Энергия распада обычно выражается в единицах энергии МэВ (миллион электронвольт ) или кэВ (тысяча электронвольт):
Q ( M е V ) знак равно — 931,5 Δ M ( D а ) , ( ш час е р е Δ M знак равно Σ M п р о d ты c т s — Σ M р е а c т а п т s ) . {\ displaystyle Q (МэВ) = — 931,5 \ Delta M (Da), ~~ (где ~~ \ Delta M = \ Sigma M_ {products} — \ Sigma M_ {reactants}).}
Типы радиоактивного распада включают:
Энергия распада — это разность масс Δm между родительским и дочерним атомами и частицами. Она равна энергии излучения Е . Если A — это радиоактивная активность , то есть количество превращающихся атомов за время, M — молярная масса, то мощность излучения P равна:
- п знак равно Δ м × ( А M ) . {\ displaystyle P = \ Delta {m} \ times \ left ({\ frac {A} {M}} \ right).}
или же
- п знак равно E × ( А M ) . {\ displaystyle P = E \ times \ left ({\ frac {A} {M}} \ right).}
или же
- п знак равно Q × А . {\ displaystyle P = Q \ times A.}
Пример: 60 Co распадается на 60 Ni. Разность масс Δm составляет 0,003 ед . Излучаемая энергия составляет примерно 2,8 МэВ. Молярный вес 59,93. Период полураспада T, равный 5,27 года, соответствует активности A = N * [ln (2) / T], где N — число атомов на моль, а T — период полураспада. С учетом агрегатов мощность излучения для 60 Co составляет 17,9 Вт / г.
Мощность излучения в Вт / г для нескольких изотопов:
- 60 Co: 17,9
- 238 Pu: 0,57
- 137 Cs: 0,6
- 241 утра: 0,1
- 210 Po: 140 (T = 136 дней)
- 90 Sr: 0,9
- 226 Ra: 0,02
Смотрите также
использованная литература
<img src=»https://en.
wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1×1″ alt=»» title=»»>Что нужно знать о радоне?
Радиоактивные элементы естественного происхождения присутствуют повсюду в окружающей человека среде. Попадая в окружающую среду, они оказывают воздействие на живые организмы, в чем и заключается их опасность. И наиболее опасен в этом плане радиоактивный газ радон.
В силу геологических условий, территория Республики Алтай относится к потенциальному радоноопасному региону, где происходит облучение населения радоном. В структуре коллективной годовой эффективной дозы облучения населения Республики Алтай более 94,0% составляет вклад облучения от природных источников, в то время как среднее по РФ значение — 86,0%.
Радон (радионуклид радон-222) – это природный радиоактивный газ, не имеющий ни вкуса, ни запаха. Радон рождается в недрах Земли в результате процессов радиоактивного распада природного урана, присутствующего в больших или меньших количествах во всех почвах, горных и вулканических породах. Будучи газом, радон “стремится” в свою родную стихию – в воздух, где он разбавляется другими газами и скапливается в подвалах, на первых этажах зданий и невидимый и неощущаемый человеком, несет угрозу здоровью.
Опасность подстерегает человека при наличии условий для накопления радона в воздухе в случаях, например, недостаточного воздухообмена в помещениях, в которые поступает радон из почвы, из водной скважины, питающей водой дом и т.д. Максимальное облучение от природных источников (до 94%) человек получает внутри здания, построенного на радоноопасном участке без установки противорадоновой защиты.
Радон поступает в дома вместе с почвенным воздухом, который затягивается из грунта вследствие того, что атмосферное давление в доме меньше, чем снаружи. И чем больше эта разница, тем интенсивней затягивается в дом почвенный воздух, а, следовательно, и радон. Особенно высокая концентрация радона в помещениях выявлена в холодный период года, ввиду малого проветривания помещений для сохранения тепла.
При показаниях концентрации радона выше нормативных, необходимо предусматривать противорадоновую защиту.
Противорадоновая защита — специальные технические мероприятия, предпринимаемые с целью защиты помещений здания от поступления радона.
Для того, чтобы обезопасить жилище от негативного воздействия радона, необходимо сделать измерить плотность потока радона на поверхности грунта до возведения здания, но также возможно измерение концентрации содержания радона в воздухе в уже эксплуатируемых зданиях.
На данный момент на территории Республики Алтай обследовано 328 участков, выданных под индивидуальное жилищное строительство, на 139 участках (41,7 %) зафиксировано не соответствие гигиеническому нормативу. Наиболее неблагополучная обстановка в Улаганском районе, где на 11 из 12 обследованных участках установлено превышение гигиенических нормативов (91,6 %), в Онгудайском районе превышение установлено на 80,9 % обследованных участках, в Горно-Алтайске на 82,3 % обследованных участках, в Кош-Агчском районе на 69 %, в Усть-Коксинском на 68 %.
Результаты исследований показывают необходимость радиологических испытаний всех, без исключения, участков выдаваемых под строительство жилья для принятия мер по предупреждению риска здоровья жильцов.
Проконсультироваться со специалистами Роспотребнадзора по вопросам радиологических исследований можно по адресу: г. Горно-Алтайск, пр. Коммунистический, 173, тел.: 8(388-22) 6-46-53, с 8-30 до 13-00 и с 14-00 до 17-00.
РАДОН В ВОЗДУХЕ ЗДАНИЙ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ НА ТЕРРИТОРИИ БРЕСТСКОЙ ОБЛАСТИ И ЭФФЕКТИВНЫЕ ДОЗЫ ОБЛУЧЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ РАДОНОМ-222 И ДОЧЕРНИМИ ПРОДУКТАМИ ЕГО РАСПАДА | Карабанов
1. Charles, M. UNSCEAR Report 2000: Sources and Effects of Ionizing Radiation / M.
Charles // Journal of Radiological Protection. – 2001. – N 21(1). – P. 83–85.2. Каталог средних годовых эффективных доз облучения жителей населенных пунктов Республики Беларусь / Н. Г. Власова [и др.] // Республ. науч.-практ. центр радиац. медицины и экологии человека, М-во здравоохр. Респ. Беларусь. – Гомель, 2014. – 114 с.
