Радоновая вода что это

Радоновая вода: чем она полезна, а чем опасна, можно ли ее пить, допустимое содержание радона в скважине, противопоказания

Споры о полезности и вредоносном воздействии этого элемента на человеческий организм начались сравнительно недавно. По отношению к другим представителям таблицы Менделеева, его можно назвать «молодым». Открыт он был только в первой половине двадцатого столетия. На сегодняшний день радонотерапия получила широкое распространение. Поэтому не помешает выяснить подробно, что такое радоновая вода: польза и вред радона, можно ли пить и как, есть ли противопоказания.

Радиоактивность жидкости

Определяется она, как несложно догадаться, присутствием в ней Rn, остаточных продуктов, образовавшихся вследствие распада этого вещества и радия (очень редко). На конференции по радиологии, проходящей в Брюсселе в далеком 1910 году кюри была признана единой мерой радиоактивности. В тот же момент были определены стандарты радиоактивной жидкости. Так возникло разделение на слабые, средние и сильнорадоновые воды.

В 1960 году во Франции установили общую (международную) систему измерительных единиц, которая и была впоследствии внедрена в Советском Союзе как гос. стандарт. Эти показатели и сейчас являются действующими.

Единицы измерения

Беккерель. Это единая мера, которая равняется одной деструкции в секунду. Из-за небольшой величины чаще всего задействуется в виде кратных единиц. Например, килобеккерель 1 кБк = 1·103 Бк.

Махе. Внесистемная, с помощью нее измеряют радиацию жидкостной среды (минеральных вод). Ее используют в ряде стран, в том числе и в России. 1 махе = 3,64 эман.

Кюри. Активно используется с начала прошлого столетия. Из-за большого значения величины на практике применяют дольные меры. Такие, как нанокюри 1 нКи = 1·10-9 Ки = 37 Бк.

Эман. Применение распространено преимущественно в бальнеологии. 1 махе = 3,64 эман.

Положительное влияние на организм человека

В основе популярного сейчас способа гидротерапии (радонотерапии) лежит характерная особенность Rn проникать сквозь легкие и кожный покров.

Наиболее часто в медицине применяют радоновые ванны. Несколько реже проводят ингаляции и орошения. Не так давно в практику ввели питье с содержанием этого элемента. Такой вид терапии требует большой осторожности. Безопасная концентрация равна 120 Бк/л.

Негативное влияние на здоровье человека

У этого инертного газа нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха. Зато имеется излучение. На долю элемента приходится почти 33% общего радиационного фона. Обнаружить его можно повсеместно: в земле, в горных породах, в глиняных отложениях. Обладает способностью моментально растворяться. Радиоактивные качества представляют собой большую опасность, если радон в питьевой воде находится в чрезмерном количестве.

MBFT-75 Мембрана на 75GPD

SF-mix Clack до 0,8 м3/ч

SF-mix Runxin до 0,8 м3/ч

Rn пагубно влияет на организм за счет альфа-излучения. При попадании в дыхательную систему или в ЖКТ, высвобождаемая частицами энергия в процессе поглощения образует ожоги.

В течение 15 минут после получения процедуры (подразумевается принятие ванны) приблизительно 2% продукты деструкции буквально впитываются в тело, проникая в каждую клетку. Наибольшая концентрация обычно наблюдается в костных тканях, мозге и слоях подкожного жира. Радиоактивные частицы способны воздействовать в двух направлениях:

Особая опасность заключается в том, что начальные проявления лучевой патологии характерны и множеству других заболеваний, а это существенно усложняет диагностику. Первичная (самая легкая) стадия болезни сопровождается обычно повышенной утомляемостью, слабостью, потерей работоспособности. Появляется не проходящее нервное напряжение, ухудшается память, дают о себе знать расстройство сна и частый болевой синдром в области головы. Облученный ощущает потерю аппетита, потеет гораздо больше обычного. Такая симптоматика соответствует целому ряду других недугов. Из-за чего своевременно принять меры бывает очень непросто.

Измерения радона в воде на кухне или в ванной

Так как ароматическими и вкусовыми свойствами данный газ не обладает, определить его присутствие без специальных приборов не получится. Но и их наличие не позволит сделать это самостоятельно. Чтобы выявить вещество, предстоит провести полноценный анализ системы водоснабжения или источника колодезного типа. Просто взять образец H2O и отправить его в исследовательский центр не выйдет. Для забора проб следует пригласить специалистов, которые выполнят необходимые действия в строгом соответствии с регламентом. Только после проведения исследования станут доступны результаты, по итогам которых будет сформирован отчет об уровне концентрации радона в воде из скважины или централизованного водопровода.

Согласно проведенным исследованиям было подтверждено, что радиоактивность варьируется в зависимости от некоторых обстоятельств:

Однако есть возможность определить наличие и количество вещества, не прибегая к помощи сотрудников лаборатории. Для этого предстоит воспользоваться специальным прибором (радиометром), анализирующим состав воздуха в помещении. Он фиксирует присутствие альфа-частиц и выявляет максимально допустимые показатели. Компактность и легкость в обращении позволят без особого труда провести анализ самостоятельно.

Важно помнить, что элемент имеет свойство накапливаться. К вечеру его становится больше. Поэтому чтобы правильно определить концентрацию, заборы следует производить дважды в сутки. Достоверности в определении содержания радона в воде удастся достичь при условии соблюдения ряда рекомендаций:

Если уровень концентрации элемента превышает установленные нормы (200 Бк/м3), необходимо принять меры по его снижению. Отличным решением станет установка фильтрующих очистных средств на угольной основе или ионно-обменных. Такие фильтры помогут избавиться от излишков вещества. Среди многочисленных российских производителей выгодно отличается высоким качеством, надежностью приборы от компании «Вода Отечества». Перед выбором подумайте обо всех преимуществах этой продукции. Ведь забота о собственном благополучии и самочувствии в ваших руках.

