flusswasser. Radon gelangt unterirdisch in Erdgas. Bei der Aufbereitung und Lagerung des Gases verdunstet das meiste Radon, bevor es den Verbraucher erreicht. Allerdings kann die Radonkonzentration im Raum merklich ansteigen, wenn Öfen, Heizungen und andere Heizgeräte, in denen Gas verbrannt wird, nicht mit einer Abzugshaube ausgestattet sind.

Wie wirkt sich Radon auf die Gesundheit aus?

Die wichtigste gesundheitliche Auswirkung von Radon ist ein erhöhtes Risiko für Lungen- und Obermagenkrebs. Natürlich führt nicht jeder Überschuss zur Entstehung von Krebs, aber es gibt Hinweise darauf, dass das Krebsrisiko durch Radonexposition von der (Radon-)Konzentration abhängt.

Wie führt Radon zu Krebs?

Radon selbst zerfällt auf natürliche Weise und bildet radioaktive Zerfallsprodukte. Wenn Radon und seine Zerfallsprodukte in die Lunge eingeatmet werden und mit dem Speichel in die Speiseröhre und den Magen gelangen, setzt sich der Zerfallsprozess fort. Dies führt zu kleinen Ausbrüchen freigesetzter Energie bereits im Gewebe und zur Entstehung von Mikroverbrennungen. Darüber hinaus werden die Zellen innerer Organe mit α- und β-Partikeln „bombardiert“. In diesem Fall können Gewebe und Zellen zerstört werden, was zur Entstehung von Krebs beiträgt.

Wie gelangt Radon in Häuser?

Radon ist ein Gas, das durch Hohlräume im Boden und in den Materialien, aus denen Ihr Zuhause besteht, eindringen kann. Radon kann durch Schmutzböden, Risse in Betonböden und -wänden, Bodenabläufe, Dachrinnen, Fugen, Risse oder Poren in Hohlblockwänden eindringen.Radon ist gut wasserlöslich und kommt daher in allen natürlichen Gewässern vor. Im tiefen Grundwasser ist es in der Regel deutlich höher als in Oberflächenabflüssen und Stauseen. Im Grundwasser kann seine Konzentration beispielsweise millionenfach höher sein als in Seen und Flüssen.

Radon gelangt aus dem Wasser in die Raumatmosphäre, freigesetzt aus im Wasser enthaltenen Luftblasen. Dies tritt am stärksten auf, wenn Wasser spritzt, verdunstet oder kocht (z. B. in der Dusche oder im Dampfbad). Bei der Nutzung großer öffentlicher Wasserspeicher verursacht Radon in der Regel keinen Schaden, denn verdunstet, bevor das Wasser das Haus erreicht.

Radon wird aus Baumaterialien freigesetzt, wenn Materialien mit einem relativ hohen Radiumgehalt (Uran, Thorium) verwendet wurden, während eine geringe Radioaktivität bei anderen Strahlungsarten keine Sicherheit für Radon gewährleistet.

Der wichtigste und wahrscheinlichste Weg der Radonanreicherung in Gebäuden ist jedoch die Freisetzung von Radon direkt aus dem Boden, auf dem das Gebäude errichtet ist.

In der Praxis der geologischen Forschung kommt es häufig vor, dass schwach radioaktive Gesteine ​​in ihren Hohlräumen und Rissen Radon in hundert- und tausendfach größeren Mengen enthalten als stärker radioaktive Gesteine. Durch saisonale Schwankungen der Temperatur und des Luftdrucks gelangt Radon in die Atmosphäre. Der Bau von Gebäuden und Bauwerken direkt über solchen Risszonen führt dazu, dass aus dem Erdinneren ein kontinuierlicher Strom von Bodenluft mit hohen Radonkonzentrationen in diese Bauwerke eindringt, der sich in der Raumluft ansammelt und eine ernsthafte radiologische Gefahr für die Menschen darstellt in ihnen.

Die Höhe der Radonkonzentration in der Atmosphäre von Häusern hängt maßgeblich von der natürlichen und künstlichen Belüftung des Raumes, der Gründlichkeit der Abdichtung von Fenstern, Wandfugen und vertikalen Kommunikationskanälen, der Häufigkeit der Raumlüftung usw. ab. Die höchsten Radonkonzentrationen in Wohngebäuden werden beispielsweise in der kalten Jahreszeit beobachtet, wenn traditionell Maßnahmen zur Isolierung der Räumlichkeiten und zur Reduzierung des Luftaustauschs mit der Umgebung ergriffen werden. Allerdings führt eine ordnungsgemäß ausgeführte Zu- und Abluftbelüftung zu den besten Ergebnissen bei der Reduzierung des Radonrisikos in bestehenden Gebäuden. Eine Analyse der Radonaktivität zeigt, dass bereits ein einziger Luftwechsel pro Stunde die Radonkonzentration um fast das Hundertfache senkt.

Muss ich mein Haus überprüfen lassen? Ja.

Gemäß Artikel 15 des Bundesgesetzes „Über den Strahlenschutz der Bevölkerung“ unterliegen alle in Betrieb genommenen Gebäude und Bauwerke obligatorische Strahlungskontrolle. Aber „auf dem Papier war es glatt, aber sie vergaßen die Schluchten ...“. Man hat den Eindruck, dass viele der Verantwortlichen, von denen die Umsetzung dieses Gesetzes abhängt, entweder einfach nichts von seiner Existenz wissen oder nach dem bereits bekannten Motto „Was haben wir hier, Tschernobyl oder was?“ handeln. Und aus irgendeinem Grund wurde die Verpflichtung von Bauunternehmen, Dokumente vorzulegen, die die Strahlensicherheit von in Betrieb genommenen Gebäuden bestätigen, aus dem neuen Stadtplanungsgesetz gestrichen. Und der Kodex hat eine größere Rechtskraft als ein separates Gesetz. Diese. Die Umsetzung des leidgeprüften Gesetzes „Über den Strahlenschutz der Bevölkerung“ liegt im Ermessen der örtlichen Behörden, mit allen daraus resultierenden Konsequenzen... Übrigens wird dieses Gesetz in der Hauptstadt der Region Krasnodar strikt umgesetzt. Und Kollegen zufolge wird die Umsetzung dieses Gesetzes in der Kurstadt Anapa von der Staatsanwaltschaft überwacht...

Das Problem besteht auch darin, dass eine individuelle Inspektion jedes Hauses durchgeführt und gegebenenfalls eine Methode zum Schutz vor Radon gewählt werden muss (Gewährleistung eines ausreichenden Luftaustauschs, Betonieren von Kellern, Abdecken der Oberflächen von Bauwerken mit einer Dichtungsmasse usw.). ). Und das geht einfacher und kostengünstiger nicht erst, wenn das Haus eingezogen ist, sondern in der Phase seiner vorläufigen Inbetriebnahmebereitschaft. Aus eigener Erfahrung weiß ich, dass bereits eine einfache Behandlung von Rissen in der Zwischengeschossdecke zwischen Keller und Erdgeschoss in einem von mir untersuchten Gebäude die Radonkonzentration in Wohngebäuden auf nahezu Null reduzierte.

Wenn Sie jedoch einen erhöhten Radongehalt in Ihrem Zuhause vermuten, sollten Sie sich für eine Inspektion durch kompetente Organisationen entscheiden, die über die entsprechende Ausrüstung, Akkreditierungsurkunde und Erfahrung auf diesem Gebiet verfügen.

Und zum Schluss noch ein paar einfache Tipps, wie Sie mit einfachen Methoden den Schaden durch Radonexposition (falls vorhanden) reduzieren können.

Hören Sie zu Hause mit dem Rauchen auf – Rauchen erhöht die Radonbelastung, und radonbedingter Lungenkrebs ist bei Rauchern dreimal häufiger als bei Nichtrauchern.

• Verbringen Sie weniger Zeit in Bereichen des Hauses mit hoher Radonkonzentration, wie zum Beispiel im Keller.
• Öffnen Sie die Fenster und schalten Sie die Ventilatoren häufiger ein, um mehr Außenluft in Ihr Zuhause zu lassen. Dies ist besonders wichtig für Keller.

Wenn sich in Ihrem Haus zwischen dem Boden des ersten Stockwerks und dem Erdboden ein belüfteter Raum befindet, halten Sie die Luftklappen auf allen Seiten des Hauses stets geöffnet.

Ich hoffe wirklich, dass dieser Artikel für Sie interessant und vielleicht nützlich war. Gesundheit.

Angesichts der rasanten Entwicklung von Wissenschaft und Technik äußern Experten ihre Besorgnis über die mangelnde Förderung der Strahlenhygiene in der Bevölkerung. Experten gehen davon aus, dass „radiologische Unwissenheit“ im nächsten Jahrzehnt zu einer echten Bedrohung für die Sicherheit der Gesellschaft und des Planeten werden könnte.

Der unsichtbare Mörder

Im 15. Jahrhundert waren europäische Ärzte verblüfft über die ungewöhnlich hohe Sterblichkeitsrate aufgrund von Lungenerkrankungen bei Arbeitern in Minen, die Eisen, unedle Metalle und Silber förderten. Eine mysteriöse Krankheit namens „Bergkrankheit“ betraf Bergleute fünfzigmal häufiger als der Durchschnittsbürger. Erst zu Beginn des 20. Jahrhunderts, nach der Entdeckung von Radon, wurde erkannt, dass es die Entstehung von Lungenkrebs bei Bergarbeitern in Deutschland und der Tschechischen Republik begünstigt.

Was ist Radon? Hat es nur negative Auswirkungen auf den menschlichen Körper? Um diese Fragen zu beantworten, sollten wir uns an die Geschichte der Entdeckung und Erforschung dieses mysteriösen Elements erinnern.

Emanation bedeutet „ausströmen“

Als Entdecker des Radons gilt der englische Physiker E. Rutherford. Er war es, der 1899 bemerkte, dass Präparate auf Thoriumbasis neben schweren α-Partikeln ein farbloses Gas abgeben, was zu einem Anstieg der Radioaktivität in der Umwelt führt. Der Forscher nannte die vermeintliche Substanz eine Emanation von Thorium (von Emanation (lateinisch) – Ausfluss) und ordnete ihr die Buchstabenbezeichnung Em zu. Ähnliche Emanationen sind auch Radiumpräparaten inhärent. Im ersten Fall wurde das emittierte Gas Thoron genannt, im zweiten Fall Radon.

Später konnte nachgewiesen werden, dass es sich bei den Gasen um Radionuklide des neuen Elements handelt. Es wurde erstmals 1908 vom schottischen Chemiker und Nobelpreisträger (1904) William Ramsay (zusammen mit Whitlow Gray) in reiner Form isoliert. Fünf Jahre später erhielt das Element schließlich den Namen Radon und die symbolische Bezeichnung Rn.

In den chemischen Elementen von D. I. Mendeleev gehört Radon zur 18. Gruppe. Hat die Ordnungszahl z=86.

Alle existierenden Radonisotope (mehr als 35, mit Massenzahlen von 195 bis 230) sind radioaktiv und stellen eine gewisse Gefahr für den Menschen dar. Es gibt vier Arten von Atomen eines Elements, die in der Natur vorkommen. Sie alle sind Teil der natürlichen radioaktiven Reihe von Actinouran, Thorium und Uran – Radium. Einige Isotope haben eigene Namen und werden der historischen Überlieferung nach Emanationen genannt:

• Seeanemone – Actinon 219 Rn;
• Thorium – Thoron 220 Rn;
• Radium - Radon 222 Rn.