3. Павленко, Т. А. Рiвнi радону в повiтрi будинкiв України / Т. А. Павленко // Довкiлля та здоров’я. – 2007. – № 2. – С. 22–25.
4. Павленко, Т. А. Существующие дозы облучения населения Украины / Т. А. Павленко, И. П. Лось // Ядерна та радиацийна безпека. – 2009. – Т. 12, вып. 1. – С. 18–21.
5. Радон в природных и техногенных комплексах Беларуси / А.В. Матвеев [и др.] // Лiтасфера. – 1996. – № 5. – С. 156–160.
6. Карабанов, А. К. Неотектоника и неогеодинамика запада Восточно-Европейской платформы / А. К. Карабанов, Р. Г. Гарецкий, Р. Е. Айзберг. – Минск: Белорус. наука, 2009. – 258 с.
7. Методика определения объемной активности радона в воздухе жилых и производственных помещений с использованием интегральных радонометров на основе твердотельных трековых детекторов альфа-частиц: МВИ. Минск, 1808–2002. – Минск, 2002. – 18 с.
8. Application of the track method for radon measurements in Ukraine / V. A. Nikolaev, M. G. Buzynniy, I. V. Vorobiev [et al.] // Nuclear Tracks and Radiation Measurements. – 1979. – Vol. 159. – P. 395–400.
9.
Гигиенический норматив: Критерии оценки радиационного воздействия. Введ. 28.12.2012. – Минск: М-во здравоохр. Респ. Беларусь, 2012. – 230 с.
10. Санитарные нормы и правила: Требования к радиационной безопасности. Введ. 28.12.2012. – Минск: М-во здравоохр. Респ. Беларусь, 2012. – 37 с.
11. Проведение радиационно-гигиенического обследования жилых и общественных зданий: Метод. указания МУК РБ №11-8-6-2002. – Минск, 2002. – 21с.
13. Источники и эффекты ионизирующего излучения: отчет НКДАР ООН 2000 года Генеральной Ассамблее с научными приложениями. Т. 1: источники (Ч. 1) / Пер. с англ.; под ред. акад. РАМН Л. А. Ильина и проф. С. П. Ярмоненко. – М.: Радэкон, 2002. – 306 с.
14. Vanmarke, H. Radon: A special case in radiation protection / H. Vanmarce // Radiation Protection Dosimetry. – 2008. – N 130. – P. 1–5.
Радон: свойства, применение и опасность
Радон (222 Rn) представляет собой не имеющий запаха бесцветный инертный газ, образующийся в процессе радиоактивного распада радия ( 226Ra). Период полураспада радона составляет 3,8 суток. Период полураспада – это время, по прошествии которого половина атомов или атомных ядер претерпевает радиоактивный распад. Так как радон не имеет запаха, не имеет цвета и никак не определяется на вкус, то обычный человек, не вооруженный специальными приборами, не сможет его обнаружить.
Радиоактивный газ радон известен человечеству немногим более ста лет. Впервые этим элементом заинтересовались в начале 20-го века в своих работах Пьер и Мари Кюри. Впоследствии уже другие ученые занимались этим вопросом, в том числе и его воздействием на человеческий организм. Последствия оказались настолько серьезны, что правительства многих стран, и нашей в том числе, приняли ряд законов, регулирующих вопрос с допустимым количеством этого газа в жилых и общественных помещениях.
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 некоторыми 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. Также радон применяется в «радоновой медицине».
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 в природе его сложно обнаружить. Радон-222 в результате некоторой последовательности распадов превращается в долгоживущий (22 года) свинец-210, на котором быстрая цепочка превращений приостанавливается. Промежуточные 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. 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.
Торон же живет меньше минуты и обычно распадается почти там же, где образовался. В процессе многократных превращений образуется стабильный свинец-208. Из-за малого времени жизни торон практически не успевает разлететься, и мы им не дышим.
Многочисленные измерения показали, что содержание радона в помещениях может изменяться от единиц до 105 Бк/м3 , а содержание торона обычно на порядок меньше.
Опасность радона кроется в его радиоактивности. Попавший в атмосферу радон вдыхается вместе с воздухом и уже в бронхах начинает облучать слизистую оболочку. Продукты распада радона также радиоактивны. Попадая в кровь, они разносятся по всему организму, продолжая его облучать.
Зонами повышенного риска являются регионы, где близко к поверхности земли лежат гранит, грейс, фосфорит и т.д. Наибольшее количество радона выделяется 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. Сравнительно высокие дозы получает население территорий, на которых размещены промышленные предприятия по добыче и переработке минерального сырья, а также металлургические предприятия и теплоэлектростанции.
В атмосферу радон проникает из почвы, и если на таком участке построено здание, то ничто не мешает радону накапливаться внутри помещений. При отсутствующей или плохо функционирующей вентиляции, концентрация радона в воздухе закрытых помещений может в десятки раз превышать концентрацию в наружном воздухе. Радон более чем в семь раз тяжелее воздуха, поэтому больше всего он скапливается в подвальных помещениях и на первых этажах.
Второй возможный путь проникновения радона в жилье – строительные материалы. Если при их производстве использовалось сырье, содержащее радон, то он неминуемо будет поступать внутрь помещений, и тогда этажность не имеет никакого значения. В случае, когда подача воды в здание осуществляется из подземных источников и без дополнительной водоподготовки радон может поступать внутрь жилья с водой. Тогда наибольшая концентрация радона будет в помещениях, в которых осуществляется раздача воды.
Довольно часто радон можно обнаружить в квартирах, оборудованных газовыми плитами. В этом случае радон поступает вместе с природным газом и создает большие концентрации в кухнях.