Очистка питьевой жидкости от радона

Осуществить ее можно методом аэрации. В процессе H2O распыляется, обеспечивая выведение газа, который впоследствии аккумулируется агрегатом и перенаправляется из помещения. При задействовании аналогичной методики избавляются и от других нежелательных примесей. Аэрированное питье содержит много кислорода и становится гораздо приятнее на вкус.

Не меньшей эффективностью обладают сорбционные средства фильтрации, содержащие активированный уголь (который и выступает в роли сорбента). Для усиления эффекта практикуют установку смягчителя в комплексе с угольным фильтрующим элементом. Недостатками таких приборов являются их высокая стоимость и невозможность использования в промышленных масштабах. Но для небольших помещений они станут идеальным решением. Приобретая подобное очистное устройство, необходимо помнить о своевременной замене. Продукты деструкции вещества постепенно накапливаются, возникает вероятность появления гамма-излучения.

Источник

РАДОНОВЫЕ ВОДЫ

РАДОНОВЫЕ ВОДЫ — радиоактивные минеральные воды, обогащенные радоном.

В СССР нижний предел концентрации радона для отнесения вод к радоновым 5 нкюри/л, за рубежом — 10 нкюри/л. К радоновым относят также воды с меньшим содержанием радона (напр., воды Цхалтубо), если они обладают оптимальной для лечения температурой и большим дебитом, что позволяет применять их в проточных ваннах и бассейнах без подогрева.

По концентрации в отечественной бальнеотерапии выделяют следующие разновидности радоновых вод: очень слаборадоновые (5—20 нкюри/л), слаборадоновые (20,1— 40 нкюри/л), радоновые средней концентрации (40,1—80 нкюри/л), высокорадоновые (80,1 — 120 нкюри/л), очень высокорадоновые (более 120,1 нкюри/л). Р. в. различают по химическому составу: кислородно-азотные, слабоминерализованные, холодные (Липовка — содержание радона 22 нкюри/л; Увильды — содержание радона 473 нкюри/л и др.); азотные, кремнистые, слабоминерализованные, щелочные, термальные (Белокуриха — содержание радона 7—25 нкюри/л; Цхалтубо — содержание радона 0,8—5,5 нкюри/л и др.); азотные, среднеминерализованные термальные (Джеты-Огуз содержание радона 91 —127 нкюри/л); азотные, холодные рассолы (Усть-Кут — содеряшние радона 26 нкюри/л); углекислые, частью кремнистые различного ионного состава, минерализации и температуры (Молоковка — содержание радона 18— 70 нкюри/л; Пятигорск — содержание радона 29 нкюри/л).

В СССР имеется около 30 радоновых курортов. Они расположены в районах месторождений радоновых вод — в горных (Забайкалье, Тува, Алтай, Урал, Кавказ и др.) и равнинных областях с крупными массивами изверженных пород (Карелия, Украина). За рубежом ок. 300 радоновых курортов, из них 130 в Японии.

Наряду с естественными Р. в. используются также и искусственные, которые получают, добавляя в воду концентрированный раствор радона, приготовляемого в специализированной радоновой лаборатории. В СССР действует ок. 250 радоновых лабораторий.

Радонотераппя (разновидность альфа-терапии) — один из видов лучевой терапии с использованием очень малых доз излучения. Основным действующим фактором является альфа-излучение радона (см. Альфа-излучение) и его короткоживущих дочерних продуктов (радия А и радия С). При лечении радоновыми ваннами в основном облучается кожа, при питье Р. в. — органы пищеварения, при радоновых ингаляциях — органы дыхания.

В основе действия радонотерапии лежит стимуляция защитно-восстановительных функций и иммуннобиологической реактивности организма. Она оказывает анальгезирующее, противовоспалительное и гипосенсибилизирующее действие.

Радоновые ванны (см.) оказывают сначала суживающее, а затем расширяющее действие на капилляры кожи, способствуя нормализации АД и работы сердца; улучшают состав красной и особенно белой крови; нормализуют деятельность щитовидной железы и яичников при их гиперфункции. Питье Р. в. и радоновые ванны нормализуют моторную и секреторную функцию жел.-киш. тракта. Питье Р. в., радоновые ванны и ингаляции нормализуют основной обмен, функцию гипофиза и надпочечников. На ц. н. с. радоновые процедуры рефлекторно оказывают выраженное седативное действие, на периферическую — болеутоляющее. Наряду с опосредованным общим действием через центры нейроэндокринной регуляции установлено местное стимулирующее действие альфа-излучения радона и его дочерних продуктов на регенерацию различных тканей (см. Альфа-терапия, Бальнеотерапия).

Показания: заболевания сердечно-сосудистой системы (гипертоническая болезнь I—II А стадии, пороки сердца); заболевания опорно-двигательного аппарата (костей, суставов, позвоночника, сухожилий и др.); заболевания и последствия травм центральной и периферической нервной системы (неврозы, сирингомиелия. начальные формы атеросклероза сосудов головного мозга и др.); заболевания половых органов (хронические воспалительные процессы матки и придатков с выраженным болевым синдромом и нарушением менструальной функции в сочетании с миомой матки, когда размеры ее не больше чем при 12 не д. беременности; бесплодие, хронические воспалительные процессы мужских половых органов); нарушение обмена (сахарный диабет при легком течении и средней тяжести, ожирение, подагра); гиперфункция щитовидной железы легкой и средней степени; заболевания органов пищеварения (язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, хронические воспалительные заболевания печени и желчных путей); хрон, заболевания кожи.