Letzteres ist das stabilste. Radon 222 Rn - 91,2 Stunden (3,82 Tage). Die Steady-State-Zeit der verbleibenden Isotope wird in Sekunden und Millisekunden berechnet. Beim Zerfall von Alphateilchen durch Strahlung entstehen Poloniumisotope. Übrigens stießen Wissenschaftler bei der Erforschung von Radon erstmals auf zahlreiche Atomarten desselben Elements, die später Isotope (von griechisch „gleich“, „gleich“) genannt wurden.

Physikalische und chemische Eigenschaften

Unter normalen Bedingungen ist Radon ein farb- und geruchloses Gas, dessen Vorhandensein nur mit speziellen Instrumenten festgestellt werden kann. Dichte - 9,81 g/l. Es ist das schwerste (Luft ist 7,5-mal leichter), das seltenste und teuerste aller auf unserem Planeten bekannten Gase.

Es ist in Wasser sehr gut löslich (460 ml/l), die Löslichkeit von Radon in organischen Verbindungen ist jedoch um eine Größenordnung höher. Es hat einen Fluoreszenzeffekt, der durch seine eigene hohe Radioaktivität verursacht wird. Der gasförmige und flüssige Zustand (bei Temperaturen unter -62 °C) zeichnet sich durch ein blaues Leuchten aus, während der kristalline Zustand (unter -71 °C) gelb oder orangerot ist.

Die chemischen Eigenschaften von Radon werden durch seine Zugehörigkeit zur Gruppe der Edelgase bestimmt. Es zeichnet sich durch chemische Reaktionen mit Sauerstoff, Fluor und einigen anderen Halogenen aus.

Andererseits ist der instabile Kern eines Elements eine Quelle hochenergetischer Teilchen, die auf viele Stoffe einwirken. Radon verursacht Verfärbungen auf Glas und Porzellan, zersetzt Wasser in Sauerstoff, Wasserstoff und Ozon, zerstört Paraffin und Vaseline usw.

Radon bekommen

Um Radonisotope zu isolieren, genügt es, einen Luftstrom über eine Substanz zu leiten, die Radium in der einen oder anderen Form enthält. Die Gaskonzentration im Strom hängt von vielen physikalischen Faktoren (Feuchtigkeit, Temperatur), der Kristallstruktur des Stoffes, seiner Zusammensetzung, Porosität und Homogenität ab und kann von kleinen Anteilen bis zu 100 % reichen. Üblicherweise werden Lösungen von Radiumbromid oder Radiumchlorid in Salzsäure verwendet. Feste poröse Stoffe werden deutlich seltener eingesetzt, obwohl Radon reiner freigesetzt wird.

Das entstehende Gasgemisch wird von Wasserdampf, Sauerstoff und Wasserstoff gereinigt, indem es durch ein heißes Kupfernetz geleitet wird. Der Rest (1/25.000 des ursprünglichen Volumens) wird kondensiert und Verunreinigungen an Stickstoff, Helium und Inertgasen werden aus dem Kondensat entfernt.

Hinweis: Pro Jahr werden weltweit nur wenige Dutzend Kubikzentimeter des chemischen Elements Radon produziert.

Verbreitung in der Natur

Beim Zerfall von Uran entstehen wiederum Radiumkerne, deren Spaltprodukt Radon ist. Somit sind Böden und Mineralien, die Uran und Thorium enthalten, die Hauptquelle für Radon. Die höchsten Konzentrationen dieser Elemente finden sich in magmatischen, sedimentären, metamorphen Gesteinen und dunkel gefärbten Schiefern. Radongas verlässt aufgrund seiner Trägheit leicht die Kristallgitter von Mineralien und breitet sich leicht über weite Strecken durch Hohlräume und Risse in der Erdkruste aus und gelangt in die Atmosphäre.

Darüber hinaus ist das interstratale Grundwasser, das solche Gesteine ​​wäscht, leicht mit Radon gesättigt. Radonwasser und seine bestimmten Eigenschaften wurden vom Menschen schon lange vor der Entdeckung des Elements selbst genutzt.

Freund oder Feind?

Trotz Tausender wissenschaftlicher und populärwissenschaftlicher Artikel über dieses radioaktive Gas gibt es keine eindeutige Antwort auf die Frage: „Was ist Radon und welche Bedeutung hat es für die Menschheit?“ scheint schwierig. Moderne Forscher stehen vor mindestens zwei Problemen. Erstens ist Radon im Einflussbereich der lebenden Materie sowohl ein schädliches als auch ein nützliches Element. Der zweite Grund ist der Mangel an zuverlässigen Mitteln zur Registrierung und Überwachung. Die in der Atmosphäre vorhandenen Radondetektoren, selbst die modernsten und empfindlichsten, können bei wiederholten Messungen mehrfach unterschiedliche Ergebnisse liefern.

Vorsicht vor Radon!

Die Hauptstrahlungsdosis (mehr als 70 %) erhält der Mensch im Laufe seines Lebens durch natürliche Radionuklide, unter denen das farblose Gas Radon den Spitzenplatz einnimmt. Abhängig von der geografischen Lage des Wohngebäudes kann sein „Beitrag“ zwischen 30 und 60 % liegen. Eine konstante Menge instabiler Isotope eines gefährlichen Elements in der Atmosphäre wird durch eine kontinuierliche Zufuhr aus Erdgesteinen aufrechterhalten. Radon hat die unangenehme Eigenschaft, sich in Wohngebäuden und öffentlichen Gebäuden anzusammeln, wo seine Konzentration um das Zehnfache und Hundertfache ansteigen kann. Die Gefahr für die menschliche Gesundheit geht nicht so sehr vom radioaktiven Gas selbst aus, sondern vielmehr von den chemisch aktiven Isotopen Polonium 214 Po und 218 Po, die bei seinem Zerfall entstehen. Sie bleiben fest im Körper verankert und wirken sich durch innere α-Strahlung schädlich auf lebendes Gewebe aus.

Neben asthmatischen Erstickungs- und Depressionsanfällen, Schwindel und Migräne ist dies mit der Entstehung von Lungenkrebs behaftet. Zur Risikogruppe gehören Arbeiter von Uranbergwerken und Bergbau- und Verarbeitungsanlagen, Vulkanologen, Radontherapeuten, die Bevölkerung ungünstiger Gebiete mit einem hohen Gehalt an Radonderivaten in der Erdkruste und artesischen Gewässern sowie Radonkurorte. Zur Identifizierung solcher Gebiete werden Radongefährdungskarten mit geologischen und strahlenhygienischen Methoden erstellt.

Zur Anmerkung: Es wird angenommen, dass es die Radonbelastung war, die 1916 den Tod des schottischen Forschers dieses Elements, William Ramsay, an Lungenkrebs verursachte.

Schutzmethoden

Nach dem Vorbild seiner westlichen Nachbarn begannen sich im letzten Jahrzehnt die notwendigen Anti-Radon-Maßnahmen in den Ländern der ehemaligen GUS auszubreiten. Es sind Regulierungsdokumente erschienen (SanPin 2.6.1., SP 2.6.1.) mit klaren Anforderungen zur Gewährleistung der Strahlensicherheit der Bevölkerung.

Zu den wichtigsten Maßnahmen zum Schutz vor Bodengasen und natürlichen Strahlungsquellen gehören:

• Anordnung einer monolithischen Betonplatte mit Schottersockel und zuverlässiger Abdichtung auf einem erdigen unterirdischen Holzboden.
• Bereitstellung einer verbesserten Belüftung von Keller- und Kellerräumen sowie Belüftung von Wohngebäuden.
• Wasser, das in Küchen und Badezimmer gelangt, muss einer speziellen Filterung unterzogen werden und die Räumlichkeiten selbst müssen mit Zwangsabsaugvorrichtungen ausgestattet sein.

Radiomedizin

Unsere Vorfahren wussten nicht, was Radon war, aber selbst die glorreichen Reiter von Dschingis Khan heilten ihre Wunden mit dem Wasser der Belokuricha-Quellen (Altai), das mit diesem Gas gesättigt war. Tatsache ist, dass Radon in Mikrodosen eine positive Wirkung auf lebenswichtige menschliche Organe und das Zentralnervensystem hat. Die Einwirkung von Radonwasser beschleunigt Stoffwechselprozesse, wodurch geschädigtes Gewebe viel schneller wiederhergestellt wird, die Funktion des Herzens und des Kreislaufsystems normalisiert und die Wände der Blutgefäße gestärkt werden.

Ferienorte in den Bergregionen des Kaukasus (Essentuki, Pjatigorsk, Kislowodsk), Österreich (Gastein), der Tschechischen Republik (Jachimov, Karlsbad), Deutschland (Baden-Baden) und Japan (Misasa) erfreuen sich seit langem wohlverdienten Ruhm und Beliebtheit . Die moderne Medizin bietet neben Radonbädern auch Behandlungen in Form von Spülungen und Inhalationen unter strenger Aufsicht eines entsprechenden Facharztes an.

Im Dienste der Menschheit

Der Anwendungsbereich von Radongas ist nicht auf die Medizin beschränkt. Die Adsorptionsfähigkeit von Elementisotopen wird in der Materialwissenschaft aktiv genutzt, um den Grad der Heterogenität von Metalloberflächen und -dekorationen zu messen. In der Stahl- und Glasproduktion wird Radon zur Steuerung des Fortschritts technologischer Prozesse eingesetzt. Es dient zur Dichtheitsprüfung von Gasmasken und Chemikalienschutzgeräten.

In der Geophysik und Geologie basieren viele Methoden zur Suche und Entdeckung von Lagerstätten von Mineralien und radioaktiven Erzen auf der Verwendung von Radonuntersuchungen. Die Konzentration der Radonisotope im Boden kann zur Beurteilung der Gasdurchlässigkeit und Dichte von Gesteinsformationen herangezogen werden. Die Überwachung der Radonsituation scheint im Hinblick auf die Vorhersage bevorstehender Erdbeben vielversprechend.

Wir können nur hoffen, dass die Menschheit die negativen Auswirkungen von Radon noch verkraften kann und dass das radioaktive Element der Weltbevölkerung nur Vorteile bringen wird.

Im „Offiziellen Radonbericht“ der Internationalen Strahlenschutzkommission heißt es, dass die jährliche effektive individuelle Strahlendosis durch Radon 10 mSv/Jahr nicht überschreiten sollte. Nach Angaben des russischen Föderalen Dienstes für Überwachung im Bereich des Schutzes der Verbraucherrechte und des menschlichen Wohlergehens wurden im Jahr 2010 kritische Bevölkerungsgruppen identifiziert, deren Strahlendosen den Durchschnitt der Russischen Föderation deutlich übersteigen. Solche Bevölkerungsgruppen wurden in der Republik Tuwa, im Altai-Territorium, in den Regionen Woronesch und Kemerowo identifiziert. Der Grund für die erhöhte Belastung ist der hohe Gehalt an Radonisotopen in der Luft von Wohngebäuden. In gemäßigten Klimazonen ist die Radonkonzentration in Innenräumen im Durchschnitt etwa achtmal höher als in der Außenluft. Die höchsten Werte der durchschnittlichen jährlichen effektiven Strahlungsdosen der Bevölkerung aus natürlichen Quellen ionisierender Strahlung gemäß Forschungsdaten von 2001-2010. In der Altai-Republik (9,54 mSv/Jahr) und im Jüdischen Autonomen Kreis (7,20 mSv/Jahr) registriert, übersteigt die durchschnittliche jährliche Dosis natürlicher Strahlung für Bewohner der Republik Tuwa, der Region Irkutsk, Stawropol und der Transbaikal-Gebiete 5 mSv /Jahr. Hohe jährliche effektive Strahlungsdosen für die Bevölkerung werden auch in den Republiken Burjatien, Inguschetien, Kalmückien, Nordossetien, Tuwa, in den Republiken Kabardino-Balkarien und Karatschai-Tscherkessien, im Stawropol-Territorium, in Iwanowo, Irkutsk, Kaluga, Kemerowo, Lipezk, Nowosibirsk, Rostow, Swerdlowsk. Siehe die Tabelle mit den durchschnittlichen jährlichen effektiven Strahlendosen der russischen Bevölkerung nach Angaben des Föderalen Dienstes für die Überwachung des Schutzes der Verbraucherrechte und des menschlichen Wohlergehens.

