Радон инертный газ, тяжелее воздуха в 7 раз период полураспада до 3,8 суток.

Радиационная безопасность водыВ природе радон 222 возникает как продукт распада радия, ряд урана 238. Остальные изотопы радия обладают более коротким периодом полураспада (самый стабильный торон,  его  период полураспада  55,8с). Не следует путать период полураспада, со средним  временем жизни изотопа. Период полураспада примерно равен 30,7% времени жизни. Максимальная концентрация радона наблюдается в гранитах и  некоторых видах глины.

Механизм выделения радона связан с микроколебаниями земной коры, интенсивность которых ничтожна, но  происходят они с очень высокой частотой. Радон инертный газ, поэтому легко покидает кристаллическую структуру «родительского»  минерала  и устремляется по трещинам в почве к поверхности. Если на пути к поверхности радон пересекает подводные воды, то происходит растворение радона в воде. Радон обладает высокой для инертных газов растворимостью, 46мл/л. В воде с высоким солесодержанием радон растворяется хуже, наличие органических примесей наоборот повышает растворимость радона.  В организме человека радон растворяется в десятки раз лучше, чем в воде.

Непосредственно радон на человека может оказать путём Альфа излучения. Альфа частицы это ядра гелия, их энергия составляет 1,8-20 Мега электрон Вольт (преимущественно около 4 МэВ)  и они обладают скоростью коло 10 тысяч км/с. Альфа-частицы имеют максимальный пробег в воздухе равный 9-10 сантиметрам и только доли миллиметра в живом теле.  Не следует на этом основании делать вывод  о безопасности Альфа излучения, не обладая возможностью проникнуть внутрь организма человека через кожный покров и будучи относительно безопасным, оно становиться смертельным при попадании источника радиации внутрь организма.  При попадании радона в легкие или  в желудочно-кишечный тракт, например  с водой, энергия Альфа частиц полностью поглощается в точке облучения, вызывая микро ожёг, а эквивалентная доза облучения при этом в 20 раз выше чем при гамма или рентгеновском облучении. После принятия ванны в течение 20 минут, с водой содержащей  растворенный радон, около 2% радиоактивных продуктов распада проникают в организм, растворяясь внутри. Растворяется радон в организме не равномерно. Наибольшее количество радона растворяется в жировых тканях, костях и мозге.

 

Продукты распада радона

Ряд распада Урана 238

Крайне опасны радиоактивные продукты распада радона, которые образуют аэрозоли, легко проникающие в организм человека  через лёгкие. Кроме  того, некоторые продукты распада радона являются бета излучения. Проникающая способность бета частиц, образовавшихся при радиоактивном распаде, в воздухе достигает 2 — 3 м. В ткани организма бета излучение проникает на глубину 1-2 см. Из-за малых размеров, массы и заряда бета частицы обладают гораздо меньшей ионизирующей способностью, чем  альфа частицы, но естественно, что при попадании внутрь бета активные изотопы также гораздо опаснее, чем при внешнем облучении. Кроме того, распад тяжелых элементов  сопровождается рентгеновским и  гамма излучениями, обладающих  значительно меньшим поражающем эффектом, чем альфа и бета излучения, за то имеющих  большую проникающую способность. Три метра бетона или четырёхметровая кирпичная стена является достаточным препятствием  для гамма излучения, но в частном доме это не выполнимо. В ряду распада урана 238 больше 80 процентов мощности гамма излучения приходится на продукты распада радона. (Для сравнения доля самого урана 238 около 2,7 процентов,  а мощностями излучения тория 234, протоактиния 234, урана 234 и тория 230 можно пренебрегать как ничтожно малыми по сравнению с общей мощностью гамма излучения).

 

Последствия воздействия радиации на человека до конца не изучены.  Традиционно эффекты воздействия радиации на человека обычно делятся на две категории, соматические (телесные) — возникающие в организме человека, который подвергался облучению и генетические — связанные с повреждением генетического аппарата и проявляющиеся в следующем или последующих поколениях: это дети, внуки и более отдаленные потомки человека, подвергшегося облучению. Симптомы лучевой болезни (I-степени) характерны для многих заболеваний и в большинстве случаев являются трудноразличимыми. Лучевая болезнь легкой степени характеризуется: снижением работоспособности и повышенной утомляемостью, раздражительностью, ухудшением памяти, бессонницей и чутким сном, с частыми пробуждениями, плохим самочувствием утром, головными болями, в отдельных случаях изменением аппетита. Объективные симптомы проявляются слабо и немногочисленны. Часто обнаруживается: потливость, расстройства слизистой оболочки носоглотки. Твердо установлена закономерность между  повышением уровня онкологических заболеваний и воздействием радиации. Челябинская область, к сожалению, занимает бесспорное первое место в России по числу онко больных  на единицу населения.

Как определить уровень радиационной безопасности воды?  Основную долю радиационной опасности воды несёт растворенный в ней радон 222 и в меньшей степени остальные соединения радиоактивных элементов.  Для начала необходимо определить общую активность альфа и бета излучения и отдельно удельную активность радона. Если общая альфа радиоактивность менее 0,2 Бк/л и общая бета активность менее 1 Бк/л, то беспокоится не о чем, если альфа радиоактивность превышает этот показатель, то следует проверить удельную активность радона, если она примерно равна удельной альфа радиоактивности (при высокой удельной активности радона повышается погрешность определения), то следует удалить радон.  В случае если  альфа радиоактивность существенно превышает удельную радиоактивность радона или повышена бета радиоактивность, то следует законсервировать скважину и искать альтернативный источник водоснабжения.

Основным методом очистки воды от растворенного в ней радона является аэрация воды с последующей доочисткой активированным углем. Подавляющая часть растворенного радона с воздухом уходит в атмосферу, а остатки а сорбируются углем. Удаление радона активированным улем без аэрации возможно, но при этом способе на угле накапливается высокое число продуктов распада и уголь попросту говоря начинает «звенеть», в доме появляется очаг радиационной опасности. Это конечно безопаснее, чем ничего не делать, но полностью проблему не решает. Остальные методы борьбы с радоном более затратные. Следует отметить, что использование для удаления радона компактных аэрационных колонок зачастую в количестве 1 шт. крайне не надёжно, а при при больших концентрациях радона не эффективно. Поэтому следует устанавливать полноценный комплекс аэрации, а не его эрзац.

Назад к исследованию воды

На главную