Р. в. применяются для ванн, купаний, орошений, питья и ингаляций. Наиболее распространены радоновые ванны и гинекол. орошения. Радоновые ванны принимают в отдельных кабинах, оборудованных приточно-вытяжной вентиляцией с 8-кратным воздухообменом в час. Для радоновых ванн, купаний и гинекол. орошений применяют обычно Р. в. с концентрацией радона 40— 80, реже 120 нкюри/л и выше (концентрация естественных Р. в. может быть и ниже) при t° 34—37°. Продолжительность процедуры 5 — 20 мин. При лечении детей содержание радона в воде должно быть не выше 40 нкюри/л. Доза радона на курс питьевого лечения — 72 мккюри (1—3 мккюри в сутки).

На некоторых курортах используют извлеченный из воды радон для воздушно-радоновых ванн (концентрация 10—40 нкюри/л, продолжительность процедуры 15—20 мин.) и для радоновых ингаляций (концентрация от 1,0 до 40 нкюри/л). Курс лечения при любом способе применения Р. в. включает 12 — 15 процедур.

Библиография: Боголюбов В. М. и Гуса р о в И. И. Итоги и перспективы развития радонотерапии в СССР, Вопр. ку-рортол., физиотер., № 1, с. 3, 1981, библиогр.; ГусаровИ. И. Радонотерапия, М., 1974, библиогр.; Гусаров И. И. и д р. Новая установка для проведения радоновых ингаляций и воздушно-радоновых ванн на Пятигорском курорте, Вопр. ку-рортол., физиотер., № 1,с. 66, 1980, библиогр.; Многотомное руководство «Основы курортологии», под ред. В. А. Александрова, т. 1, с. 44, М., 1956; Овчинников А. М. Минеральные воды, М., 1963.

Источник

Радоновые ванны: польза, показания и противопоказания

Радоновые ванны (радонотерапия) оказывают лечебное воздействие на человека, погруженного в минеральную радоновую воду. Ванны с радоном стали использовать более 100 лет назад, популярна процедура и сейчас, особенно, как вариант бальнеологического лечения.

Чаще всего лечение назначается пациентам с проблемами суставов и позвоночника. Как и другие физиотерапевтические процедуры, радоновые ванны имеют показания и противопоказания, которые следует учитывать индивидуально.

Несколько слов о радоне и его действии

Радон – это тяжелый, дорогостоящий инертный газ, открытый в 20 веке, в чистом виде встречающийся в порядка 300 природных источниках: на Алтае, в Крыму, Приморье, Пятигорске, Молоковке (Россия – всего около 30), Хмельнике (Украина), Бад-Наухайме и Бад-Брамбахе (Германия), Цхал- тубо (Грузия) и др.

Радоновые воды классифицируются на слабо- (от 1 до 10 нКи/л) и сильнорадоновые, с концентрацией газа 120-200 нКи/л.

Искусственные ванны готовят из водного концентрированного раствора газа, который получается в барботере с солевым раствором радона, находящимся в контейнере из свинца. Вследствие высокой радиоактивности концентрата, разводят его по специальным методикам, соблюдая правила безопасности и санитарные нормативы.

Распад газа сопровождается выделением а-излучения. При оседании молекул радона на кожу, которое называется активный налет, альфа-излучение приводит к ионизации молекул воды и белков в дерме, в ходе чего образуются токсические метаболиты гидропероксидов и кислорода.

Аутоантигены, которые являются продуктами радиолиза белковых молекул, транспортируются клетками Лангерганса и, наподобие продуктов фотодеструкции белков, вступают в связь с сенсибилизированными Т-лимфоцитами-хелперами. Вследствие этого выделяются цитокины и ускоряется образование нейтральных протеаз, иммуноглобулинов и веществ с биологической активностью.

Также активность иммунных процессов в дерме усиливают продукты окисления липидов: происходит активация дифференцирования и пролиферации Т- и В-лимфоцитов с продукцией иммуноглобулинов. Альфа-излучение радона усиливает дифференцировку клеток шиповатого и базального слоев эпидермиса кожи. Вследствие а-облучения клеток-меланоцитов образуются ДОФА, ДОФА-амины и ДОФА-хиноны, стимулирующие синтез меланина. Помимо этого, радон ускоряет синтезирование гликозоаминогликанов в ткани рубцов, состоящей из соединительных волокон, что приводит к образованию структурно упорядоченных волокон грануляционной ткани.

История и популяризация

В начале 20 вв. лечебный эффект вод объяснялся таинственной эманацией, которая по сути и является альфа-излучением.

За 100 лет развития лечебная методика пережила несколько периодов от триумфа после открытия целебного действия газа до абсолютного забвения и страха после радиационных аварий. В некоторых американских публикациях радонотерапию называют абсолютной глупостью. На сегодня методика в основном расценивается как вспомогательный терапевтический метод, который должен применяться только с назначения врача, а польза и вред рассматриваются разными специалистами по-разному. Дело в том, что у людей наблюдается индивидуальная ответная реакция на радон – кому-то процедуры очень помогают, а кто-не не замечает никаких улучшений.

Первый российский радоновый курорт Белокуриха был открыт в 1867 г. на горячих источниках. Газы и воды Белокурихинских источников были изучены в 1907-1908 г. учеными Томского технологического института — они относятся к слаборадоновым водам.

Эффекты во время процедуры

Во время процедуры через органы дыхания и кожу в организм попадает порядка 0,3-6.4 % радона, содержащегося в воде, который и обуславливает α-облучение тканей внутренних органов. После радоновых ванн основным депо поглощенного газа является кожа, порядка 3 % оседает в базальном клеточном слое субсегментарных и сегментарных бронхов.

Увеличивая аффинность α- и β-адренорецепторов тканей к вырабатываемым веществам с биологической активностью и медиаторам, радон вызывает двухфазные изменения ограниченного кровотока в них.