Die durchschnittliche individuelle jährliche effektive Strahlendosis pro Einwohner der Russischen Föderation, geschätzt auf der Grundlage von Daten für den gesamten Beobachtungszeitraum von 2001 bis 2010, beträgt 3,38 mSv/Jahr. Der Beitrag der inneren Expositionsdosis für die Bevölkerung aufgrund der Inhalation von Radonisotopen (222 Rn und 220 Rn) und ihren kurzlebigen Tochterzerfallsprodukten beträgt 1,98 mSv/Jahr oder etwa 59 % der Gesamtdosis aller natürlichen Strahlungsquellen . In diesem Fall beträgt der Beitrag der externen Strahlung etwa 19 % der Gesamtdosis, der kosmischen Strahlung etwas weniger als 12 %, der Beitrag der in der Natur weit verbreiteten 40K-Strahlung beträgt 5 % und die Strahlungsdosis ist auf den natürlichen Gehalt zurückzuführen und künstliche (137 Cs und 90 Sr) Radionuklide in Lebensmitteln – etwa 4 %. Die durchschnittliche Dosis aufgrund des Trinkwasserverbrauchs beträgt weniger als 1 % der gesamten Strahlendosis und aufgrund der Inhalation langlebiger natürlicher Radionuklide mit atmosphärischer Luft weniger als 0,2 % der Gesamtdosis. Etwa 90 % der inhalativen Strahlendosis werden durch das Einatmen von Folgeprodukten von Radonisotopen in der Raum- und Atmosphärenluft verursacht. Gleichzeitig ist Radon die einzige natürliche Strahlungsquelle, die mit wirtschaftlich vertretbaren Kosten reguliert werden kann.
Obwohl im Jahr 1994 durch das Dekret der Regierung der Russischen Föderation Nr. 809 vom 6. Juli 1994 das föderale Zielprogramm „Reduzierung der Exposition der Bevölkerung Russlands und des Produktionspersonals gegenüber natürlichen radioaktiven Quellen“ verabschiedet wurde, in der Inländische populäre Bauliteratur Die Gefahren, die mit dem ständigen Eindringen von Radon in Wohngebäude verbunden sind, gehen meist schweigend vorüber. Um die Relevanz des Radonproblems zu verstehen, lesen Sie. Moderne Studien haben gezeigt, dass Radon eine Ursache für zentralen Lungenkrebs ist und das Erkrankungsrisiko mit zunehmender Radonkonzentration in Innenräumen und längerem Aufenthalt in radongefährdeten Gebieten steigt. Doch trotz der vielfältigen Möglichkeiten, über die Radon in ein Haus gelangt, ist es möglich, dieses vor erhöhten Radonkonzentrationen zu schützen, indem einfache und kostengünstige technische Lösungen zum Schutz eines Flachbaus vor Radon eingesetzt werden.

Alberg AJ., Samet JM. Epidemiologie von Lungenkrebs. Brust. 2003; 123:21-49
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Literatur

EINFÜHRUNG

Überall und überall sind wir von atmosphärischer Luft umgeben. Woraus besteht es? Die Antwort ist nicht schwer: Von 78,08 Prozent Stickstoff, 20,9 Prozent Sauerstoff, 0,03 Prozent Kohlendioxid, 0,00005 Prozent Wasserstoff sind etwa 0,94 Prozent sogenannte Inertgase. Letztere wurden erst Ende des letzten Jahrhunderts entdeckt. Radon entsteht beim radioaktiven Zerfall von Radium und kommt in vernachlässigbaren Mengen in uranhaltigen Materialien sowie in einigen natürlichen Gewässern vor.

Relevanz der Forschung. Nach Angaben der Internationalen Strahlenschutzkommission (ICRP) und des UN-Wissenschaftlichen Ausschusses für die Auswirkungen atomarer Strahlung (SCEAR) ist der größte Teil der Strahlendosis (ca. 80 % der Gesamtmenge) der Bevölkerung ausgesetzt unter normalen Bedingungen ist genau mit natürlichen Strahlungsquellen verbunden. Mehr als die Hälfte dieser Dosis ist auf das Vorhandensein von Radongas und seinen Tochterzerfallsprodukten (DDP) in der Luft von Gebäuden zurückzuführen, in denen sich Menschen mehr als 70 % ihrer Zeit aufhalten.

Radon, ein edles Edelgas, gewinnt im menschlichen Leben immer mehr an Bedeutung. Leider ist es überwiegend negativ – Radon ist radioaktiv und daher gefährlich. Und da es kontinuierlich aus dem Boden freigesetzt wird, verteilt es sich in der gesamten Erdkruste, im Grund- und Oberflächenwasser, in der Atmosphäre und ist in jedem Haushalt vorhanden.

Die zivilisierte Gesellschaft hat bereits erkannt, dass die Radongefahr ein großes und komplexes Problem darstellt, da die durch Radon verursachten radioökologischen Prozesse auf drei Strukturebenen der Materie ablaufen: nuklear, atomar-molekular und makroskopisch. Daher ist seine Lösung in diagnostische Aufgaben und Technologien zur anschließenden Neutralisierung der Auswirkungen von Radon auf Menschen und biologische Objekte unterteilt.

Nach der langjährigen Weigerung der führenden Weltmächte, Atomwaffen zu testen, wird derzeit in den Köpfen der meisten Menschen das Risiko einer erheblichen Strahlungsdosis mit dem Einsatz von Kernkraftwerken in Verbindung gebracht. Besonders nach der Katastrophe von Tschernobyl. Sie sollten sich jedoch darüber im Klaren sein, dass das Risiko einer Exposition auch dann besteht, wenn Sie sich in Ihrem eigenen Zuhause aufhalten. Die Bedrohung geht hier von Erdgas aus – Radon und Schwermetallprodukten seines Zerfalls. Die Menschheit hat ihre Auswirkungen während ihrer gesamten Existenz erfahren.

Zweck der Arbeit: Untersuchung der Natur von Radon, seiner Verbindungen und der Auswirkungen auf den Menschen sowie Untersuchung der Quellen des Radoneintritts in das Gebäude und Bewertung der Wirksamkeit der Verwendung verschiedener Materialien als Radonschutzbeschichtungen.

ALLGEMEINE INFORMATIONEN ÜBER RADON

Bereits seit dem 16. Jahrhundert wussten die Menschen um die verheerenden Folgen des Aufenthalts in bestimmten Gebieten und Zonen, aber niemand hatte eine Ahnung vom Gas selbst. In den Bergbaudörfern in den Bergen Süddeutschlands gingen Frauen mehrmals vor den Traualtar: Ihre Ehemänner wurden von einer mysteriösen, sich schnell ausbreitenden Krankheit befallen – der „Bergmannsschwindsucht“. Ärzte, die an diesen Orten praktizierten, erwähnten die Existenz von Gruben, in denen Menschen mangels ausreichender Belüftung unter Atemnot und erhöhtem Herzschlag litten, oft das Bewusstsein verloren und manchmal starben. Gleichzeitig konnten weder geschmacklich noch riechend Verunreinigungen in der Luft festgestellt werden. Daher ist es nicht verwunderlich, dass sie glaubten, dass Menschen durch gestörte Berggeister zerstört würden. Und nur der große Paracelsus, der in der gleichen Gegend als Arzt tätig war, schrieb über die Notwendigkeit, die Luft in Bergwerken zu reinigen: „Wir sind verpflichtet, zu verhindern, dass der Körper mit den Ausdünstungen von Metallen in Kontakt kommt, denn wenn der Körper es ist.“ einmal von ihnen beschädigt, kann es keine Heilung mehr geben.“

Erst im Jahr 1937 wurde der „Bergmannskonsum“ endgültig behandelt, als festgestellt wurde, dass es sich bei dieser Krankheit um nichts anderes als eine Form von Lungenkrebs handelt, der durch hohe Radonkonzentrationen verursacht wird.

Das Radonproblem wurde seit den frühesten Entwicklungsstadien der Kernphysik untersucht, trat jedoch nach dem Moratorium für nukleare Explosionen und dank der Freigabe von Teststandorten besonders ernst und in großem Umfang hervor. Beim Vergleich der Strahlenwirkungen stellte sich heraus, dass jede Wohnung, jedes Zimmer über eigene lokale „Teststellen“ für nukleares Radon verfügt.

Radonisotope werden von Feststoffen sorbiert (absorbiert). Kohle ist in dieser Hinsicht am produktivsten, daher sollte die Aufmerksamkeit der Regierung verstärkt auf Kohlebergwerke gerichtet werden. Das Gleiche gilt für alle Branchen, die diese Art von Kraftstoff verbrauchen.

Absorbierte Radonatome sind sehr beweglich und wandern von der Oberfläche des Festkörpers in die tieferen Schichten. Dies gilt für organische und anorganische Kolloide, biologische Gewebe, was die Radongefährdung deutlich erhöht. Die Sorptionseigenschaften von Stoffen hängen maßgeblich von der Temperatur der zuvor adsorbierten Bestandteile, der Feuchtigkeitssättigung und vielen anderen Parametern ab. Es ist wünschenswert, diese Eigenschaften in die Entwicklung verschiedener Anti-Radon-Mittel einzubeziehen.

An der nach ihr benannten Kasachischen Nationaluniversität. Al-Farabi hat die Höhenprofile der Radonverteilung auf den Böden von Gebäuden im Innen- und Außenbereich gemessen. Bekannte Muster wurden bestätigt, es wurden aber auch andere gefunden, die experimentell für die Entwicklung technischer Mittel gegen Radon genutzt werden. Es wurde festgestellt, dass der Radongehalt in der Bodenatmosphäre mehrmals im Monat um ein Vielfaches ansteigen kann. Diese „Radonstürme“ gehen mit einem starken Anstieg der Radioaktivität in der Luft einher, was nicht nur zur Entstehung von Lungenkrebs beiträgt, sondern auch bei praktisch gesunden Menschen zu Funktionsstörungen führt – etwa 30 % leiden unter Atemnot, Herzrasen und Migräneattacken , Schlaflosigkeit usw. Für kranke und ältere Menschen sowie Kinder stellen Störungen eine besondere Gefahr dar.