Активность радона контролируют на этапе землеотвода при строительстве зданий. Если на земельном участке результаты исследований показывают превышение допустимых гигиенических нормативов, то при возведении зданий должны быть предусмотрены защитные мероприятия, направленные на снижения поступления радона в помещения эксплуатируемого строения. Существуют пассивная и активная системы защиты. Пассивная защита предусматривает изоляцию ограждающих конструкция зданий, для предотвращения диффузии радона из подвала в жилые помещения (уплотнение, мембраны, барьеры, пропитки, покрытия). Такие мероприятия не требуют затрат энергии и обслуживания, в чем заключается их преимущества. Активная защита основана на принудительном отводе радона из источника в атмосферу (принудительная вентиляция подвала, коллектор подвала, депрессия грунтового основания подвала).
После завершения строительства до введения в эксплуатацию в помещениях здания проводят повторные исследования по определению активности радона, торона и дочерних продуктов распада.
Радона нашел свое место в медицине. Применение при лечения радоновых ванн основано на мнении ученых, что маленькие дозы радиации действуя как мягкий стрессовый фактор, стимулируют клеточную защиту и иммунитет организма в целом.
Лечение радоновыми ваннами используется при артрозах, артритах, гипертонической болезни и т.д. Следует заметить, что концентрация радона в таких ваннах мизерная, да и курс лечения, как правило, непродолжительный.
Спа-отели сохранили сертификат качества EurospaMed
Радон, а точнее изотоп радона 222, является химически-инертным газом, который находится в Крушногорских глубинах и растворяется в подземных источниках. Радон — источник мягкого, ионизирующего альфа-излучения. Обогащенную радоном воду Яхимовский курорт перекачивает из шахты «Svornost» в свои бальнео-лечебницы. При приеме радоновых ванн поверхность тела подвергается энергетическому воздействую радоновых альфа-частиц. Запускается цепочка физиологических реакций, которые способствуют регенерации клеток, ускоряют заживление ран и подавляют воспалительные процессы. Лечение радоном очень деликатное, поэтому процедура также подходит для гостей курорта более старшего возраста. Профессионально -проводимое лечение радоном может значительно уменьшить боль и сократить потребление лекарств. По происшествии 8-10 месяцев после лечения значительно улучшается качество жизни.
Несмотря на широкий спектр научных исследований и тысячи довольных клиентов, вопросы о безопасности лечения и качестве источника радоновой воды все время повторяются. Некоторые из наиболее часто-задаваемых вопросов и ответов, вы можете прочитать в этой статье.
Полезен ли радон для нашего организма?
Живые организмы на Земле эволюционировали в условиях ионизирующего излучения, которое в момент зарождения жизни, как таковой, достигало большего уровня радиоактивности, чем выделяется в природной среде сегодня. Определенное количество радиоактивности было необходимо для роста и нормального развития, так происходит и сейчас.
Безопасна ли лечебная терапия радоновой водой?
Не нужно бояться радонового лечения. На основе измерений Государственного управления по ядерной безопасности установлено максимально -допустимое значение получаемой дозы.
При самом продолжительном лечении (24 ванны в течение 20 мин.), пациент получает дозу макс. 0,02 мЗв. Аналогичную дозу, например, получает пациент при рентгене грудной клетки в положении стоя. АО «Лечебный курорт Яхимов» сертифицировано Государственным управлением по ядерной безопасности на проведение данного лечения и принятие мер по абсолютной безопасности пациента и персонала. Частью Яхимовского курорта является и дозиметрическая лаборатория с задачами по надзору за соблюдением установленных процедур, как при выкачке радоновой воды, так и при последующем использовании радоновых ванн в лечебных учреждениях. Регулярно и тщательно ею контролируется уровень содержания радона в воде и в воздухе. Каждый поступающий на лечение пациент, до приема каких-либо процедур, проходит как клиническое, так и лабораторное обследование.
Имеется ли повышенный риск наличия содержания радона в воздухе в помещениях водолечебниц?
Помещения бальнеокомплекса оборудованы специальной вытяжной вентиляцией, которая ежегодно строго контролируется Государственным управлением по ядерной безопасности, в рамках, так называемой, программы мониторинга. В процессе регулярных измерений воздуха сотрудниками Главного управления по ядреной безопасности было установлено, что для выполнения годового лимита, предусмотренного законом для населения (то есть 1,2 мЗв), человек мог бы принять более 800 таких ванн для достижения фиксированного максимального уровня радона в этих помещениях.
Влияют ли пузырьки в воде на содержание радона и его количество?
Пузырьки в ванне не имеют ничего общего с радоном. Это воздух, который попадает в воду во время наполнения ванны. Радон присутствует в воде в таком количестве, которое не в состоянии создать в ванне ни один пузырь. Интересно, что, когда объем ванны- 400 л, а активность радона в воде — 5 кБк/ л, объем радона примерно составляет около одной 30-ти миллионных радона мм3.
Добавляют ли обычную воду из системы водоснабжения к радоновой воде?
В радоновую воду никогда не добавляют воду «нерадоновую».
Единственное изменение, которое происходит с водой, в случае, когда часть, нагретой примерно до 60 °С, радоновой воды в котельных курорта, смешивается с неподогретой радоновой водой (около 25 °С), таким образом, чтобы конечная температура воды в ванне была примерно от 35 до 36 °С.
Количество радоновой воды ограничено? Необходимо ли ее разбавлять?
Количество радоновой воды достаточно и нет необходимости ее разбавлять, так как объем источника не используется даже на 70%.
Почему в рамках программы лечения нельзя принимать менее 10 радоновых ванн?
Для того, чтобы организм начал реагировать на лечение и запустить восстановительные процессы в нем, необходимо принять как минимум десять ванн. После приема последней ванны, процесс регенерации не прекращается, а продолжается в течение четырех-шести недель.
Как долго полученная энергия будет избавлять вас от боли? Некоторым пациентам помогает на протяжении, более чем 8 месяцев после лечения. В большинстве случаев, также замечено значительное сокращение приема анальгетиков или других лекарств.