Первичный кратковременный спазм сосудов наружного дермального сплетения (1-3 мин) сменяется длительным расширением артериол и небольшим замедлением венулярного оттока. Это вызывает гиперемию кожных покровов и увеличение объема циркулирующей крови. Проводимость нервных проводников (немиелинизированных) на фоне радоновой стимуляции значительно падает, что приводит к уменьшению болевого синдрома. Также повышается тонус парасимпатического отдела вегетативной НС, а симпатического, наоборот, увеличивается.

Вследствие модуляции лиганд-рецепторных связей в адренорецепторах легких и сердца, радон приводит к увеличению минутного и ударного объема сердца, вызывает удлинение диастолы и укорочение систолы, не меняя при этом частоту сокращений сердца. Дыхание замедляется и становится глубоким.

Активируя работу коркового вещества надпочечников, газ приводит к стимуляции синтеза кортикостероидных гормонов и продукции инсулина поджелудочной железой. Вследствие этого в организме усиливаются процессы гликолиза и липолиза, что приводит к уменьшению основного обмена, снижению веса и уменьшению р-липопротеидов низкой плотности и свободных жиров в крови. Функцию же щитовидной железы и яичников радон, наоборот, замедляет.

Лечебные эффекты

Лечение радоновыми ваннами вызывает следующие терапевтические эффекты:

Польза радоновых ванн заключается в ускорении всех обменных процессов. Поврежденные ткани намного быстрее и эффективнее восстанавливаются от всевозможных повреждений, нивелируются воспалительные явления.

Показания для радоновых ванн

Заболевания ССС : миокардиодистрофия, стенокардия напряжения 1-3 ФК, пороки сердца митральные, постинфарктный период (1 месяц), кардиосклероз миокардитический и атеросклеротический, атеросклероз в начальной стадии, 1 и 2 стадия гипертонической болезни, варикозная болезнь.

Заболевания НС : патологии и последствия травм периферической (невриты, невралгии, плекситы, радикулиты) и центральной (нарушения сна, неврастения, последствия закрытых черепно-мозговых травм) нервной системы.

Заболевания опорно-двигательного аппарата : дегенеративные и воспалительные патологии: оститы, артриты и полиартриты, остеомиелиты, плохо заживающие переломы костей, остеоартроз, спондилиты.

Заболевания органов дыхания : хронические болезни легких, риниты, синуситы, ХОБЛ, неспецифические воспаления, бронхиальная астма.

Заболевания ЖКТ : патологии с хроническим течением, в т.ч. желчных путей, печени.

Заболевания кожи : красный плоский лишай, псориаз, склеродермия, нейродермит, рубцы келоидные, трофические язвы и долго незаживающие раны.

Болезни обмена веществ : сахарный диабет, подагра, токсический диффузный зоб 1-3 степени, ожирение 2 и 3 степеней.

Заболевания половой сферы (женской и мужской) : хронические воспалительные патологии с новообразованиями на фоне гормонального дисбаланса – эндометриоз, фибромиома, а также климакс; простатит.

Противопоказания радоновых ванн

Радоновые ванны имеют строгие противопоказания:

Многих интересует, можно ли принимать радоновые ванны детям? Детский возраст является противопоказанием к данной процедуре.

Вред радоновых ванн для пациентов с перечисленными противопоказаниями очевиден – процедуры будут усугублять их состояние.

Методика терапии радоновыми ваннами

Минеральные ванны с объемной активностью радона 1,5 кБк/дм3 создают биологическую дозу короткого облучения малыми дозами самого малочувствительного органа — кожи более чем в 15 раз меньше ПДК. Это доказывает радиационную безопасность лечения.

Подготовка ванны : 200 л пресной воды t 34-36 ° C смешивают со 100 мл концентрированного минерального раствора радона в соответствии с инструкцией.

Процедура : человек погружается до уровня сосков в ванну на 12-15 минут. Людям с сердечными патологиями рекомендуется погружаться в ванну только до уровня пупка. После ванны кожу аккуратно, без растирания обсушивают полотенцем.

Курс : назначают 10-15 ванн. Повторно – через 6-12 мес. таким же курсом. Соответственно, эффект радонотерапии сохраняется около полугода.

Радоновые ванны можно сочетать с хлоридно-натриевыми, углекислыми ваннами для усиления лечебного эффекта.

Еще одно применение радоновых вод – кишечные полоскания, ректальные и вагинальные орошения, полоскания полости рта, ингаляции и аппликации, сухие радоновые ванны и питьевое лечение.

Орошения вагинальные и ректальные

Процедуры проводят по 15-20 мин: для вагинального орошения т 35-40 °С и микроклизм т 37-40 °С 2-3 дня подряд, а затем 1 день перерыва. На курс – 18-20 процедур. Концентрация воды – такая же, как и для ванн.

Воздушно-радоновые ванны

Характеризуются такими же свойствами, что и обычные ванны, но переносятся легче вследствие отсутствия нагрузочного влияния воды на сердце, поэтому могут быть назначены при более тяжелом состоянии (например, после инфаркта).

Для процедуры разработана специальная, автоматизированная воздушно-радоновая ванна: пациент находится внутри бокса с герметичной дверью и открытой горловой частью – голова находится снаружи бокса и герметизируется шейной манжетой. На пациента воздействует воздушная среда, обогащенная радоном.

Питьевое лечение

При питье радоновой воды у пациентов с подагрой улучшается обмен мочевой кислоты за счет нормализации функции печени. По данным клинических и экспериментальных исследований питьевое применение воды стимулирует секреторную, моторную функции кишечника, экскреторную функцию поджелудочной железы и печени и их кровоснабжение. Наблюдается ускорение репаративных реакций в слизистой оболочке желудка и 12-перстной кишки.