Es stellte sich heraus, dass das Auftreten von Radon-Aeroion-Stürmen mit physikalischen Prozessen auf der Sonne verbunden ist, mit dem Auftreten dunkler Flecken auf der Oberfläche des Sterns. Ein interessanter Vorschlag zu einem möglichen Mechanismus, der die Sonnenaktivität mit einem signifikanten Anstieg des Radongehalts verbindet, wurde vom Moskauer Wissenschaftler A.E. gemacht. Shemyi-Zadeh. Nach der Analyse der in Zentralasien, den baltischen Staaten, Schweden usw. gewonnenen Daten zur atmosphärischen Radonaktivität zeigte er einen Zusammenhang zwischen dem Grad der Radonaktivität in der Erdatmosphäre und solaren und geomagnetischen Prozessen in verschiedenen Jahren und in verschiedenen Regionen auf.

Die Radonkonzentration in Mikroporen von Gesteinen (gewöhnlicher Granit und Basalte) ist millionenfach höher als in der Oberflächenatmosphäre und erreicht 0,5-5,0 Bq/m3. Die Radonaktivität wird üblicherweise in der Anzahl seiner Zerfälle in 1 m3 gemessen – 1 Becquerel (Bq) entspricht einem Zerfall pro Sekunde. Dieses Radon wird, wie die Berechnungen des Wissenschaftlers zeigten, durch die magnetostriktive Kompressionsspannung im hochfrequenten Feld geomagnetischer Störungen aus an der Oberfläche entstehenden Mikroporen „herausgepresst“. Die Amplitude der Magnetostriktion, die in einem konstanten Erdmagnetfeld unter dem Einfluss kleiner geomagnetischer Störungen auftritt, ist proportional zum Magnetitgehalt im Gestein (normalerweise bis zu 4 %), und die Frequenz wird durch geomagnetische Schwankungen bestimmt. Die Amplitude der magnetostriktiven Kompression von Gesteinen im Bereich geomagnetischer Störungen ist sehr gering, der Effekt der Radonverdrängung ist jedoch zum einen auf die hohe Häufigkeit der Störungen und zum anderen auf die hohe Gaskonzentration zurückzuführen. Es stellt sich heraus, dass die Radonkonzentration in dieser Säule um das Zehnfache ansteigt, wenn man in einer Säule atmosphärischer Luft mit einem Querschnitt von einem Kilometer eine Schicht „rührt“, die aus Gesteinen mit einer Dicke von nur einem Millimeter isoliert ist.

ERÖFFNUNGSGESCHICHTE

Nach der Entdeckung des Radiums, als Wissenschaftler eifrig die Geheimnisse der Radioaktivität erforschten, stellte man fest, dass feste Substanzen, die sich in unmittelbarer Nähe von Radiumsalzen befanden, radioaktiv wurden. Doch einige Tage später verschwand die Radioaktivität dieser Stoffe spurlos.

Radon wurde mehrmals entdeckt, und im Gegensatz zu anderen ähnlichen Geschichten widerlegte jede neue Entdeckung die vorherigen nicht, sondern ergänzte sie nur. Tatsache ist, dass sich keiner der Wissenschaftler mit dem Element Radon beschäftigte – einem Element in unserem üblichen Verständnis des Wortes. Eine der aktuellen Definitionen eines Elements ist „eine Ansammlung von Atomen mit einer Gesamtzahl von Protonen im Kern“, d. h. der Unterschied kann nur in der Anzahl der Neutronen bestehen. Im Wesentlichen ist ein Element eine Ansammlung von Isotopen. Aber in den ersten Jahren unseres Jahrhunderts waren Proton und Neutron noch nicht entdeckt worden, und das eigentliche Konzept der Isotonie existierte noch nicht.

Bei der Untersuchung der Ionisierung der Luft durch radioaktive Substanzen stellten die Curies fest, dass verschiedene Körper, die sich in der Nähe einer radioaktiven Quelle befinden, radioaktive Eigenschaften annehmen, die noch einige Zeit nach der Entfernung des radioaktiven Arzneimittels bestehen bleiben. Marie Curie-Skłodowska nannte dieses Phänomen induzierte Aktivität. Andere Forscher, allen voran Rutherford, versuchten es 1899/1900. Erklären Sie dieses Phänomen damit, dass ein radioaktiver Körper einen radioaktiven Ausfluss oder eine Emanation (von lateinisch emanare – ausströmen und emanatio – Ausfluss) bildet, die die umgebenden Körper durchdringt. Wie sich jedoch herausstellte, ist dieses Phänomen nicht nur für Radiumpräparate, sondern auch für Thorium- und Aktiniumpräparate charakteristisch, obwohl die Dauer der induzierten Aktivität bei letzteren kürzer ist als bei Radium. Es wurde auch entdeckt, dass Emanation die Phosphoreszenz bestimmter Substanzen, beispielsweise eines Niederschlags von Zinksulfid, verursachen kann. Mendelejew beschrieb dieses Experiment, das ihm die Curies vorführten, im Frühjahr 1902.

Bald konnten Rutherford und Soddy beweisen, dass Emanation eine gasförmige Substanz ist, die dem Gesetz von Boyle gehorcht und beim Abkühlen in einen flüssigen Zustand übergeht, und eine Untersuchung ihrer chemischen Eigenschaften zeigte, dass Emanation ein inertes Gas mit einem Atomgewicht von 222 ist (später). gegründet). Der Name Emanation wurde von Rutherford vorgeschlagen, der entdeckte, dass ihre Bildung aus Radium mit der Freisetzung von Helium einhergeht. Dieser Name wurde später in „Radium Emanation – Ra Em“ geändert, um ihn von den Emanationen von Thorium und Actinium zu unterscheiden, die sich später als Isotope der Radiumemanation herausstellten. Im Jahr 1911 gab Ramsay, der das Atomgewicht der Radiumemanation bestimmte, ihr einen neuen Namen „Niton“, der aus dem Lateinischen stammt. nitens (glänzend, leuchtend); Mit diesem Namen wollte er offensichtlich die Eigenschaft des Gases hervorheben, bei bestimmten Stoffen Phosphoreszenz hervorzurufen. Später wurde jedoch die genauere Bezeichnung Radon übernommen – eine Ableitung des Wortes „Radium“. Emanationen von Thorium und Actinium (Radonisotope) wurden als Thoron und Actinon bezeichnet.

Erstens wurden in den Jahren seit der Entdeckung des Radons seine Grundkonstanten kaum geklärt oder überarbeitet. Dies ist ein Beweis für die hohe experimentelle Fähigkeit derjenigen, die sie zuerst identifiziert haben. Es wurde lediglich der Siedepunkt (bzw. der Übergang vom gasförmigen Zustand in den flüssigen Zustand) geklärt. In modernen Fachbüchern wird es ganz eindeutig angegeben - minus 62° C.

Es sollte auch hinzugefügt werden, dass die Vorstellung von der absoluten chemischen Inertheit von Radon sowie anderen schweren Edelgasen der Vergangenheit angehört. Schon vor dem Krieg war korrespondierendes Mitglied der Akademie der Wissenschaften der UdSSR B.A. Nikitin am Leningrader Radiuminstitut erhielt und untersuchte die ersten komplexen Verbindungen von Radon – mit Wasser, Phenol und einigen anderen Substanzen. Schon aus den Formeln dieser Verbindungen: Rn 6H 2 O, Rn 2CH 3 C 6 H 5, Rn 2C 6 H 5 OH – geht hervor, dass es sich um sogenannte Einschlussverbindungen handelt, dass das Radon in ihnen mit Molekülen von assoziiert ist Wasser oder organische Stoffe nur von van forces der Waltz. Später, in den 60er Jahren, wurden echte Radonverbindungen gewonnen. Nach den bis dahin entwickelten theoretischen Vorstellungen über Edelgashalogenide sollten Radonverbindungen eine ausreichende chemische Beständigkeit aufweisen: RnF 2, RnF 4, RnCl 4, RnF 6.

Radonfluoride wurden unmittelbar nach den ersten Xenonfluoriden gewonnen, konnten jedoch nicht genau identifiziert werden. Höchstwahrscheinlich handelt es sich bei der resultierenden schwerflüchtigen Substanz um eine Mischung aus Radonfluoriden.

Radon, entdeckt von Dorn, ist das langlebigste Isotop des Elements Nr. 86. Es entsteht beim α-Zerfall von Radium-226. Die Massenzahl dieses Isotops beträgt 222, die Halbwertszeit beträgt 3,82 Tage. Es kommt in der Natur als eines der Zwischenglieder in der Zerfallskette von Uran-238 vor.

Eine Emanation von Thorium (Thoron), entdeckt von Rutherford und Owens, einem Mitglied einer anderen natürlich vorkommenden radioaktiven Familie, der Thoriumfamilie. Es ist ein Isotop mit einer Massenzahl von 220 und einer Halbwertszeit von 54,5 Sekunden.

Actinon, entdeckt von Debierne, gehört ebenfalls zur radioaktiven Thoriumfamilie. Dies ist das dritte natürliche Radonisotop und das kurzlebigste der natürlichen. Seine Halbwertszeit beträgt weniger als vier Sekunden (genauer 3,92 Sekunden), seine Massenzahl beträgt 219.

Insgesamt sind heute 19 Radonisotope mit den Massenzahlen 204 und 206 bis 224 bekannt. 16 Isotope wurden künstlich gewonnen. Neutronenarme Isotope mit Massenzahlen bis 212 werden bei Reaktionen der Tiefenspaltung von Uran- und Thoriumkernen mit hochenergetischen Protonen erhalten. Diese Isotope werden benötigt, um das künstliche Element Astat zu gewinnen und zu untersuchen. Am Joint Institute for Nuclear Research wurde kürzlich eine wirksame Methode zur Trennung neutronendefizitärer Radonisotope entwickelt.

PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN VON RADON

Edelgase sind farblose einatomige Gase ohne Farbe und Geruch.
Edelgase haben eine höhere elektrische Leitfähigkeit als andere Gase und leuchten hell, wenn Strom durch sie fließt: Helium mit hellem gelbem Licht, weil in seinem relativ einfachen Spektrum die doppelte gelbe Linie alle anderen überwiegt; Neon hat ein feuerrotes Licht, da seine hellsten Linien im roten Teil des Spektrums liegen.
Der gesättigte Charakter der Atommoleküle von Inertgasen spiegelt sich auch darin wider, dass Inertgase niedrigere Verflüssigungs- und Gefrierpunkte haben als andere Gase mit dem gleichen Molekulargewicht.

Radon leuchtet im Dunkeln, gibt ohne Erwärmung Wärme ab und bildet mit der Zeit neue Elemente: eines davon ist gasförmig, das andere ist ein fester Stoff. Es ist 110-mal schwerer als Wasserstoff, 55-mal schwerer als Helium und mehr als 7-mal schwerer als Luft. Ein Liter dieses Gases wiegt fast 10 g (genauer 9,9 g).

Radon ist ein farbloses Gas, chemisch völlig inert. Radon löst sich in Wasser besser als andere Edelgase (bis zu 50 Volumenteile Radon lösen sich in 100 Volumenteilen Wasser). Beim Abkühlen auf minus 62 °C kondensiert Radon zu einer Flüssigkeit, die siebenmal schwerer als Wasser ist (das spezifische Gewicht von flüssigem Radon entspricht fast dem spezifischen Gewicht von Zink). Bei minus 71°C „friert“ Radon ein. Die von Radiumsalzen emittierte Radonmenge ist sehr gering, und um 1 Liter Radon zu gewinnen, braucht man mehr als 500 kg Radium, während 1950 weltweit nicht mehr als 700 g davon gewonnen wurden.