Достижения радонотерапи и научно документированы?
Этой теме посвящены многочисленные исследования. Одно из последних упоминаний находится в обширном исследовании 2013 года, проведенном доктором Франке из немецкого Бад-Эльстера. Результаты показали — значительное облегчение боли у пациентов с остеоартритом несущих суставов после лечения. При ревматических воспалительных заболеваниях было также отмечено заметное уменьшение боли, на протяжении более продолжительного времени.
Инженер Иржи Пигера
руководитель шахты «Svornost»
О радоне — Государственное автономное учреждение здравоохране
Основной лечебный фактор «Липовки» — естественные источники слаборадоновой сульфатно-гидрокарбонатной воды.
Радон, точнее, изотоп радона 222, является химически инертным газом, выделяющимся в зоне Мурзинского гранитного массива и растворяющимся в подземных водах.
Биологический эффект от воздействия радона связан с уникальной энергией альфа-излучения, которое поглощается организмом человека во время процедуры и вызывает цепочку физиологических реакций. Через 20 минут половина объема полученного облучения освобождается, а через несколько часов радон полностью улетучивается из тела. Таким образом, малые дозы радиации не только безопасны, но и оказывают стимулирующее действие на организм.
Существует два пути действия радона. При первом, нервно-рефлекторном, радон воздействует на организм через нервные окончания кожи. При втором, гуморальном, с током крови и лимфы оказывает влияние на подкожно жировую клетчатку и другие органы и ткани.
Радон вмешивается в химические процессы клеток; стимулирует восстановительные процессы в ядре клетки; положительно влияет на иммунную систему; оказывает противовоспалительное действие; способствует выработке ферментов, которые разрушают свободные радикалы.
Через 2,5 часа после процедуры радон полностью выводится из организма, а еще через два часа из него исчезают дочерние продукты радона.
Радоновые процедуры:
- улучшают микроциркуляцию в коже;
нормализуют работу сердца, улучшая сократительную функцию миокарда и нормализуя частоту сердечных сокращений;
выравнивают артериальное давление;
оказывают седативное действие на центральную нервную систему и обезболивающее на периферическую;
повышают иммунитет;
оказывают противовоспалительное действие;
нормализуют морфологический состав и свертываемость крови;
стимулируют процессы регенерации тканей;
оказывают нормализующее действие на основной обмен, на некоторые стороны углеводного, минерального, холестеринового обмена и водного обмена.
Несмотря на то, что радон был открыт сравнительно недавно, его целительные свойства люди использовали с древних времен.
Еще в 16 веке в некоторых местностях современных Германии, Австрии, на Алтае было замечено, что тамошние воды прибавляют сил и здоровья. Загадка разрешилась через четыреста лет, когда ученые определили, что в целебных водах тех мест содержится радон.
Радоновая терапия не подходит:
- при острых инфекционных заболеваниях;
при тяжелом физическом или моральном напряжении;
после принятия алкоголя;
беременным женщинам;
с определенными ограничениями детям и подросткам;
женщинам во время критических дней, если они проходят тяжело, при обильном кровотечении;
пациентам с гиперфункцией щитовидной железы;
пациентам после операции или лечения опухолевых заболеваний в течение первых двух лет.
После принятия радонолечебной процедуры необходимо отдохнуть в течение получаса-часа, предпочтительно в лежачем или полулежачем положении. Нарушение этих правил может привести к тому, что лечебный эффект процедур будет нивелирован.
Радоновые ванны — Санаторий им. Воровского
Радонотерапия – метод лечения, при котором лечебный эффект достигается в основном за счет воздействия на организм альфа-бета-гамма излучений. Она является одним из способов стимуляции ослабленных защитно-приспособительных сил больного организма, применяется тогда, когда действие других природных факторов стимуляции невозможно или недостаточно, оказывает противовоспалительное, анальгизирующие, эпителизирующее, сосудорасширяющее метаболическое и сенсибилизирующее действие.
Лечебные концентраты радона-222 способствуют нормализации артериального давления и работы сердца, улучшают состав «красной» и особенно «белой» крови, нормализуют деятельность щитовидной железы при ее гипофункции, нормализуют моторную и секреторную функцию ЖКТ, основной обмен функции гипофиза и надпочечников.
Радоновые процедуры оказывают седативное действие на центральную нервную систему, а на периферическую – болеутоляющее. Наряду с опосредованным действием через центры нейроэндокринной регуляции лечебные концентраты радона-222 оказывают лечебное стимулирующее действие на регенерацию тканей.
Показания к применению
- заболевании сердечно-сосудистой системы (ишемическая болезнь сердца, пороки клапанов, гипертоническая болезнь IIст., миокардиодистрофия),
- заболевания женской половой сферы (миома матки до 12 недель),
- заболевания опорно-двигательного аппарата (ревматоидный полиартрит, все виды артритов, остеоартроз),
- заболевания нервной системы,
- заболевания органов пищеварения,
- заболевания кожи (псориаз)
Свернуть
Противопоказания
при обострении всех форм заболеваний категорически запрещены радоновые ванны, онкология и все формы доброкачественных новообразований, различного рода аллергические заболевания, и индивидуальная непереносимостью радоновых вод, кожные заболевания в состоянии ремиссии, стенокардия(при других формах болезни сердца, как миокардиодистрофия, пороки, кардиосклероз полезны), некоторые формы нервных заболеваний и особенно при эпилепсии, беременность, период лактации, мастопатия, тяжёлая форма гипертонии, варикозное расширением вен, туберкулёз.Свернуть
Радон 222 — обзор
Радон
Радон ( 222 Rn) — природный радиоактивный газ без запаха и цвета. Он образуется во время радиоактивного распада радия-226, который сам является продуктом распада урана-238, обнаруженного во многих типах материалов земной коры, то есть в горных породах и почвах. 222 Rn имеет короткий период полураспада (3,8 дня) и распадается на серию твердых частиц, известных как дочерние продукты или дочерние продукты радона, большинство из которых имеют еще более короткие периоды полураспада (30 минут или меньше).Другие изотопы радона также встречаются в природе, но из-за различий в периоде полураспада и дозиметрии их значение для здоровья минимально по сравнению с воздействием 222 Rn.