Памятка для пациента

Побочные эффекты

Как правило, процедура переносится хорошо. Могут наблюдаться некоторые побочные эффекты, при нарастании которых лечение следует прекратить:

Список санаториев с радоновыми ваннами

Телефон: (36554) 4-27-40, 6-44-71

Телефоны: (+7 495) 204-10-68, (+7 978) 716-16-63, (+7 978) 716-09-74

Источник

Радиация: невидимый убийца и его дочки или немного о радоне

В предыдущих статьях и их обсуждении я не раз утверждал: никакими современными методами не удается достоверно обнаружить влияния величины естественного радиационного фона в достаточно широком его диапазоне на здоровье людей. Но есть один естественный радиационный фактор, влияние которого относительно хорошо заметно. Это — радиоактивный инертный газ радон, прозванный охочими до красного словца журналистами «невидимым убийцей».

Эманация радия

В 1899 году Резерфорд с Оуэнсом обнаружили, что помимо радиоактивного излучения торий выделяет некую субстанцию, которая также обладая основным свойством радиоактивного излучения — способностью к ионизации — ведет себя подобно газу: переносится с током воздуха, а не распространяется по прямой, диффундирует сквозь пористые среды, задерживаясь тончайшими сплошными перегородками, а кроме того — «оседает» на помещенные в ее среду предметы, сообщая им быстро спадающую по экспоненциальному закону радиоактивность. Это было необычно: до этого радиоактивность казалась явлением исключительно постоянным. Одновременно с ними и не зная ничего об их работах, аналогичное явление наблюдал немец Фридрих Дорн, работавший с радием и также выделивший из него радиоактивный газ. Газ, выделяющийся из радиоактивных веществ, был назван эманацией. Эманации радия и тория оказались неодинаковыми и прежде всего, имели разный период полураспада: 3,8 дня у радиевой и 55 секунд — у ториевой.

Выяснением природы эманаций занялись Резерфорд и примкнувший к нему Содди. В спектре газового разряда в эманации присутствовали линии гелия. Причем их интенсивность быстро нарастала одновременно с падением интенсивности радиации от трубки с эманацией. Связь гелия с радиоактивными минералами уже была известна: на земле он впервые был выделен именно из минералов, содержащих торий. Когда в 1903 году удалось собрать достаточное количество эманации, удалось увидеть и спектр самой эманации, отличавшийся от спектров всех других газов. Он не был спектром гелия: это был спектр нового химического элемента.
Эманация не была гелием. Но она превращалась в него! Ее спектр с течением времени ослабевал, а на его месте появлялся знакомый спектр гелия с его желтой линией рядом с натриевым дублетом. Это было что-то новое и невероятное: ученые наблюдали, как на их глазах один химический элемент превращался в другой.

Самая трудная задача выпала на роль У.Рамзая: он сумел выделить крохотное количество нового газа в свободном виде и ему удалось определить его плотность. Вычисленная по ней молекулярная масса оказалась равна 222, что было меньше атомной массы радия ровно на четверку — атомную массу гелия.

Выходило, что радий превращался в гелий и эманацию. А затем и эманация превращалась в гелий — и что-то еще.

Дальнейшие исследования Резерфорда отождествили альфа-частицы с атомами гелия, и картина окончательно сложилась. Факт существования принципиально нового явления природы — превращения одних элементов в другие с испусканием быстро летящих частиц — был надежно установлен. И это сломало все научные представления, которые едва успели сложиться. Не так давно сформировалось понятие об атоме — элементарной неделимой и неизменной единице материи, как оказалось, что атом может вдруг распасться, и его «осколками» будут два новых атома иных химических элементов.

А эманация тем временем стараниями Рамзая заняла свое место в периодической системе, дополнив еще одним элементом семейство инертных газов и позже была переименована в радон.

Радон как вещество

С химической точки зрения — радон представляет собой инертный газ. Подобно ксенону, он не столь инертен, как гелий, неон или аргон, и в отличие от последних, обладает кое-какими химическими свойствами. Однако в обычной жизни ими смело можно пренебречь: способность радона вступать в химические соединения слишком мала. Зато он легко адсорбируется тканями, бумагой, активированным углем и силикагелем, растворяется в маслах и из раствора в воде активно переходит в лед при замерзании, образуя клатраты. Также радон образует устойчивые клатраты с рядом других молекулярных соединений — так, хорошо известен и применяется в «радоновой медицине» клатрат радона с глюкозой.

Чистый радон светится из-за радиоактивности. Особенно ярко — голубым светом — светится жидкий радон, который при дальнейшем охлаждении замерзает и при приближении к температуре жидкого азота меняет цвет свечения на желтый, а затем на оранжевый. По мере накопления продуктов распада жидкий и твердый радон, изначально бесцветный, темнеет.
Но вне специальных лабораторий и горячих камер мы никогда не увидим ни жидкого, ни твердого радона. Даже газообразный, он встречается в природе лишь в очень маленькой концентрации. Ведь грамм радия за сутки образует всего радона. Поэтому единственным признаком его присутствия практически всегда будет только радиоактивность — его и его дочерних продуктов распада.