Radon ist ein radioaktives Element. Unter Aussendung von α-Strahlen verwandelt es sich in Helium und ein festes, ebenfalls radioaktives Element, das eines der Zwischenprodukte in der Kette der radioaktiven Umwandlungen von Radium ist.

Es war natürlich zu erwarten, dass chemisch inerte Substanzen wie Inertgase keine Auswirkungen auf lebende Organismen haben. Aber das ist nicht so. Das Einatmen höher inerter Gase (natürlich gemischt mit Sauerstoff) führt zu einem Zustand, der einer Alkoholvergiftung ähnelt. Die narkotische Wirkung von Inertgasen wird durch die Auflösung im Nervengewebe verursacht. Je höher das Atomgewicht eines Edelgases ist, desto besser ist seine Löslichkeit und desto stärker ist seine narkotische Wirkung.

Zum Zeitpunkt der Entdeckung von Radon, einem typischen Vertreter der Edelgase, glaubte man, dass die Elemente dieser Gruppe chemisch inert und nicht in der Lage seien, echte chemische Verbindungen zu bilden. Es waren nur Clathrate bekannt, deren Bildung durch Van-der-Waals-Kräfte erfolgt. Dazu gehören Hydrate von Xenon, Krypton und Argon, die durch Komprimieren des entsprechenden Gases über Wasser auf einen Druck erhalten werden, der die Elastizität der Hydratdissoziation bei einer bestimmten Temperatur übersteigt. Um ähnliche Radonclathrate zu gewinnen und sie anhand von Dampfdruckänderungen nachzuweisen, wäre eine nahezu unzugängliche Menge dieses Elements erforderlich. Eine neue Methode zur Gewinnung von Clathratverbindungen von Edelgasen wurde von B.A. vorgeschlagen. Nikitin und bestand aus der isomorphen Kopräzipitation einer molekularen Radonverbindung mit Kristallen eines bestimmten Trägers. Nikitin untersuchte das Verhalten von Radon während der Copräzipitation mit Hydraten von Schwefeldioxid und Schwefelwasserstoff und zeigte, dass es ein Radonhydrat gibt, das isomorph mit SO 2Х6 H 2 O und H 2 S Х6 H 2 O copräzipitiert. Die Masse von Radon in diesen Experimenten betrug 10–11 g. Ebenso wurden Clathratverbindungen von Radon mit einer Reihe organischer Verbindungen, beispielsweise mit Toluol und Phenol, erhalten.

Untersuchungen zur Chemie von Radon sind nur mit Submikromengen dieses Elements möglich, wenn Xenonverbindungen als spezifische Träger verwendet werden. Es ist jedoch zu berücksichtigen, dass zwischen Xenon und Radon 32 Elemente liegen (neben den 5d-, 6s- und 6p-Bahnen sind auch die 4f-Bahnen gefüllt), was die höhere Metallizität von Radon im Vergleich zu Xenon bestimmt.

Die erste echte Radonverbindung, Radondifluorid, wurde 1962, kurz nach der Synthese der ersten Xenonfluoride, gewonnen. RnF 2 entsteht sowohl bei der direkten Wechselwirkung von Radon- und Fluorgasen bei 400 °C als auch bei seiner Oxidation mit Kryptondifluorid, Xenondi- und -tetrafluoriden und einigen anderen Oxidationsmitteln. Radondifluorid ist bis 200 °C stabil und wird durch Wasserstoff bei 500 °C und einem H2-Druck von 20 MPa zu elementarem Radon reduziert. Radondifluorid wurde durch Untersuchung seiner Cokristallisation mit Fluoriden und anderen Xenon-Derivaten identifiziert.

Mit keinem Oxidationsmittel wurde eine Radonverbindung erhalten, deren Oxidationsstufe höher als +2 wäre. Der Grund dafür ist die höhere Stabilität des Fluorierungszwischenprodukts (RnF+X-) im Vergleich zu einer ähnlichen Form von Xenon. Dies ist auf die höhere Ionizität der Bindung bei einem radonhaltigen Partikel zurückzuführen. Wie weitere Untersuchungen zeigten, kann die kinetische Barriere für die Bildung höherer Radonfluoride entweder durch Einbringen von Nickeldifluorid, das bei Xenonfluoridierungsprozessen die höchste katalytische Aktivität aufweist, in das Reaktionssystem oder durch Durchführung der Fluorierungsreaktion im Reaktionssystem überwunden werden Anwesenheit von Natriumbromid. Im letzteren Fall ermöglicht die Fluoriddonorfähigkeit von Natriumfluorid, die größer ist als die von Radondifluorid, die Umwandlung von RnF+ in RnF 2 als Ergebnis der Reaktion: RnF+SbF 6 + NaF = RnF2 + Na+SbF 6 . RnF 2 wird fluoriert, um höhere Fluoride zu bilden, bei deren Hydrolyse höhere Radonoxide entstehen. Ein Beweis für die Bildung von Radonverbindungen in höheren Wertigkeitsstufen ist die effektive Kokristallisation von Bariumxenaten und Radonaten.

Lange Zeit wurden keine Bedingungen gefunden, unter denen Edelgase chemische Wechselwirkungen eingehen könnten. Sie bildeten keine echten chemischen Verbindungen. Mit anderen Worten: Ihre Wertigkeit war Null. Auf dieser Grundlage wurde beschlossen, die neue Gruppe chemischer Elemente als Null zu betrachten. Die geringe chemische Aktivität von Edelgasen wird durch die starre Acht-Elektronen-Konfiguration der äußeren Elektronenschicht erklärt. Die Polarisierbarkeit von Atomen nimmt mit zunehmender Anzahl elektronischer Schichten zu. Daher sollte sie beim Übergang von Helium zu Radon ansteigen. In die gleiche Richtung soll auch die Reaktivität von Edelgasen zunehmen.
So wurde bereits 1924 die Idee geäußert, dass einige Verbindungen schwerer Inertgase (insbesondere Xenonfluoride und -chloride) thermodynamisch recht stabil sind und unter normalen Bedingungen existieren können. Neun Jahre später wurde diese Idee von berühmten Theoretikern – Pauling und Oddo – unterstützt und weiterentwickelt. Die Untersuchung der elektronischen Struktur der Hüllen von Krypton und Xenon aus quantenmechanischer Sicht führte zu dem Schluss, dass diese Gase in der Lage sind, mit Fluor stabile Verbindungen einzugehen. Es gab auch Experimentatoren, die beschlossen, die Hypothese zu testen, aber die Zeit verging, es wurden Experimente durchgeführt und es wurde kein Xenonfluorid gewonnen. Infolgedessen wurden fast alle Arbeiten in diesem Bereich eingestellt und die Meinung über die absolute Inertheit von Edelgasen wurde endgültig etabliert.

Historisch gesehen ist die radiometrische Methode die erste und am weitesten verbreitete Methode zur Bestimmung von Radon anhand der Radioaktivität seiner Zerfallsprodukte und zum Vergleich mit der Aktivität eines Standards.

Das 222Rn-Isotop kann auch direkt aus der Intensität seiner eigenen α-Strahlung bestimmt werden. Eine praktische Methode zur Bestimmung von Radon in Wasser besteht darin, es mit Toluol zu extrahieren und dann die Aktivität der Toluollösung mit einem Flüssigkeitsszintillationszähler zu messen.

Wenn die Radonkonzentration in der Luft deutlich unter den maximal zulässigen Grenzwerten liegt, empfiehlt es sich, sie nach einer Vorkonzentration durch chemische Bindung mit geeigneten Oxidationsmitteln, zum Beispiel BrF 2 SbF 6, O 2 SbF 6 usw., zu bestimmen.

EMPFANG

Um Radon zu gewinnen, wird Luft durch eine wässrige Lösung eines beliebigen Radiumsalzes geblasen, die das beim radioaktiven Zerfall von Radium entstehende Radon mit sich führt. Anschließend wird die Luft sorgfältig gefiltert, um Mikrotröpfchen der das Radiumsalz enthaltenden Lösung abzutrennen, die vom Luftstrom eingefangen werden können. Um Radon selbst zu gewinnen, werden einem Gasgemisch chemisch aktive Stoffe (Sauerstoff, Wasserstoff, Wasserdampf etc.) entzogen, der Rückstand mit flüssigem Stickstoff kondensiert, anschließend werden Stickstoff und andere Inertgase (Argon, Neon etc.) zugesetzt aus dem Kondensat destilliert.

Wie bereits erwähnt, ist 226Ra die Quelle des natürlichen Isotops 222Rn. Im Gleichgewicht mit 1 g Radium liegen 0,6 μl Radon vor. Versuche, Radon aus anorganischen Radiumsalzen zu isolieren, haben gezeigt, dass Radon selbst bei Temperaturen nahe dem Schmelzpunkt nicht vollständig aus ihnen extrahiert wird. Salze organischer Säuren (Palmitinsäure, Stearinsäure, Capronsäure) sowie Hydroxide von Schwermetallen haben ein hohes Emissionsvermögen. Um eine stark emittierende Quelle herzustellen, wird die Radiumverbindung üblicherweise mit Bariumsalzen der angegebenen organischen Säuren oder Hydroxiden von Eisen und Thorium gemeinsam ausgefällt. Effektiv ist auch die Isolierung von Radon aus wässrigen Lösungen von Radiumsalzen. Typischerweise werden Radiumlösungen einige Zeit in der Ampulle belassen, um Radon anzureichern; In bestimmten Zeitabständen wird Radon abgepumpt. Die Freisetzung von Radon nach der Reinigung erfolgt üblicherweise durch physikalische Methoden, beispielsweise durch Adsorption mit Aktivkohle und anschließende Desorption bei 350 °C.

Zusätzlich zu physikalischen Methoden zur Radonbindung (Adsorption, kryogen usw.) kann eine wirksame Abtrennung von Radon aus einem Gasgemisch erreicht werden, indem es unter dem Einfluss von Oxidationsmitteln in eine nichtflüchtige chemische Form umgewandelt wird. So kann Radon durch Salze der Zusammensetzung ClF 2 SbF 6, BrF 2 SbF 6, O 2 SbF 6 und einige flüssige Fluorhalogenide durch die Bildung nichtflüchtiger Salze der Zusammensetzung RnF + X- praktisch quantitativ absorbiert werden. wobei X- ein komplexes Anion ist.

Die Freisetzung künstlich erzeugter Radonisotope, hauptsächlich 211Rn (T = 14 h), ist mit deren Trennung vom Zielmaterial Thorium und einem komplexen Gemisch von Produkten tiefer Eliminierungsreaktionen verbunden.

IN DER NATUR SEIN

Radon kommt in gelöstem Zustand in vernachlässigbaren Mengen im Wasser von Mineralquellen, Seen und Heilschlamm vor. Es liegt in der Luft, die Höhlen, Grotten und tiefe, enge Täler füllt. In der atmosphärischen Luft wird die Radonmenge in Werten in der Größenordnung von 5·10-18 Vol.-% bis 5·10-21 Vol.-% gemessen.

Es ist Teil der radioaktiven Serien 238 U, 235 U und 232 Th. Radonkerne entstehen in der Natur ständig beim radioaktiven Zerfall der Ausgangskerne. Der Gleichgewichtsgehalt in der Erdkruste beträgt 7·10−16 Masse-%. Aufgrund seiner chemischen Inertheit verlässt Radon relativ leicht das Kristallgitter des „Mutter“-Minerals und gelangt in das Grundwasser, in Erdgase und in die Luft. Da das langlebigste der vier natürlichen Radonisotope 222 Rn ist, ist sein Gehalt in diesen Umgebungen am höchsten.