Основным источником радона в воздухе внутри помещений является почва и скальные породы под зданием, из которых газ проникает в помещение, в основном через трещины или отверстия в фундаменте или подвале, в том числе в канализационные зоны и зоны доступа к инженерным сетям. Некоторые колодезные (грунтовые) воды в районах с высоким содержанием радия в почве также могут быть источником радона в помещениях, как и природный газ или строительные материалы, содержащие радий.Часто уровни радона в помещении имеют тенденцию быть самыми высокими на нижних этажах здания, откуда газ может проникать через всю конструкцию. Среднеарифметические концентрации радона в европейских странах колеблются от 30 до 140 Бк м — 3 . В России уровни радона колеблются от 19 до 230 Бк м — 3 ; в США средний уровень составляет около 50 Бк м — 3 ; в Канаде и Аргентине наблюдались уровни около 35 Бк м — 3 .В странах Южной и Юго-Восточной Азии 222 Среднеарифметические уровни Rn находятся в диапазоне от 16 до 60 Бк · м — 3 . Из-за асимметричного распределения уровней радона средние геометрические концентрации находятся на 20–50% ниже.
В зависимости от геологического состава и социально-экономических соображений рекомендуемые уровни воздействия в помещениях варьируются от страны к стране. Многие страны установили уровень действий в 200 Бк м — 3 , при котором должны быть приняты меры по снижению уровня радона в домашних условиях.В Европейском сообществе уровень действий составляет 400 Бк м — 3 . В Канаде уровень действий установлен на уровне 800 Бк м — 3 . Наивысший приемлемый уровень содержания радона в жилых домах в Соединенных Штатах был установлен Агентством по охране окружающей среды США на уровне 150 Бк м — 3 , но около 5–10% домов в США превышают этот контрольный показатель.
Риск от облучения радоном в основном связан с вдыханием его дочерних продуктов, которые могут прикрепляться к многочисленным источникам частиц в воздухе помещений, которые затем действуют как переносчики этих радиоактивных частиц в дыхательные пути.Радон составляет до 50% от общей дозы внутреннего облучения от всех источников естественного фонового излучения, и это, в свою очередь, почти полностью связано с двумя его дочерними элементами, а именно полонием-218 и полонием-214, которые распадаются с выделением альфа-частицы. Альфа-частицы, попавшие в дыхательные пути легких, могут повредить клетки, выстилающие дыхательные пути, вызывая рак легких.
Облучение радоном в домашних условиях, вероятно, значительно увеличивает риск рака легких как у некурящих, так и у курильщиков. Радон классифицируется МАИР как канцероген для человека группы I.Средний избыточный относительный риск, основанный на 30-летнем среднем воздействии радона на курильщиков, бывших курильщиков и некурящих на протяжении всей жизни, составляет около 16% на увеличение на 100 Бк · м — 3 . Поскольку относительный риск рака легких при любой данной концентрации радона у нынешних курильщиков примерно в 26 раз выше, чем у некурящих, абсолютный риск рака легких, вызванного радоном, значительно выше для нынешних и бывших курильщиков, чем для некурящих на протяжении всей жизни. По оценке ВОЗ, избыточные пожизненные риски (для возраста 75 лет) соответствуют единице риска, равной 0.6 × 10 −5 на Бк м — 3 для некурящих и 15 × 10 −5 на Бк м — 3 для курильщиков. Как следствие, для решения проблемы радона Международный проект ВОЗ по радону рекомендовал референтный уровень в 100 Бк м — 3 , чтобы свести к минимуму опасность для здоровья из-за облучения радоном внутри помещений.
Распад потомства радона | Демонстрация лекций в Гарварде по естественным наукам
Наблюдайте за распадом переносимых по воздуху радионуклидов с помощью счетчика Гейгера и компьютера.
(Хорошо, это не новость, поскольку мы проводим эксперимент в течение 20 лет … мы просто не добавили его в наш список.)
Что показывает:
Фильтрация пылевых частиц из воздуха — стандартная процедура для контроля уровня радиации. В эксперименте используется заряженный баллон для извлечения пыли (и любых радионуклидов, находящихся на ней) из воздуха. Уровень радиации воздушного шара контролируется счетчиком Гейгера и наблюдается период полураспада продуктов распада.
Как это работает :Все тяжелые элементы (Z> 83), встречающиеся в природе, радиоактивны и распадаются за счет альфа- или бета-излучения.Кроме того, все встречающиеся в природе тяжелые радионуклиды принадлежат к одной из трех серий: (1) 238 U-радий, (2) 235 U-актиний и (3) 232 торий. Все три серии содержат один газообразный член (изотоп Rn) и заканчиваются стабильным изотопом Pb.
Радиевый ряд начинается с 238 U. Уран и его первые пять дочерей представляют собой твердые вещества, которые остаются в почве, но пятая дочь 226 Ra распадается на 222 Rn.Эта дочь, названная радон , представляет собой благородный газ, химически не связанный с материалом, в котором проживали его родители. Период полураспада 222 Rn (3,82 дня) достаточно велик для того, чтобы большая часть газа вышла в атмосферу. Радон также образуется в двух других сериях. Однако эти изотопы радона имеют меньшее радиологическое значение. Серия тория генерирует 220 Rn, который также называется торон . 220 Rn имеет период полураспада 56 с и, следовательно, имеет гораздо больше шансов распасться до того, как попадет в воздух.Актиниевый ряд производит 219 Rn, также называемый актиноном , после нескольких преобразований из относительно редкого исходного нуклида 235 U.