Радон как радионуклид

Всего известно 19 изотопов радона, но только с двумя изотопами радона можно столкнуться в обычной жизни: собственно радоном (эманацией радия) с атомной массой 222 и короткоживущим тороном с периодом полураспада 55 секунд и массовым числом 220. Есть и третий природный изотоп радона актинон — короткоживущий член ряда урана-235-актиния, но из-за короткого периода полураспада и малого содержания урана-235 и его «дочек» в природе его сложно обнаружить. Радон-222, испустив альфа-частицу с энергией 5,59 МэВ, превращается в полоний-218 (часто обозначаемый старым, еще времен супругов Кюри, обозначением RaA) с периодом полураспада всего 3,1 минуты, а тот, снова «выплюнув» альфа-частицу, превращается в свинец-214 (RaB), либо претерпевает бета-распад, превратившись в астат-218 и почти тут же — через альфа-распад — висмут-214 (RaC). В последний превращается и свинец-214. У свинца и висмута-214 периоды полураспада — чуть меньше получаса и их атомы, образовавшись после распада, успевают за это время сконденсироваться, образуя так называемый активный налет, покрывающий поверхности пылинок и других аэрозольных частиц. Бета-активность делает такие пылинки положительно заряженными. Висмут-214 испустив почти одновременно бета- и альфа-частицу (через полоний-214), переходит в довольно-таки долгоживущий (22 года) свинец-210, на котором быстрая цепочка превращений приостанавливается. Альфа-распады полония-218 и полония-214 дают основную долю дозы внутреннего облучения, вызванного радоном-222. А вот доза от самого радона не превышает 2% общей дозы.

Данная цепочка радионуклидов, быстро переходящих друг в друга — полоний-218, свинец-214, висмут-214, полоний-214, свинец-210 — называется дочерними продуктами распада (ДПР) радона и неотделимо сопутствует ему в воздухе. Вместе с радоном мы вдыхаем их в свои легкие, а когда идет дождь, он вымывает их из воздуха, из-за чего дождевая вода приобретает радиоактивность с периодом полураспада примерно 25 минут. Эту радиоактивность легко можно обнаружить, протерев тряпкой любую поверхность под дождем и замерив тряпку бытовым дозиметром, лучше со слюдяным датчиком (свинцовую крышку на датчике нужно снять). Шокирующие показания дозиметра при этом многие принимают за последствия Чернобыльской катастрофы, Фукусимы или признаки какой-нибудь аварии, которую власти скрывают, но на самом деле причина этому — радон. С ним же частично связано увеличение радиационного фона во время сильных дождей (а частично — с рассеянием космических мюонов на каплях дождя с образованием вторичных электронов и тормозного гамма-излучения).
Торон же живет меньше минуты и обычно распадается почти там же, где образовался. Испустив подряд две альфа-частицы (через живущий доли секунды полоний-216 — торий-А), он превращается в свинец-212 (торий-B), живущий 10 часов и образующий активный налет торона вместе со своим «наследником» висмутом-212 (торий-C) с периодом полураспада в 1 час. Последний делает «вилку»: в одной из ее веток, испустив альфа-частицу, он превращается в таллий-208, знаменитый своей крайней справа на энергетической шкале гамма-линией 2,6 МэВ, а в другой — через бета-распад он превращается в полоний-212, который моментально (через микросекунды) испускает альфа-частицу также очень большой энергии (10,5 МэВ). В обоих случаях образуется стабильный свинец-208. Из-за малого времени жизни торон практически не успевает разлететься и мы им не дышим. Радиационную опасность представляют именно пылевидные 212-е изотопы, становящиеся источником альфа- бета- и гамма-излучения чрезвычайно высокой энергии.

В качестве характеристики содержания радона в воздухе обычно применяется величина, называемая эквивалентной равновесной объемной активностью (ЭРОА). Она вычисляется для радона-222 по формуле:

где и — объемная активность радона и его дочерних продуктов распада (Po-218, Pb-214, Bi-214) в .
Аналогично по формуле

определяют ЭРОА радона-220. Здесь ThB и ThC — соответственно, свинец и висмут-212.
Здесь — фактор равновесия, который при полном равновесии равен единице, но на практике обычно не превышает 0,5.

В дальнейшем, говоря о «концентрации», «уровне», «содержании» и т.п., я подразумеваю именно ЭРОА.

Радон-убийца (и немного лекарь)

Распадом радона-222 и его дочерних продуктов обусловлена примерно половина дозы естественного облучения человека. Как практически единственный из природных радионуклидов, присутствующих в окружающей среде в виде газа (не считая ничтожных количеств трития и радиоуглерода), радон практически полностью формирует дозу облучения легких изнутри. Легкие — орган сравнительно высокой радиочувствительности из-за постоянно обновляющегося эпителия альвеол, поэтому риск рака легких при их облучении примерно втрое выше, чем общий риск онкологии при равномерном облучении тела. А после распада радона его ДПР (и в дальнейшем — полоний-210, образующийся из остающегося в легких свинца-210, обладающего способностью аккумулироваться в легких) фиксируются в легочной ткани, и облучают ее альфа-частицами, каждая из которых, имея энергию 5-6, а у торона — до 10 МэВ, и коэффициент качества 20, представляет собой весьма разрушительный «снаряд». На каждый атом радона таких «снарядов» приходится четыре штуки, а на атом торона — три.

Из-за этого (а также из-за того, что рак легких у некурящих — достаточно редкое явление), даже относительно невысокие уровни концентрации радона отражаются на уровне заболеваемости раком легких. По утверждению US Public Health Service, радон является второй после курения причиной заболеваемости опухолями этой локализации. При концентрации радона в воздухе 200 дополнительный риск заболеваемости раком легких составляет 220 случаев в год на 1 млн человек и линейно возрастает с увеличением содержания радона. Для сравнения, риск рака легких для некурящих и курящих составляет 34 и 590 случаев в год на 1 млн человек (цифры, взятые из лекций профессора И.Н. Бекмана).

Существует также мнение, что радон, помимо хорошо известных стохастических эффектов, провоцирует также сердечно-сосудистые заболевания. Однако это мнение обычно высказывается в связи с попыткой объяснить так называемые геопатогенные зоны, существование которых само по себе достаточно сомнительное.

В общем, именно радон является на настоящий момент самой главной проблемой защиты населения от радиоактивной угрозы. Особенно это относится к некоторым регионам, где радон активно выделяется из недр Земли и его концентрация в подвалах и на первых этажах зданий чрезвычайно велика.