Die Radonkonzentration in der Luft hängt in erster Linie von der geologischen Situation ab (z. B. Granite, die viel Uran enthalten, sind aktive Radonquellen, während gleichzeitig wenig Radon über der Meeresoberfläche vorhanden ist), wie z sowie vom Wetter (bei Regen werden Mikrorisse, durch die Radon aus dem Boden gelangt, mit Wasser gefüllt; die Schneedecke verhindert auch, dass Radon in die Luft gelangt).

ANWENDUNG VON RADON

Fairerweise muss man sagen, dass einige der heilenden Eigenschaften von Radon, die mit der Verwendung sogenannter Radonbäder einhergehen, nicht übersehen werden können. Sie erweisen sich bei der Behandlung einer Reihe chronischer Krankheiten als nützlich: Zwölffingerdarm- und Magengeschwüre, Rheuma, Osteochondrose, Asthma bronchiale, Ekzeme usw. Die Radontherapie kann schlecht verträgliche Medikamente ersetzen. Im Gegensatz zu Schwefelwasserstoff-, Kohlendioxid- und Schlammbädern sind Radonbäder viel verträglicher. Solche Eingriffe müssen jedoch unter strenger Aufsicht von Spezialisten durchgeführt werden, da die therapeutischen Gasdosen in Radonbädern deutlich unter den maximal zulässigen Standards liegen. In diesem Fall konkurrieren Nutzen und Schaden von Radon miteinander. So haben Experten berechnet, dass die negative Wirkung einer Sitzung mit 15 Radonbädern von jeweils 15 Minuten dem Rauchen von 6 Zigaretten entspricht (man geht davon aus, dass eine Zigarette Ihr Leben um 15 Minuten verkürzen kann). Daher werden mögliche Schäden durch Radonbäder bei der Behandlung von Krankheiten als unbedeutend angesehen.

Bei der Bestimmung der gesundheitsschädlichen Strahlungsdosis gibt es zwei Konzepte. Die erste basiert auf der Idee, dass es eine bestimmte Schwellendosis gibt, unterhalb derer Strahlung nicht nur harmlos, sondern sogar vorteilhaft für den Körper ist. Diese Theorie entstand offenbar in Analogie zu der Idee, dass kleine Giftdosen bei der Behandlung einer Reihe von Krankheiten helfen oder kleine Alkoholdosen das Wohlbefinden eines Menschen verbessern. Wenn jedoch geringe Dosen von Giften oder Alkohol lediglich einzelne Körperzellen aktivieren, werden diese bereits bei geringen Strahlendosen einfach zerstört. Daher verfolgen die Autoren ein anderes, nicht-schwelliges Konzept. Demnach ist die Wahrscheinlichkeit, an Krebs zu erkranken, direkt proportional zur Strahlendosis, die man im Laufe des Lebens erhält. Das heißt, es gibt keine Mindestdosis, unterhalb derer Strahlung ungefährlich wäre.

Radon wird in der Landwirtschaft zur Aktivierung von Futtermitteln für Haustiere und in der Metallurgie als Indikator zur Bestimmung der Geschwindigkeit von Gasströmen in Hochöfen und Gaspipelines verwendet. In der Geologie dient die Messung des Radongehalts in Luft und Wasser zur Suche nach Uran- und Thoriumvorkommen, in der Hydrologie zur Untersuchung der Wechselwirkung von Grundwasser und Flusswasser.

Radon wird häufig zur Untersuchung von Festphasenumwandlungen verwendet. Grundlage dieser Untersuchungen ist die Emanationsmethode, die es ermöglicht, die Abhängigkeit der Radonfreisetzungsrate von den physikalischen und chemischen Umwandlungen zu untersuchen, die beim Erhitzen radiumhaltiger Feststoffe auftreten.

Radon wird auch bei der Untersuchung von Diffusions- und Übertragungsphänomenen in Feststoffen, bei der Untersuchung der Bewegungsgeschwindigkeit und bei der Erkennung von Gaslecks in Rohrleitungen eingesetzt.

Überall auf der Welt werden enorme Anstrengungen unternommen, um das Problem der Erdbebenvorhersage zu lösen, dennoch stehen wir dem unerwarteten Ansturm der Elemente im Erdinneren oft machtlos gegenüber. Daher hört die Suche nach neuen Vorboten seismischer Ereignisse nicht auf. Die Forschung der letzten Jahre hat zu der Idee geführt, seismische Ereignisse auf der Grundlage der Untersuchung des Prozesses der Freisetzung (Ausatmung) von Radongas aus Gesteinsmassen vorherzusagen. Die Analyse dieser Daten führt uns zurück zur alten Gilbert-Reid-Theorie des elastischen Rückstoßes (1911), nach der die Ansammlung von Energie in einer Gesteinsmasse vor einem Erdbeben und die Freisetzung dieser Energie während eines Erdbebens in Gebieten erfolgt, in denen sich diese Gesteine ​​befinden eine elastische Verformung erfahren.

Die Methode zur Vorhersage von Erdbeben, die darin besteht, routinemäßige Beobachtungen der Veränderungen der Radonkonzentration in einer Gesteinsmasse durchzuführen, unterscheidet sich dadurch, dass jeweils spezielle Beobachtungsbrunnen gebohrt werden, deren Tiefe geringer ist als die Tiefe des Grundwasserspiegels In den Bohrlöchern wird die Dynamik der Radonfreisetzung aus der Gesteinsmasse kontinuierlich aufgezeichnet und die Gesamtmenge der in jeder Beobachtungsbohrung aufgenommenen seismischen Energie. Und auf der Grundlage einer Reihe von Beobachtungen im Laufe der Zeit werden Zonen mit einer konsistenten Abnahme oder Zunahme der Radonemissionen identifiziert. Unter Berücksichtigung der einfallenden seismischen Energie werden diese Zonen auf einer Karte des Untersuchungsgebiets und auf der Grundlage der Fläche von ​eingezeichnet ​Die Zone der dynamischen Abnahme der Radonemission, die Lage des Epizentrums und die Stärke des erwarteten Erdbebens werden beurteilt, und auf der Grundlage der Dynamik der Abnahme und/oder eines Anstiegs der Radonemission in Beobachtungsbrunnen wird der Zeitpunkt des erwarteten Erdbebens bestimmt Erdbebenereignis beurteilt wird.

RADON IN DER URAL-REGION

Die nahezu höchste Luftverschmutzung in Russland hängt nicht nur damit zusammen, dass seit der Zeit der Demidow-Fabrikenbesitzer die größten Industriebetriebe des Landes im Ural konzentriert sind. Der Boden und das alte Uralgebirge sind voller Verwerfungen, die Radon ausstoßen, das in unsere Häuser eindringt. Bezogen auf die Anzahl der Orte, an denen dies geschieht, liegt die Region Swerdlowsk an zweiter Stelle im Land.

Aber wann hat man angefangen, so laut über das Radonproblem in unserem Ural zu reden? In den späten 80er Jahren erschien das erste methodische Dokument zur Radonkontrolle in Wohnhäusern. Dann erließ das Rathaus von Jekaterinburg einen Erlass, dass in allen Mietwohnungen Radonmessungen durchgeführt werden müssen. Und 1994 begann die Umsetzung des Bundeszielprogramms „Radon“. Es gab auch einen regionalen Teil, der insbesondere das Gebiet Swerdlowsk betraf.

Zuvor war die Finanzierung, insbesondere aus dem Umweltfonds, aktiver und es gab mehr qualitative Messungen. Das Institut für Industrieökologie der Uraler Zweigstelle der Russischen Akademie der Wissenschaften nahm an diesem Programm teil und führte mehrere hundert Messungen pro Jahr durch. Infolgedessen gibt es mittlerweile Materialien zu Messungen in mehr als dreitausend Häusern im Gebiet Swerdlowsk.

Vor dem Hintergrund der Karte der Uralregion liegen ausreichend viele Siedlungen an Orten mit relativ hoher Radongefährdung. Grob gesagt wurden die Gebiete der Region Swerdlowsk in zwei Teile geteilt. Im ersten Fall ist die Radongefährdung relativ höher als im zweiten, im anderen ist sie relativ niedriger als im ersten. Sie können nur echten Messungen vertrauen.

Nach Angaben des Instituts für Industrieökologie der Uraler Zweigstelle der Russischen Akademie der Wissenschaften sind 50.000 Menschen einer hohen Radonstrahlung ausgesetzt.

In 1,1 Prozent der Wohnungen im Gebiet Swerdlowsk übersteigt die volumetrische Radonaktivität den Hygienestandard bestehender Gebäude. Ein Prozent entspricht etwa 20.000 Wohnungen im Gebiet Swerdlowsk.

WEGE ZUR LÖSUNG DES RADON-PROBLEMS

Derzeit bleibt das Problem der menschlichen Exposition gegenüber dem radioaktiven Gas Radon relevant. Bereits im 16. Jahrhundert herrschte in Tschechien und Deutschland eine hohe Sterblichkeitsrate unter Bergleuten. In den 50er Jahren des 20. Jahrhunderts erschienen Erklärungen für diese Tatsache. Das in Uranminen vorkommende radioaktive Gas Radon hat nachweislich schädliche Auswirkungen auf den menschlichen Körper. Es ist interessant zu sehen, wie sich die Einstellung gegenüber dem Problem des Radoneinflusses heutzutage verändert hat.

Eine Analyse populärwissenschaftlicher Publikationen zeigt den Anteil der inneren Belastung durch verschiedene Strahlungsquellen.

Tabelle 1

Aus der Tabelle geht hervor, dass 66 % der inneren Belastung durch terrestrische Radionuklide bestimmt werden. Laut Wissenschaftlern liefern Radon und seine Tochterzerfallsprodukte etwa drei Viertel der jährlichen effektiven Strahlendosis, die die Bevölkerung durch terrestrische Strahlungsquellen erhält.

Laut Wissenschaftlern ist Radon-222 hinsichtlich seines Beitrags zur Gesamtstrahlendosis 20-mal stärker als andere Isotope. Dieses Isotop wird mehr als andere untersucht und wird einfach Radon genannt. Die Hauptquellen für Radon sind Böden und Baumaterialien.

Alle Baustoffe, der Boden und die Erdkruste enthalten die Radionuklide Radium – 226 und Thorium – 232. Durch den Zerfall dieser Isotope entsteht radioaktives Gas – Radon. Darüber hinaus entstehen bei α-Zerfällen Kerne im angeregten Zustand, die beim Übergang in den Grundzustand γ-Quanten emittieren. Diese γ-Quanten bilden den radioaktiven Hintergrund der Räume, in denen wir uns befinden. Interessant ist, dass Radon als Edelgas keine Aerosole bildet, d. h. haftet nicht an Staubpartikeln, Schwerionen usw. Aufgrund seiner chemischen Inertheit und langen Halbwertszeit kann Radon-222 über weite Strecken und über einen langen Zeitraum (ca. 10 Tage) durch Risse, Poren im Boden und Gestein wandern.

