Ņemot vērā zinātnes un tehnoloģiju straujo attīstību, eksperti ir nobažījušies par radiācijas higiēnas veicināšanas trūkumu iedzīvotāju vidū. Eksperti prognozē, ka tuvākajā desmitgadē "radioloģiskā neziņa" var kļūt par reālu draudu sabiedrības un planētas drošībai.
Neredzamais slepkava
15. gadsimtā Eiropas ārstus apmulsināja neparasti augstā mirstība no plaušu slimībām starp raktuvēs, kurās iegūst dzelzi, polimetālus un sudrabu. Noslēpumaina slimība, ko sauc par "kalnu slimību", kalnračus piemeklēja piecdesmit reizes biežāk nekā vidusmēra lajs. Tikai 20. gadsimta sākumā pēc radona atklāšanas tieši viņš tika atzīts par iemeslu plaušu vēža attīstības stimulēšanai kalnraču vidū Vācijā un Čehijā.
Kas ir radons? Vai tas tikai negatīvi ietekmē cilvēka ķermeni? Lai atbildētu uz šiem jautājumiem, jāatceras šī noslēpumainā elementa atklāšanas un izpētes vēsture.
Emanācija nozīmē "izplūde"
Radona atklājējs pieņēmauzskata angļu fiziķis E. Rezerfords. Tieši viņš 1899. gadā pamanīja, ka preparāti uz torija bāzes papildus smagajām α-daļiņām izdala bezkrāsainu gāzi, kas izraisa radioaktivitātes līmeņa paaugstināšanos vidē. Pētnieks iespējamo vielu nosauca par torija emanāciju (no emanācijas (lat.) - izbeigšanās) un piešķīra tai burtu Em. Līdzīgas emanācijas ir raksturīgas arī rādija preparātiem. Pirmajā gadījumā izdalītā gāze tika saukta par toronu, otrajā - par radonu.
Vēlāk izdevās pierādīt, ka gāzes ir jauna elementa radionuklīdi. Skotu ķīmiķim, Nobela prēmijas laureātam (1904) Viljamam Remzijam (kopā ar Vitlovu Greju) 1908. gadā pirmo reizi izdevās to izolēt tīrā veidā. Pēc pieciem gadiem elementam beidzot tika piešķirts nosaukums radons un simbols Rn.
Kas ir radons?
D. I. Mendeļejeva ķīmisko elementu periodiskajā tabulā radons ir 18. grupā. Ir atomskaitlis z=86.
Visi esošie radona izotopi (vairāk nekā 35, ar masu skaitļiem no 195 līdz 230) ir radioaktīvi un rada zināmu apdraudējumu cilvēkiem. Dabā ir četri elementa atomu veidi. Tie visi ir daļa no dabiskās radioaktīvās aktinourāna, torija un urāna - rādija sērijas. Dažiem izotopiem ir savi nosaukumi, un saskaņā ar vēsturisko tradīciju tos sauc par emanācijām:
- anemone - aktinons 219Rn;
- torijs - torons 220Rn;
- radijs - radons 222Rn.
Pēdējais ir atšķirīgsvislielākā stabilitāte. Radona pussabrukšanas periods 222Rn ir 91,2 stundas (3,82 dienas). Atlikušo izotopu līdzsvara stāvokļa laiku aprēķina sekundēs un milisekundēs. Sabrukšanas laikā ar α-daļiņu starojumu veidojas polonija izotopi. Starp citu, radona izpētes laikā zinātnieki pirmo reizi saskārās ar daudzām viena un tā paša elementa atomu šķirnēm, kuras vēlāk nosauca par izotopiem (no grieķu valodas "vienāds", "vienāds").
Fizikālās un ķīmiskās īpašības
Normālos apstākļos radons ir bezkrāsaina un bez smaržas gāze, kuras klātbūtni var noteikt tikai ar īpašiem instrumentiem. Blīvums - 9, 81 g/l. Tā ir smagākā (gaiss ir 7,5 reizes vieglāks), retākā un dārgākā no visām uz mūsu planētas zināmajām gāzēm.
Mēs labi izšķīdīsim ūdenī (460 ml/l), bet organiskajos savienojumos radona šķīdība ir par kārtu augstāka. Tam ir fluorescences efekts, ko izraisa augsta iekšējā radioaktivitāte. Gāzveida un šķidrā stāvoklī (pie temperatūras zem -62˚С) raksturīgs zils mirdzums, kristāliskajam (zem -71˚С) - dzeltens vai oranžsarkans.