Его период полураспада составляет всего 4 секунды, а его вклад в переносимый по воздуху радон незначителен. Таким образом, мы будем рассматривать только радон из радиевого ряда. Цепочка распада радона выглядит следующим образом: 1
Нашему вниманию была предложена технология использования баллона для извлечения радиоактивных веществ из воздуха Т.А. Валкевич. 2 Дочерние продукты радона присоединяются к положительно заряженным аэрозольным частицам. Эти частицы легко притягиваются к отрицательно заряженному объекту (в данном случае к воздушному шару), тем самым создавая радиоактивный источник с периодом полураспада соединения около ?? минут. Читайте дальше, чтобы узнать, почему мы указываем период полураспада как ?? минут.
Поскольку мы не знаем, в какой пропорции дочерние нуклиды радона были собраны на воздушном шаре, совсем не ясно, какой период полураспада был измерен.Однако мы можем сделать следующие выводы. Во-первых, период полураспада Po-218 достаточно короткий, так что его активность значительно снизится через несколько минут и может быть полностью проигнорирована в течение более длительного времени. Например, за 21 минуту (7 периодов полураспада) количество Po-218 упадет до 1/128 от первоначального количества. Тогда эффективный период полураспада радиоактивного баллона определяется в основном активностью Pb-214 и Bi-214, которые имеют период полураспада 27 и 20 минут соответственно. Если данные относятся к одному эффективному периоду полураспада, определенное значение будет зависеть как от относительных количеств этих изотопов, которые были изначально собраны, так и от их распада.Кроме того, хотя воздушный шар излучает альфа-частицы и гамма-лучи, большая часть активности, обнаруживаемой счетчиком Гейгера, — это бета-частицы от Pb-214 и Bi-214. Гамма-лучи имеют гораздо более низкую эффективность обнаружения, чем бета-частицы для счетчика Гейгера, и многие из альфа-частиц от Po-218 поглощаются воздушным шаром, промежуточным воздухом и стенкой трубки Гейгера.
Таким образом, вы можете обнаружить, что график радиоактивного распада фактически увеличивается (CPM увеличивается) в первые 20 минут или около того, выравнивается, а затем уменьшается.Это, казалось бы, странное поведение может быть связано с тем, что радиационный монитор не так чувствителен к распаду Po-218, но по мере увеличения количества Pb-214 (из-за распада Po-218) скорость счета увеличивается. потому что монитор чувствителен к распаду Pb-214. «Мертвое время» детектора не измерялось и также может иметь значение. В заключение, эффективное измерение периода полураспада — это отнюдь не «чистое» измерение. Сказав это, ниже представлен снимок экрана реальной 1,5-часовой пробежки в лекционном зале A.
Биннинг на горизонтальной шкале составляет 3 секунды, поэтому 1500 отсчетов на вертикальной шкале соответствуют поразительным 30 000 центов / мин. Фоновая скорость составляла около 65 центов / мин, поэтому начальная активность воздушного шара была более чем в 460 раз выше фоновой! Скорость счета упала до 1/2 от исходного значения примерно через 3000 секунд или 50 минут. Ясно, что измеренный спад не носит экспоненциального характера в первые 1,5 часа, поэтому происходят сложные вещи.
Следующий снимок экрана представляет собой 12-часовой прогон, чтобы увидеть, выглядит ли измеренное затухание более экспоненциальным в долгосрочной перспективе (биннинг здесь составляет 5 секунд).
По какой-то причине этот прогон был ближе к тому, что можно было ожидать: начиная примерно с 45 минут цикла период полураспада составляет около 38 минут. Через несколько часов он снижается до примерно 35 минут, что по-прежнему значительно больше, чем можно было бы ожидать от Pb-214 и Bi-214, которые имеют период полураспада 27 и 20 минут соответственно. Спустя 17 часов активность все еще составляла около 150 имп / мин, или примерно вдвое фоновая.
Чтобы помочь расшифровать наблюдаемый удивительно долгий период полураспада, эксперимент был повторен, и баллон был помещен в сцинтилляционный спектрометр NaI.
Наблюдалось пять очень сильных гамма-пиков. Две из них были идентифицированы как гамма-излучения, связанные с распадом Pb-214 (353 кэВ) и Bi-214 (609 кэВ), обе дочери радона . С другой стороны, сильный пик 239 кэВ, скорее всего, был связан с присутствием Pb-212, дочернего элемента , торона . Pb-212 распадается на Bi-212 за счет β-излучения (0,346 МэВ) и имеет период полураспада 10,6 часа (подробности приведены в демонстрации Thoron Decay ниже). Очевидно, хотя период полураспада торона составляет всего 56 секунд, из-под земли выходит достаточно, чтобы его потомство также собиралось воздушным шаром.Еще одно замечание: гамма-излучение 727 кэВ, связанное с распадом Bi-212 (период полураспада = 60,6 мин), не наблюдалось. Только 7% распадов испускают эту гамму, и, следовательно, ее сигнатура была слишком слабой, чтобы появиться на заднем плане.
Подвесьте воздушный шар диаметром 12 дюймов так, чтобы он находился относительно далеко от всего, что его окружает, так как он легко притягивается к чему-либо в пределах досягаемости. Зарядите воздушный шар, натерев его мехом кролика, и оставьте его в покое примерно на 30 минут.Затем баллон снимается со струны и осторожно спускается, прокалывая отверстие в конце надувания. Затем его раскладывают на столе и сверху кладут счетчик Гейгера-Мюллера 3 . Выход счетчика подключен к iMac через интерфейс Vernier LabQuest. Программное обеспечение Logger Pro (radon_daughter.cmbl) отображает входящие отсчеты в зависимости от времени, как в многоканальном скейлере. Начальная скорость счета на удивление высока — более чем в 460 раз превышает фоновую скорость. Обычно мы берем данные за 1 час и более.Таким образом, лучше всего зарядить воздушный шар за полчаса до занятия, если вы хотите увидеть в распаде один или два периода полураспада.
Комментарии : Радон, переносимый по воздуху, не представляет особой опасности для здоровья.