Die Frage nach dem biologischen Einfluss von Radon blieb lange Zeit offen. Es stellte sich heraus, dass alle drei Radonisotope beim Zerfall Tochterzerfallsprodukte (DPR) bilden. Sie sind chemisch aktiv. Der größte Teil des DPR wird durch die Zugabe von Elektronen zu Ionen und bindet sich leicht an Luftaerosole und wird zu dessen Bestandteil. Das Prinzip der Registrierung von Radon in der Luft basiert auf der Registrierung von DPR-Ionen. Wenn Radongase in die Atemwege gelangen, verursachen sie Strahlenschäden in Lunge und Bronchien.

Wie kommt Radon in der Luft vor? Nach der Analyse der Daten können folgende Quellen für atmosphärisches Radon identifiziert werden:

Tabelle 2

Radon wird überall aus dem Boden und dem Wasser freigesetzt, seine Konzentration in der Außenluft variiert jedoch in verschiedenen Teilen der Welt. Die durchschnittliche Radonkonzentration in der Luft beträgt etwa 2 Bq/m3.

Es stellte sich heraus, dass eine Person den Großteil der durch Radon verursachten Dosis aufnimmt, wenn sie sich in einem geschlossenen, unbelüfteten Raum aufhält. In gemäßigten Klimazonen ist die Radonkonzentration in Innenräumen etwa achtmal höher als in der Außenluft. Deshalb waren wir daran interessiert herauszufinden, was die Hauptquelle für Radon im Haus ist. Die Analyse der Druckdaten ist in der Tabelle aufgeführt:

Tisch 3

Aus den vorgelegten Daten geht hervor, dass die volumetrische Aktivität von Radon in der Raumluft hauptsächlich aus dem Boden gebildet wird. Die Radonkonzentration im Boden wird durch den Gehalt der Radionuklide Radium-226, Thorium-228, die Bodenstruktur und die Luftfeuchtigkeit bestimmt. Die Struktur und Struktur der Erdkruste bestimmt die Diffusionsprozesse der Radonatome und deren Migrationsfähigkeit. Mit zunehmender Bodenfeuchtigkeit nimmt die Wanderung von Radonatomen zu. Die Emission von Radon aus dem Boden ist saisonabhängig.

Eine Erhöhung der Temperatur führt zu einer Erweiterung der Poren im Boden und damit zu einer erhöhten Radonfreisetzung. Darüber hinaus erhöht ein Temperaturanstieg die Verdunstung von Wasser, wodurch radioaktives Radongas in den umgebenden Raum transportiert wird. Ein Anstieg des Luftdrucks fördert das Eindringen von Luft tiefer in den Boden und die Radonkonzentration nimmt ab. Im Gegenteil, wenn der Außendruck abnimmt, strömt radonreiches Bodengas an die Oberfläche und die Radonkonzentration in der Atmosphäre steigt.

Ein wichtiger Faktor, der den Radoneintrag in einen Raum reduziert, ist die Wahl des Bauplatzes. Neben Boden und Luft sind auch Baumaterialien Radonquellen im Haus. Die Verdunstung von Radon aus Mikropartikeln aus Gestein oder Baumaterial wird als Ausatmung bezeichnet. Die Ausatmung von Radon aus Baumaterialien hängt von deren Radiumgehalt, der Dichte, der Porosität des Materials, den Raumparametern, der Wandstärke und der Raumbelüftung ab. Die volumetrische Aktivität von Radon in der Raumluft ist immer höher als in der atmosphärischen Luft. Zur Charakterisierung von Baustoffen wird das Konzept der Radon-Diffusionslänge in einem Stoff eingeführt.

Nur diejenigen Radonatome, die sich in den Poren des Materials in einer Tiefe befinden, die nicht größer als die Diffusionslänge ist, treten aus der Wand aus. Das Diagramm zeigt die Möglichkeiten, den Raum zu betreten:

·Durch Risse in monolithischen Böden;

·Durch Installationsanschlüsse;

·Durch Risse in den Wänden;

·In Lücken um Rohre;

·Durch Wandhohlräume.

Forschungsschätzungen zufolge beträgt die Radoneintragsrate in ein einstöckiges Haus 20 Bq/m 3 Stunde, während der Beitrag von Beton und anderen Baumaterialien zu dieser Dosis nur 2 Bq/m 3 Stunde beträgt. Der Gehalt an radioaktivem Gas Radon in der Raumluft wird durch den Radium- und Thoriumgehalt in Baumaterialien bestimmt. Der Einsatz abfallfreier Technologien bei der Herstellung von Baustoffen beeinflusst die volumetrische Aktivität von Radon in Innenräumen. Die Verwendung von Calciumsilikatschlacke, die bei der Verarbeitung von Phosphaterzen und Abfallgesteinen aus den Deponien von Verarbeitungsbetrieben anfällt, verringert die Umweltverschmutzung, senkt die Produktionskosten von Baumaterialien und senkt die Radonkosten für den Menschen. Blöcke aus Phosphoginen und Alaun-Tonschiefer weisen eine besonders hohe spezifische Aktivität auf. Seit 1980 wird die Produktion von Porenbeton aufgrund der hohen Radium- und Thoriumkonzentration eingestellt.

Bei der Beurteilung des Radonrisikos muss stets berücksichtigt werden, dass der Beitrag von Radon selbst zur Exposition relativ gering ist. Bei einem radioaktiven Gleichgewicht zwischen Radon und seinen Tochterzerfallsprodukten (DPR) beträgt dieser Beitrag nicht mehr als 2 %. Daher wird die Strahlungsdosis für die Lunge durch Radon-DPR durch einen Wert bestimmt, der der Gleichgewichtsvolumenaktivität (ERVA) von Radon entspricht:

C Rn eq = n Rn F Rn = 0,1046n RaA + 0,5161n RaB + 0,3793n RaC,

wobei n Rn, n RaA, n RaB, n RaC die volumetrischen Aktivitäten von Radon bzw. sein DPR Bq/m3 sind; F Rn ist der Gleichgewichtskoeffizient, der als Verhältnis der äquivalenten volumetrischen Gleichgewichtsaktivität von Radon in der Luft zur tatsächlichen volumetrischen Aktivität von Radon definiert ist. In der Praxis immer F Rn< 1 (0,4–0,5).

Standards für EROA von Radon in der Luft von Wohngebäuden, Bq/m:

Eine weitere Radonquelle in Innenräumen ist Erdgas. Bei der Verbrennung von Gas reichert sich Radon in der Küche, den Heizräumen und den Waschküchen an und breitet sich im gesamten Gebäude aus. Daher ist es sehr wichtig, an Orten, an denen Erdgas verbrannt wird, Abzugshauben zu haben.

Im Zusammenhang mit dem weltweiten Bauboom muss bei der Wahl der Baumaterialien und der Orte für den Hausbau die Gefahr einer Radonbelastung berücksichtigt werden.

Es stellt sich heraus, dass Aluminiumoxid, das in Schweden seit Jahrzehnten verwendet wird, Kalziumsilikatschlacke und Phosphorgips, der häufig bei der Herstellung von Zement, Gips und Bausteinen verwendet wird, ebenfalls stark radioaktiv sind. Die Hauptquelle für Radon in Innenräumen sind jedoch nicht Baumaterialien, sondern der Boden unter dem Haus selbst, auch wenn dieser Boden eine recht akzeptable Radiumaktivität aufweist – 30-40 Bq/m3. Unsere Häuser sind wie auf einem radongetränkten Schwamm gebaut! Berechnungen zeigen, dass, wenn in einem gewöhnlichen Raum mit einem Volumen von 50 m3 nur 0,5 m3 Bodenluft vorhanden sind, die Radonaktivität darin 300-400 Bq/m3 beträgt. Das heißt, Häuser sind Kisten, die das von der Erde „ausgeatmete“ Radon einfangen.

Über den Gehalt an freiem Radon in verschiedenen Gesteinen können folgende Angaben gemacht werden:

Bei der Errichtung neuer Gebäude ist die Umsetzung von Radonschutzmaßnahmen vorzusehen (muss); Die Verantwortung für die Durchführung solcher Tätigkeiten sowie für die Beurteilung der Dosen aus natürlichen Quellen und die Umsetzung von Maßnahmen zu deren Reduzierung wird durch das Bundesgesetz „Über den Strahlenschutz der Bevölkerung“ N3-F3 vom 9. Januar 1996 übertragen. und Strahlungssicherheitsstandards NRB-96 vom 10. April 1996, die auf dieser Grundlage entwickelt wurden, ist mit der Gebietsverwaltung betraut. Hauptrichtungen (Ereignisse) der regionalen und föderalen Programme „Radon“ 1996-2000. die folgende:

· Strahlenhygienische Kontrolle der Bevölkerung und volkswirtschaftlicher Einrichtungen;

· Radioökologische Unterstützung beim Bau von Gebäuden und Bauwerken.

· Entwicklung und Umsetzung von Maßnahmen zur Reduzierung der öffentlichen Exposition.

· Beurteilung des Gesundheitszustandes und Umsetzung präventiver medizinischer Maßnahmen für Strahlenrisikogruppen.

· Instrumentierung, methodische und messtechnische Unterstützung der Arbeit.

· Informationsunterstützung.

· Die Lösung dieser Probleme erfordert erhebliche finanzielle Kosten.

ABSCHLUSS

Es gibt viele ungelöste Probleme im Zusammenhang mit der Radonproblematik. Einerseits sind sie von rein wissenschaftlichem Interesse, andererseits sind ohne deren Lösung kaum praktische Arbeiten, beispielsweise im Rahmen des Bundesradonprogramms, durchzuführen.

Kurz gesagt können diese Probleme wie folgt formuliert werden.

1. Modelle der Strahlenrisiken durch Radonexposition wurden auf der Grundlage einer Analyse von Daten zur Exposition von Bergleuten erstellt. Es ist immer noch unklar, wie gültig dieses Risikomodell für die Exposition in Wohnräumen ist.

2. Das Problem der Bestimmung der effektiven Strahlendosen bei Exposition gegenüber DPR-Radon und Thoron ist recht unklar. Für einen korrekten Übergang von der EROA von Radon oder Thoron zur effektiven Dosis müssen Faktoren wie der Anteil freier Atome und die Verteilung der Aktivität über die Aerosolgrößen berücksichtigt werden. Derzeit veröffentlichte Schätzungen zur Konnektivität weichen manchmal um einen Faktor ab.

3. Es gibt noch kein verlässliches formalisiertes mathematisches Modell, das die Prozesse der Anreicherung von Radon, Thoron und deren DPR in der Innenraumatmosphäre unter Berücksichtigung aller Eintrittswege, Parameter von Baumaterialien, Beschichtungen usw. beschreibt.

4. Es bestehen Probleme bei der Klärung der regionalen Besonderheiten der Entstehung von Strahlendosen durch Radon und dessen DPR

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Literatur

EINFÜHRUNG

Überall und überall sind wir von atmosphärischer Luft umgeben. Woraus besteht es? Die Antwort ist nicht schwer: Von 78,08 Prozent Stickstoff, 20,9 Prozent Sauerstoff, 0,03 Prozent Kohlendioxid, 0,00005 Prozent Wasserstoff sind etwa 0,94 Prozent sogenannte Inertgase. Letztere wurden erst Ende des letzten Jahrhunderts entdeckt. Radon entsteht beim radioaktiven Zerfall von Radium und kommt in vernachlässigbaren Mengen in uranhaltigen Materialien sowie in einigen natürlichen Gewässern vor.