Таким местом на Земле, например, являются Кавказские Минеральные воды, Бештау. Чтобы оценить, насколько там все серьезно, рекомендую посмотреть вот это видео:

Представляете, что будет с легкими того, кто туда сунется без средств защиты дыхания?
Такая же ситуация, как на Кавказских Минеральных водах наблюдается и в других регионах, известных своими гранитными массивами, вулканами, горячими источниками и урановыми рудами — Швейцария, Австрия, Чехия, в меньшем масштабе — Финляндия и северо-запад России, а также юг Сибири, Дальний Восток. В этих регионах острой необходимостью являются мероприятия по снижению концентрации радона в жилых помещениях — радонозащита.

На карте ниже — дозы, получаемые от радона жителями различных регионов России (в мЗв/год).

Существует, однако, мнение, что радоновая проблема преувеличена. Указанные выше цифры заболеваемостью раком — не экспериментально установленные, а расчетные, основанные на данных о заболеваемости людей, проживающих и работающих при значительных уровнях радона — шахтеров, работников и жителей радоновых курортов и т.п. Вместе с тем, беспороговая концепция, на основании которой эти цифры подсчитаны, не доказана экспериментально и остается гипотезой, пусть и хорошо обоснованной теоретически. В качестве аргумента обычно указывают на хорошо известное терапевтическое действие радона при различных заболеваниях. Известно, что радон оказывает противоболевое и противовоспалительное действие, вызывает (вероятно, через усиление продукции ДОФА и родственных биологически активных соединений меланоцитами кожи) активацию ряда нейроэндокринных механизмов, дающих выраженное воздействие на сердечно-сосудистую и нервную системы, а также усиливает микроциркуляцию в облучаемой коже. Радоновые ванны показали свою эффективность при множестве заболеваний.

Кроме того, есть данные о том, что альфа-излучение частиц, покрытых «активным налетом», стимулирует активность легочных ресничек, способствуя удалению этих частиц из легких, и этот механизм способен значительно снизить воздействие малых концентраций радона.
Несмотря на то, что тория (по активности) не меньше, чем урана, доля торона в общей дозе — всего лишь около 5%. Это связано с тем, что он «не доживает» до наших легких, в большинстве случаев просто не успевая достичь поверхности.

Источники радона

Период полураспада радона-222 — всего 3,8 дня, но благодаря его постоянному образованию при распаде радия, в атмосферу постоянно поступает новый радон. Источниками радона, таким образом, являются породы, богатые ураном, в основном это граниты, но встречаются и гораздо более активные и богатые ураном породы. Так, известны своей ураноносностью фосфориты. Но наибольшее количество радона выделяется не из монолитного гранитного массива, а из разломов, ведущих в недра Земли, образуя так называемое «радоновое дыхание». Выделение радона является своеобразным маркером, по которому можно находить такие разломы, а значит, и приуроченные к ним месторождения различных полезных ископаемых. Особенно интенсивно радон выделяется в вулканических районах. Порой обнаруживают интенсивное выделение радона в местах, где, казалось бы, неоткуда. А при детальном исследовании обнаруживают глубинный разлом. А интенсивность выделения радона является богатым и главное — достаточно быстродействующим источником сведений об изменении состояния земных недр. Ее колебания предвещают землетрясения и извержения вулканов, позволяют предсказывать горные удары в шахтах, помогают предотвращать аварии при бурении скважин.

Выделяется радон и из строительных материалов. «Лидером» здесь является фосфогипс — материал, получаемый как отходы при производстве фосфорных удобрений, в котором концентрируется значительная часть содержавшегося в исходном фосфорите радия (в котором его, как и урана, много), так что радона фосфогипс выделяет много. А так как утилизация фосфогипса — настоящая проблема, соблазн применить его в качестве гипса в составе строительных смесей очень велик. Вот и появляются «фонящие» и выделяющие радон гипсокартонные плиты, наливные полы и штукатурка.

Про радиоактивность и «радоногенность» гранита я уже рассказывал — а гранитная щебенка и песок часто становятся компонентом бетона, применяемого при строительстве. При этом необходимо руководствоваться НРБ-99 и использовать различные по радиоактивности разновидности гранита там, где это допустимо. Гранит принято делить на 4 класса радиоактивности:

I — до 370 Бк/кг — разрешается применять без ограничений в любом строительстве,
II — до 740 Бк/кг — можно использовать в нежилых зданиях (в том числе общественных) и для наружной облицовки,
III — до 2800 Бк/кг — только для дорожного строительства вне населенных пунктов,
IV — до 3700 Бк/кг — можно использовать в строительстве лишь там, где он будет перекрыт толстым слоем низкоактивного материала.

При активности более 3700 Бк/кг гранит в строительстве не применяется.

При этом для приготовления бетона для жилых зданий используется только наиболее низкоактивный гранит I класса радиоактивности.

Источником радона в помещениях может служить также содержащая примесь урана керамическая плитка, гранитная облицовка. Но обычно этими источниками можно пренебречь. Кстати, урановое стекло, которое так любят коллекционировать некоторые российские знаменитости (и не только они) источником радоновой опасности не является совершенно: радон не только не способен выйти за пределы сплошной массы стекла, но и практически не образуется в этом стекле, так как в нем очень мало радия. При выделении урана из руды радий, содержащийся в ней, был удален, а новый не успел образоваться. А вот образцы урановых минералов и приборы со светосоставом постоянного действия на основе радия-226 могут «зарадонить» квартиру до вполне опасных уровней.

В радоноопасных регионах сильнейшим источником радона является водопровод, если вода для него берется из артезианских скважин. Так, во время приема душа концентрация радона в помещении может подняться с 50-100 Бк/м^3 до нескольких килобеккерелей на кубический метр. Газ также поставляет радон в наши квартиры.