В качестве инертного газа вдыхаемый радон не задерживается организмом в значительных количествах — он не прилипает к стенкам дыхательных путей или глубоко в легких. Потенциальная опасность для здоровья возникает, когда радон в воздухе распадается, образуя негазообразных радиоактивных дочерей — дочери представляют собой реактивные тяжелые металлы, которые быстро прикрепляются к вещам в комнате, например, к мебели или, в случае комнатного воздуха, к дыму, водяному пару. , или пыль, часто вместе называемые аэрозолями.В этой форме эти радиоактивные частицы могут попадать в дыхательные пути или глубоко в легкие. В этой ситуации, когда альфа-частица испускается внутри легкого, она вкладывает всю свою энергию локально в пределах небольшой толщины прилегающей ткани. Испускаемая бета-частица передает свою энергию на гораздо большее расстояние, примерно 4 мм. 5
1. F.W. Walker, D.G. Миллер и Ф. Файнер, Таблица нуклидов , (General Electric Co., Сан-Хосе, Калифорния, 1984).
2. Т.А. Валкевич, «Воздушный шар (не воздух)», Учитель физики 33 , 344-345 (сентябрь 1995 г.). Более ранняя статья J.C. Cowie, Jr. и T.A. Валькевич, «Радиоактивный мяч», TPT 30, 16-17 (январь 1992 г.) измерил радиоактивность гандбольного мяча после того, как он находился в игре в течение 50 минут.
3. Счетчик — модель Radalert Inspector производства International Medcom. Он имеет относительно большое окно (1,75 дюйма в диаметре) с плотностью 1.5-2,0 мг / см 2 , идеально подходит для этого применения. Двойной миниатюрный выходной разъем управляет устройствами CMOS или TTL, отправляя счетчики на компьютер или регистратор данных.
4. Согласно спецификации, Inspector эффективен только около 36% при обнаружении альфа-сигналов, тогда как он эффективен на 65% при обнаружении бета-сигналов 1 МэВ (от Bi-214) и 80% эффективен при обнаружении 3 МэВ. бета (из Pb-214).
5. См. M. Lafavore, Radon , (Rodale, Emmaus PA, 1987) и J.E. Turner, Атомы, радиация и радиационная защита , 2-е изд. (Wiley & Sons, NY, 1995) для получения дополнительной информации.
Защитите себя и свою семью от радона
Радон — вторая по значимости причина рака легких после курения сигарет. Если вы курите и живете в доме с высоким уровнем радона, вы увеличиваете риск развития рака легких. Проверка вашего дома — единственный эффективный способ определить, подвержены ли вы и ваша семья риску сильного облучения радоном.
Радон — радиоактивный газ, который естественным образом образуется при разложении урана, тория или радия, которые являются радиоактивными металлами, в горных породах, почве и грунтовых водах. Люди могут подвергаться воздействию радона в первую очередь из-за вдыхания радона в воздухе, который проникает через трещины и щели в зданиях и домах. Поскольку радон естественным образом поступает из земли, люди постоянно подвергаются его воздействию.
По оценкам Агентства по охране окружающей среды США и Главного хирурга, радон является причиной более 20 000 смертей от рака легких каждый год в США.S. Когда вы вдыхаете радон, радиоактивные частицы радона могут попасть в ваши легкие. Со временем эти радиоактивные частицы увеличивают риск рака легких. Могут пройти годы, прежде чем появятся проблемы со здоровьем.
Люди, которые курят и подвергаются воздействию радона, подвергаются большему риску развития рака легких. EPA рекомендует принять меры по снижению содержания радона в домах с уровнем радона 4 пикокюри на литр (пКи / л) воздуха или выше («пикокюри» — это обычная единица измерения количества радиоактивности).
Ваши шансы заболеть раком легких от радона в основном зависят от:
- Сколько радона содержится в вашем доме — месте, где вы проводите большую часть своего времени (например, основные жилые и спальные зоны)
- Время, которое вы проводите дома
- Курильщик вы или когда-либо курили
- Сжигаете ли вы древесину, уголь или другие вещества, которые добавляют частицы в воздух в помещении
Шансы заболеть раком легких выше, если в вашем доме повышенный уровень радона, и вы курите или сжигаете топливо, которое увеличивает количество частиц в помещении .
CDC’s Radon Communication Toolkit разработан для специалистов по охране окружающей среды и общественного здравоохранения для повышения осведомленности и понимания радона, его воздействия на здоровье и важности тестирования на радон среди сообществ, которые они обслуживают. Набор инструментов содержит настраиваемые информационные бюллетени, инфографику, статьи в информационных бюллетенях и сообщения в социальных сетях. Посмотреть увеличенное изображение и текст описания
Проверьте свой дом на наличие радона
Проверка вашего дома — единственный эффективный способ определить, подвержены ли вы и ваша семья воздействию высоких уровней радона.Шаги, которые вы можете предпринять для измерения и снижения уровня радона, включают:
- Покупка набора для определения радона
- Проверка вашего дома или офиса
- Тестирование недорогое и простое — оно займет всего несколько минут вашего времени. Для этого нужно открыть упаковку и поместить небольшой измерительный прибор в комнату и оставить его там на желаемый период. Краткосрочное тестирование может занять от нескольких дней до 90 дней. Длительное тестирование занимает более 90 дней. Чем дольше проводится тест, тем больше его результаты соответствуют вашему дому и образу жизни.
- Отправка набора в соответствующие источники для определения уровня радона
- Следуйте инструкциям на упаковке тестового набора, чтобы узнать, куда отправить устройство для получения результатов.
- Ремонт вашего дома при высоком уровне радона
Другие способы действовать
Министерство жилищного строительства и городского развития США (внешний значок) рекомендует дополнительные меры, которые вы можете предпринять, чтобы снизить высокий уровень радона в вашем доме и защитить себя от повышенного риска рака легких.
- Бросьте курить и откажитесь от курения дома .