Radona ķīmiskā īpašība ir saistīta ar tā piederību inerto ("cēl") gāzu grupai. To raksturo ķīmiskas reakcijas ar skābekli, fluoru un dažiem citiem halogēniem.
No otras puses, elementa nestabilais kodols ir augstas enerģijas daļiņu avots, kas ietekmē daudzas vielas. Radona iedarbība krāso stiklu un porcelānu, sadala ūdeni skābeklī,ūdeņradis un ozons, iznīcina parafīnu un vazelīnu utt.
Radona iegūšana
Lai izolētu radona izotopus, pietiek ar gaisa strūklu palaist pāri vielai, kas vienā vai otrā veidā satur rādiju. Gāzes koncentrācija strūklā būs atkarīga no daudziem fizikāliem faktoriem (mitrums, temperatūra), no vielas kristāliskās struktūras, tās sastāva, porainības, viendabīguma un var mainīties no mazām frakcijām līdz 100%. Parasti izmanto bromīda vai rādija hlorīda šķīdumus sālsskābē. Cietas porainas vielas tiek izmantotas daudz retāk, lai gan radons izdalās tīrāk.
Iegūtais gāzu maisījums tiek attīrīts no ūdens tvaikiem, skābekļa un ūdeņraža, izlaižot to caur karstu vara režģi. Atlikušo daļu (1/25 000 no sākotnējā tilpuma) kondensē ar šķidru gaisu, un no kondensāta tiek noņemti slāpekļa, hēlija un inerto gāzu piemaisījumi.
Piezīme: pasaulē gadā tiek saražoti tikai daži desmiti kubikcentimetru ķīmiskā elementa radona.
Izplatieties dabā
Rādija kodoli, kuru skaldīšanas produkts ir radons, savukārt veidojas urāna sabrukšanas laikā. Tādējādi galvenais radona avots ir augsnes un minerāli, kas satur urānu un toriju. Lielākā šo elementu koncentrācija ir sastopama magmatiskos, nogulumiežu, metamorfajos iežos, tumšos slānekļos. Savas inerces dēļ radona gāze viegli atstāj minerālu kristāliskos režģus un viegli izplatās lielos attālumos caur tukšumiem un plaisām zemes garozā, izplūstot atmosfērā.
Turklāt starpstrāvu gruntsūdeņi, mazgājot šādus iežus, ir viegli piesātināti ar radonu. Radona ūdeni un tā specifiskās īpašības cilvēki ir izmantojuši ilgi pirms paša elementa atklāšanas.
Draugs vai ienaidnieks?
Neskatoties uz tūkstošiem zinātnisku un populārzinātnisku rakstu par šo radioaktīvo gāzi, ir nepārprotami atbildēt uz jautājumu: "Kas ir radons un kāda ir tā nozīme cilvēcei?" šķiet grūti. Mūsdienu pētnieki saskaras ar vismaz divām problēmām. Pirmkārt, radona starojuma ietekmes uz dzīvām vielām jomā tas ir gan kaitīgs, gan noderīgs elements. Otrais ir uzticamu reģistrācijas un uzraudzības līdzekļu trūkums. Esošie radona detektori atmosfērā, pat vismodernākie un jutīgākie, atkārtojot mērījumus, var dot rezultātus, kas vairākas reizes atšķiras.
Uzmanieties no radona
Galveno starojuma devu (vairāk nekā 70%) dzīves procesā cilvēks saņem dabisko radionuklīdu dēļ, starp kuriem līderpozīcijas ieņem bezkrāsaina gāze radons. Atkarībā no dzīvojamās ēkas ģeogrāfiskās atrašanās vietas, tās "ieguldījums" var svārstīties no 30 līdz 60%. Pastāvīgu bīstamo elementu nestabilo izotopu daudzumu atmosfērā uztur nepārtraukta pieplūde no zemes iežiem. Radonam piemīt nepatīkama īpašība uzkrāties dzīvojamo un sabiedrisko ēku iekšienē, kur tā koncentrācija var palielināties desmitiem vai simtiem reižu. Par labu veselībucilvēka briesmas rada ne tik daudz pati radioaktīvā gāze, bet gan ķīmiski aktīvie polonija izotopi 214Po un 218Po, kas veidojas tā rezultātā. sabrukšana. Tie ir stingri turēti ķermenī, negatīvi ietekmējot dzīvos audus ar iekšējo α-starojumu.