Радоновую опасность резко усугубляет… энергосбережение. Оно заставляет делать дома гораздо более герметичными, чем прежде, проветривать реже и меньше, активно использовать рециркуляцию воздуха, а значит — радон, попавший в помещение, в нем и остается. Поэтому материалы и подходы к строительству, которые в нашей стране приводят к приемлемым уровням радона, по мере усиления борьбы с утечками тепла могут дать серьезный его рост.

Обнаружение и измерение

Как же узнать, каков уровень радона там, где вы живете или работаете? К сожалению, это не очень просто. Хоть радон и является источником половины естественного радиационного фона, «нормальные» показания дозиметра ничуть не являются признаком благополучия. Вообще, радон можно обнаружить дозиметром в редких случаях очень больших уровней — при этом характерным его признаком являются плавные, волнообразные колебания мощности дозы и быстрое снижение уровня радиации при открытии дверей и окон.

Существует ряд «стандартных», используемых для официальных измерений, способов количественного определения содержания радона. Первым из них является непосредственный подсчет альфа-распадов в ионизационной камере, заполненной исследуемым воздухом. Распады регистрируются по очень слабым импульсам тока, которые возникают, когда заряды, образовавшиеся при пролете альфа-частицы, либо по ионизационному току, который обычно не замеряют напрямую из-за его крайне малой величины, а определяют время разряда конструктивной емкости ионизационной камеры. Другим методом является сцинтилляционный — в качестве сцинтиллятора используют слой сульфида цинка, нанесенный на полусферическую внутреннюю поверхность рабочего объема, а «пробкой», закрывающей детектор, является ФЭУ. Аналогично применяют полупроводниковые датчики альфа-излучения, но из-за короткого пробега, невозможно сделать детектор на большой объем газа, и время измерения обычных активностей радона (десятки Бк/м^3) растягивается на многие часы, а то и сутки. Значительно уменьшить время измерения можно, собирая ДПР радона на поверхность детектора электростатически: так работают такие известные приборы, как SIRAD MR106N, Radex MR107. Это недорогие приборы, стоимость которых сопоставима с ценой простых дозиметров (около 10000 рублей). К сожалению, у подобных приборов на детекторе со временем накапливаются долгоживущие продукты распада (свинец и полоний-210), постепенно увеличивающие аппаратурный фон, особенно при применении таких аппаратов в сильно зараженных радоном помещениях, что требует замены.

Также применяется фильтрационный метод. Через слой сорбента прокачивают несколько кубометров воздуха и затем измеряют радиоактивность сорбента. Для этого используют гамма-спектрометр, регистрируя пики свинца и висмута-214. Существуют специализированные приборы, которые включают в себя детектор с гамма-спектрометром и насос с фильтрующей ячейкой, размещенные в одном корпусе. Это дорогостоящие приборы, которые позволяют за короткое время определить минимальные активности радона и отслеживать небольшие колебания ЭРОА радона.

Простейшим вариантом такого метода не составляет труда обнаружить наличие радона в квартире — для этого достаточно воспользоваться пылесосом и фильтром Петрянова (любой респиратор), а затем обмерить фильтр с помощью дозиметра со слюдяным датчиком. Но чтобы измерить его количественно, нужно стандартизировать методику и провести калибровку. А это уже в домашних условиях практически недоступно. Но если дозиметр показал после нескольких минут работы пылесоса значительно большую, чем естественный фон, величину, это повод бить тревогу.

То же касается известного метода «радоновой ловушки». Сама ловушка несложна в изготовлении: она состоит из умножителя напряжения с выходным напряжением минус 600-1500 В и металлической пластины или сетки, на которую данный потенциал подается. Схема умножителя, приведенная небезызвестным Олегом Айзоном, выглядит таким образом:

(схема взята с форума РХБЗ, там же — практически все по ее изготовлению и использованию). Электрод под отрицательным потенциалом помещается измеряемое помещение и оставляется там на 6-8 часов, а затем замеряется радиометром с открытой крышкой гамма-фильтра.

Механизм работы радоновой ловушки связан с тем, что аэрозольные частицы, покрытые активным налетом ДПР радона, за счет бета-активности приобретают положительный заряд и притягиваются к отрицательно заряженному электроду. Через некоторое время между осаждением новых ДПР радона и распадом уже осевших устанавливается равновесие, при котором активность осажденных ДПР пропорциональна концентрации радона.

Олег Айзон приводит следующие «опорные точки шкалы»:

10-60 мкР/ч — нормальный уровень радона,
70-150 мкР/ч — повышенный уровень радона
150 мкР/ч и более — в помещении имеется источник радона
400-600 мкР/ч — очень высокое содержание радона

Разумеется, эти цифры будут существенно зависеть от того, чем производится замер: используемый Айзоном радиометр Стора-ТУ на счетчиках СБМ-20 даст меньшие показания, чем радиометр со слюдяным датчиком, например, МКС-03СА.

Из иных «профессиональных» методов определения радона следует отметить трековые детекторы. Сам детектор очень дешев — это поликарбонатная пленка, покрытая слоем фильтрующего материала, который не пропускает к пленке ДПР радона и прочую радиоактивную пыль, но не задерживает сам радон. Пленка оставляется на определенное время в исследуемом помещении, шахте или скважине, а затем «проявляется» путем травления. Разрушенные альфа-частицами участки растворяются в травителе и на пленке остаются ямки, количество которых пропорционально концентрации радона, помноженной на время экспозиции. В некоторых странах такие детекторы распространяются среди жителей радоноопасных регионов с инструкцией и указанием выслать по определенному адресу после экспозиции.

Источник

• ← Радоновая вода что это такое
• Радоновая писцина что это такое →