Relevanz der Forschung. Nach Angaben der Internationalen Strahlenschutzkommission (ICRP) und des UN-Wissenschaftlichen Ausschusses für die Auswirkungen atomarer Strahlung (SCEAR) ist der größte Teil der Strahlendosis (ca. 80 % der Gesamtmenge) der Bevölkerung ausgesetzt unter normalen Bedingungen ist genau mit natürlichen Strahlungsquellen verbunden. Mehr als die Hälfte dieser Dosis ist auf das Vorhandensein von Radongas und seinen Tochterzerfallsprodukten (DDP) in der Luft von Gebäuden zurückzuführen, in denen sich Menschen mehr als 70 % ihrer Zeit aufhalten.

Radon, ein edles Edelgas, gewinnt im menschlichen Leben immer mehr an Bedeutung. Leider ist es überwiegend negativ – Radon ist radioaktiv und daher gefährlich. Und da es kontinuierlich aus dem Boden freigesetzt wird, verteilt es sich in der gesamten Erdkruste, im Grund- und Oberflächenwasser, in der Atmosphäre und ist in jedem Haushalt vorhanden.

Die zivilisierte Gesellschaft hat bereits erkannt, dass die Radongefahr ein großes und komplexes Problem darstellt, da die durch Radon verursachten radioökologischen Prozesse auf drei Strukturebenen der Materie ablaufen: nuklear, atomar-molekular und makroskopisch. Daher ist seine Lösung in diagnostische Aufgaben und Technologien zur anschließenden Neutralisierung der Auswirkungen von Radon auf Menschen und biologische Objekte unterteilt.

Nach der langjährigen Weigerung der führenden Weltmächte, Atomwaffen zu testen, wird derzeit in den Köpfen der meisten Menschen das Risiko einer erheblichen Strahlungsdosis mit dem Einsatz von Kernkraftwerken in Verbindung gebracht. Besonders nach der Katastrophe von Tschernobyl. Sie sollten sich jedoch darüber im Klaren sein, dass das Risiko einer Exposition auch dann besteht, wenn Sie sich in Ihrem eigenen Zuhause aufhalten. Die Bedrohung geht hier von Erdgas aus – Radon und Schwermetallprodukten seines Zerfalls. Die Menschheit hat ihre Auswirkungen während ihrer gesamten Existenz erfahren.

Zweck der Arbeit: Untersuchung der Natur von Radon, seiner Verbindungen und der Auswirkungen auf den Menschen sowie Untersuchung der Quellen des Radoneintritts in das Gebäude und Bewertung der Wirksamkeit der Verwendung verschiedener Materialien als Radonschutzbeschichtungen.

ALLGEMEINE INFORMATIONEN ÜBER RADON

Bereits seit dem 16. Jahrhundert wussten die Menschen um die verheerenden Folgen des Aufenthalts in bestimmten Gebieten und Zonen, aber niemand hatte eine Ahnung vom Gas selbst. In den Bergbaudörfern in den Bergen Süddeutschlands gingen Frauen mehrmals vor den Traualtar: Ihre Ehemänner wurden von einer mysteriösen, sich schnell ausbreitenden Krankheit befallen – der „Bergmannsschwindsucht“. Ärzte, die an diesen Orten praktizierten, erwähnten die Existenz von Gruben, in denen Menschen mangels ausreichender Belüftung unter Atemnot und erhöhtem Herzschlag litten, oft das Bewusstsein verloren und manchmal starben. Gleichzeitig konnten weder geschmacklich noch riechend Verunreinigungen in der Luft festgestellt werden. Daher ist es nicht verwunderlich, dass sie glaubten, dass Menschen durch gestörte Berggeister zerstört würden. Und nur der große Paracelsus, der in der gleichen Gegend als Arzt tätig war, schrieb über die Notwendigkeit, die Luft in Bergwerken zu reinigen: „Wir sind verpflichtet, zu verhindern, dass der Körper mit den Ausdünstungen von Metallen in Kontakt kommt, denn wenn der Körper es ist.“ einmal von ihnen beschädigt, kann es keine Heilung mehr geben.“

Erst im Jahr 1937 wurde der „Bergmannskonsum“ endgültig behandelt, als festgestellt wurde, dass es sich bei dieser Krankheit um nichts anderes als eine Form von Lungenkrebs handelt, der durch hohe Radonkonzentrationen verursacht wird.

Das Radonproblem wurde seit den frühesten Entwicklungsstadien der Kernphysik untersucht, trat jedoch nach dem Moratorium für nukleare Explosionen und dank der Freigabe von Teststandorten besonders ernst und in großem Umfang hervor. Beim Vergleich der Strahlenwirkungen stellte sich heraus, dass jede Wohnung, jedes Zimmer über eigene lokale „Teststellen“ für nukleares Radon verfügt.

Radonisotope werden von Feststoffen sorbiert (absorbiert). Kohle ist in dieser Hinsicht am produktivsten, daher sollte die Aufmerksamkeit der Regierung verstärkt auf Kohlebergwerke gerichtet werden. Das Gleiche gilt für alle Branchen, die diese Art von Kraftstoff verbrauchen.

Absorbierte Radonatome sind sehr beweglich und wandern von der Oberfläche des Festkörpers in die tieferen Schichten. Dies gilt für organische und anorganische Kolloide, biologische Gewebe, was die Radongefährdung deutlich erhöht. Die Sorptionseigenschaften von Stoffen hängen maßgeblich von der Temperatur der zuvor adsorbierten Bestandteile, der Feuchtigkeitssättigung und vielen anderen Parametern ab. Es ist wünschenswert, diese Eigenschaften in die Entwicklung verschiedener Anti-Radon-Mittel einzubeziehen.

An der nach ihr benannten Kasachischen Nationaluniversität. Al-Farabi hat die Höhenprofile der Radonverteilung auf den Böden von Gebäuden im Innen- und Außenbereich gemessen. Bekannte Muster wurden bestätigt, es wurden aber auch andere gefunden, die experimentell für die Entwicklung technischer Mittel gegen Radon genutzt werden. Es wurde festgestellt, dass der Radongehalt in der Bodenatmosphäre mehrmals im Monat um ein Vielfaches ansteigen kann. Diese „Radonstürme“ gehen mit einem starken Anstieg der Radioaktivität in der Luft einher, was nicht nur zur Entstehung von Lungenkrebs beiträgt, sondern auch bei praktisch gesunden Menschen zu Funktionsstörungen führt – etwa 30 % leiden unter Atemnot, Herzrasen und Migräneattacken , Schlaflosigkeit usw. Für kranke und ältere Menschen sowie Kinder stellen Störungen eine besondere Gefahr dar.

Es stellte sich heraus, dass das Auftreten von Radon-Aeroion-Stürmen mit physikalischen Prozessen auf der Sonne verbunden ist, mit dem Auftreten dunkler Flecken auf der Oberfläche des Sterns. Ein interessanter Vorschlag zu einem möglichen Mechanismus, der die Sonnenaktivität mit einem signifikanten Anstieg des Radongehalts verbindet, wurde vom Moskauer Wissenschaftler A.E. gemacht. Shemyi-Zadeh. Nach der Analyse der in Zentralasien, den baltischen Staaten, Schweden usw. gewonnenen Daten zur atmosphärischen Radonaktivität zeigte er einen Zusammenhang zwischen dem Grad der Radonaktivität in der Erdatmosphäre und solaren und geomagnetischen Prozessen in verschiedenen Jahren und in verschiedenen Regionen auf.

Die Radonkonzentration in Mikroporen von Gesteinen (gewöhnlicher Granit und Basalte) ist millionenfach höher als in der Oberflächenatmosphäre und erreicht 0,5-5,0 Bq/m3. Die Radonaktivität wird üblicherweise in der Anzahl seiner Zerfälle in 1 m3 gemessen – 1 Becquerel (Bq) entspricht einem Zerfall pro Sekunde. Dieses Radon wird, wie die Berechnungen des Wissenschaftlers zeigten, durch die magnetostriktive Kompressionsspannung im hochfrequenten Feld geomagnetischer Störungen aus an der Oberfläche entstehenden Mikroporen „herausgepresst“. Die Amplitude der Magnetostriktion, die in einem konstanten Erdmagnetfeld unter dem Einfluss kleiner geomagnetischer Störungen auftritt, ist proportional zum Magnetitgehalt im Gestein (normalerweise bis zu 4 %), und die Frequenz wird durch geomagnetische Schwankungen bestimmt. Die Amplitude der magnetostriktiven Kompression von Gesteinen im Bereich geomagnetischer Störungen ist sehr gering, der Effekt der Radonverdrängung ist jedoch zum einen auf die hohe Häufigkeit der Störungen und zum anderen auf die hohe Gaskonzentration zurückzuführen. Es stellt sich heraus, dass die Radonkonzentration in dieser Säule um das Zehnfache ansteigt, wenn man in einer Säule atmosphärischer Luft mit einem Querschnitt von einem Kilometer eine Schicht „rührt“, die aus Gesteinen mit einer Dicke von nur einem Millimeter isoliert ist.

ERÖFFNUNGSGESCHICHTE

Nach der Entdeckung des Radiums, als Wissenschaftler eifrig die Geheimnisse der Radioaktivität erforschten, stellte man fest, dass feste Substanzen, die sich in unmittelbarer Nähe von Radiumsalzen befanden, radioaktiv wurden. Doch einige Tage später verschwand die Radioaktivität dieser Stoffe spurlos.

Radon wurde mehrmals entdeckt, und im Gegensatz zu anderen ähnlichen Geschichten widerlegte jede neue Entdeckung die vorherigen nicht, sondern ergänzte sie nur. Tatsache ist, dass sich keiner der Wissenschaftler mit dem Element Radon beschäftigte – einem Element in unserem üblichen Verständnis des Wortes. Eine der aktuellen Definitionen eines Elements ist „eine Ansammlung von Atomen mit einer Gesamtzahl von Protonen im Kern“, d. h. der Unterschied kann nur in der Anzahl der Neutronen bestehen. Im Wesentlichen ist ein Element eine Ansammlung von Isotopen. Aber in den ersten Jahren unseres Jahrhunderts waren Proton und Neutron noch nicht entdeckt worden, und das eigentliche Konzept der Isotonie existierte noch nicht.

Bei der Untersuchung der Ionisierung der Luft durch radioaktive Substanzen stellten die Curies fest, dass verschiedene Körper, die sich in der Nähe einer radioaktiven Quelle befinden, radioaktive Eigenschaften annehmen, die noch einige Zeit nach der Entfernung des radioaktiven Arzneimittels bestehen bleiben. Marie Curie-Skłodowska nannte dieses Phänomen induzierte Aktivität. Andere Forscher, allen voran Rutherford, versuchten es 1899/1900. Erklären Sie dieses Phänomen damit, dass ein radioaktiver Körper einen radioaktiven Ausfluss oder eine Emanation (von lateinisch emanare – ausströmen und emanatio – Ausfluss) bildet, die die umgebenden Körper durchdringt. Wie sich jedoch herausstellte, ist dieses Phänomen nicht nur für Radiumpräparate, sondern auch für Thorium- und Aktiniumpräparate charakteristisch, obwohl die Dauer der induzierten Aktivität bei letzteren kürzer ist als bei Radium. Es wurde auch entdeckt, dass Emanation die Phosphoreszenz bestimmter Substanzen, beispielsweise eines Niederschlags von Zinksulfid, verursachen kann. Mendelejew beschrieb dieses Experiment, das ihm die Curies vorführten, im Frühjahr 1902.