Papildus astmas lēkmēm, nosmakšanas un depresijas lēkmēm, reiboņiem un migrēnai, tas ir saistīts ar plaušu vēža attīstību. Riska grupā ietilpst urāna raktuvju un ieguves un pārstrādes rūpnīcu strādnieki, vulkanologi, radona terapeiti, nelabvēlīgo apgabalu iedzīvotāji ar augstu radona atvasinājumu saturu zemes garozā un artēziskajos ūdeņos, radona kūrorti. Lai identificētu šādas zonas, tiek sastādītas radona bīstamības kartes, izmantojot ģeoloģiskās un radiācijas higiēniskās metodes.
Piezīmei: tiek uzskatīts, ka šī elementa pētnieks no skotu Viljams Remzijs 1916. gadā izraisīja radona iedarbību.
Aizsardzības metodes
Pēdējā desmitgadē, sekojot Rietumu kaimiņu piemēram, bijušās NVS valstīs sāka izplatīties nepieciešamie pretradona pasākumi. Parādījās normatīvie dokumenti (SanPin 2.6.1., SP 2.6.1.) ar skaidrām prasībām iedzīvotāju radiācijas drošības nodrošināšanai.
Galvenie pasākumi aizsardzībai pret augsnes gāzēm un dabiskiem starojuma avotiem ir:
- Monolītā betona plātnes ar šķembu pamatni un drošu hidroizolāciju koka grīdu iekārtojums uz zemes pazemē.
- Nodrošina uzlabotu ventilācijupagraba un pagraba telpas, dzīvojamo ēku ventilācija.
- Ūdenim, kas nonāk virtuvē un vannas istabā, ir jāveic īpaša filtrēšana, un pašas telpas ir aprīkotas ar piespiedu izplūdes ierīcēm.
Radiomedicīna
Kas ir radons, mūsu senči nezināja, bet pat krāšņie Čingishana jātnieki dziedināja savas brūces ar Belokurikhas (Altaja) avotu ūdeņiem, kas piesātināti ar šo gāzi. Fakts ir tāds, ka mikrodozās radons pozitīvi ietekmē cilvēka dzīvībai svarīgos orgānus un centrālo nervu sistēmu. Radona ūdens iedarbība paātrina vielmaiņas procesus, kā rezultātā daudz ātrāk atjaunojas bojātie audi, normalizējas sirds un asinsrites sistēmas darbs, nostiprinās asinsvadu sieniņas.
Kūrorti Kaukāza kalnu reģionos (Essentuki, Pjatigorska, Kislovodska), Austrijā (Gašteina), Čehijā (Jahimova, Karlovi Vari), Vācijā (Bādenbādene), Japānā (Misasa) jau sen ir labi izbaudījuši - pelnījusi slavu un popularitāti. Mūsdienu medicīna papildus radona vannām piedāvā ārstēšanu apūdeņošanas veidā, inhalācijas stingrā atbilstoša speciālista uzraudzībā.
Cilvēces kalpošanā
Radona gāzes darbības joma neaprobežojas tikai ar medicīnu. Elementa izotopu adsorbcijas spēja tiek aktīvi izmantota materiālzinātnē, lai izmērītu metāla virsmu un apdares neviendabīguma pakāpi. Tērauda un stikla ražošanā radonu izmanto tehnoloģisko procesu plūsmas regulēšanai. Ar viņa palīdzībupārbaudiet gāzmasku un ķīmiskās aizsardzības līdzekļu hermētiskumu.
Ģeofizikā un ģeoloģijā daudzas derīgo izrakteņu un radioaktīvo rūdu atradņu meklēšanas un noteikšanas metodes balstās uz radona pētījumu izmantošanu. Pēc radona izotopu koncentrācijas augsnē var spriest par akmeņu veidojumu gāzu caurlaidību un blīvumu. Radona vides monitorings izskatās daudzsološs, lai prognozētu gaidāmās zemestrīces.
Atliek cerēt, ka cilvēce joprojām tiks galā ar radona negatīvo ietekmi un radioaktīvais elements planētas iedzīvotājiem nāks tikai par labu.