- Курение значительно увеличивает риск рака легких от радона.
- Курение значительно увеличивает риск рака легких от радона.
- Увеличьте поток воздуха в вашем доме, открывая окна и используя вентиляторы и вентиляционные отверстия для циркуляции воздуха.
- Естественная вентиляция в домах любого типа — это лишь временная стратегия снижения радона.
- Закройте трещины в полу и стенах штукатуркой, герметиком или другими материалами, предназначенными для этой цели.
- Свяжитесь с вашим государственным отделением радона для получения списка квалифицированных подрядчиков в вашем районе и информации о том, как решить проблемы с радоном самостоятельно. Всегда делайте повторный тест после окончания, чтобы убедиться, что вы устранили проблему радона.
- Спросите о методах строительства, устойчивых к радону, если вы покупаете новый дом.
- Почти всегда дешевле и проще встроить эти элементы в новые дома, чем добавлять их позже.
Для получения дополнительной информации о тестировании вашего дома, сверьтесь с внешним значком вашего офиса по радону или позвоните на национальную горячую линию по радону по телефону 1-800-SOS-RADON.
Чтобы узнать больше о наборах для тестирования на радон, посетите горячие линии Radon и информационные ресурсы (внешний значок) или посетите веб-сайт EPAexternal icon, чтобы узнать, как использовать набор для тестирования.
Радон-222 из разных источников воды и оценка опасности для здоровья | Journal of Water and Health
Риск присутствия радона в воде для здоровья человека заключается в его прямом попадании в организм с питьевой водой и вдыхании газообразного радона, выходящего из воды в помещение. Годовая эффективная доза (AED) из-за попадания радона в воду была определена с использованием следующего выражения (Tabassum & Mujtaba 2012; Pinti et al. 2014; Thabayneh 2015): 2, где H ing — AED в мЗв.лет -1 , C вода — концентрация радона в воде в Бк / л -1 ; D ing — коэффициент преобразования дозы в Sv.
Bq −1 и L — годовой забор воды в L.y −1 . AED был рассчитан для взрослых, детей и младенцев. Коэффициенты преобразования дозы представлены как 1 × 10 −8 , 2 × 10 −8 и 7 × 10 −8 Зв. -1 Бк для взрослых, детей и младенцев, соответственно (НКДАР ООН 1993 г.). Согласно Howard & Bartram (2003), количество воды, необходимое для гидратации, должно составлять минимум 2 л для среднего взрослого в средних условиях, увеличиваясь до 4,5 л в день в условиях повышенной температуры и / или чрезмерной физической активности, что является типично для Нигерии. Они также заявили, что эту цифру можно интерпретировать как относящуюся ко всем взрослым и детям, учитывая сложность определения того, останется ли соотношение потребности взрослого / ребенка в воде неизменным при повышении активности и / или температуры.Поэтому, приняв суточное потребление 4,5 л (как взрослые, так и дети) и 0,75 л (младенцы), данные ВОЗ (2004) в течение 365 дней, были оценены H ing для каждой категории людей, и результаты представлены в таблицах 1–4. Среднее значение AED для взрослых, детей и младенцев составило 0,415, 0,831 и 0,485 мЗв / год -1 соответственно для скважин и 0,137, 0,273 и 0,159 мЗв / год -1 , соответственно, для скважин. Для фасованной воды среднее значение AED составило 0,016,0.032 и 0,019 мЗв.год −1 для взрослых, детей и младенцев соответственно, а технической воды — 8,71 × 10 −3 , 17,41 × 10 −3 и 10,15 × 10 −3 мЗв.год −1 соответственно. Из всех полученных результатов средний AED из-за попадания радона в воду из скважин и колодцев для взрослых, детей и младенцев был выше рекомендуемого уровня референтной дозы 0,1 мЗв за год потребления воды, что составляет 10% от объема вмешательства. уровень освобождения, рекомендованный МКРЗ (ВОЗ, 2008 г.).радиоактивность — Ядерные уравнения для распада радона-222 до свинца-206
Закрыто.
Вопрос не по теме. В настоящее время он не принимает ответы.Хотите улучшить этот вопрос? Обновите вопрос, чтобы он соответствовал теме Chemistry Stack Exchange.
Закрыт 2 года назад.
Я должен ответить на этом в моем рабочем листе. Я немного разбираюсь в уравнениях ядерной химии, а также в процессе альфа-распада и в некоторой степени о том, что происходит, когда атом меняет количество протонов и нейтронов, я понимаю гамма-символ и символ m, означающие, что элемент находится в высокоэнергетическом состоянии, но это поставило меня в тупик. Это вопрос из восьми шагов. Читается:
Вдыхание радона-222 и его распад с образованием других изотопов представляет опасность для здоровья.Напишите сбалансированные ядерные уравнения для распада радона-222 в свинец-206 за восемь шагов. Покажите шаг 1 ниже и покажите шаги 2-8 на следующей странице.
а . Шаг 1: радон-222 распадается альфа-излучением.
б . Шаг 2: дочерний продукт частично распадается из-за альфа-излучения и находится в высокоэнергетическом состоянии.
с . Этап 3: высокоэнергетический дочерний продукт в части b распадается за счет бета- и гамма-излучения и находится в высокоэнергетическом состоянии.
д . Шаг 4: дочерний продукт в части c распадается на бета- и гамма-излучение и находится в состоянии высокой энергии.
и . Шаг 5: высокоэнергетический дочерний продукт в части d распадается за счет бета-излучения.
ф . Шаг 6: дочерний продукт в части e распадается за счет альфа-излучения и находится в состоянии высокой энергии.
г . Этап 7: высокоэнергетический дочерний продукт в детали f распадается за счет бета- и гамма-излучения и находится в высокоэнергетическом состоянии.
ч . Этап 8: высокоэнергетический дочерний продукт в части г распадается за счет альфа- и гамма-излучения.
Воздействие радона-222 и уровни концентрации дозы в иорданских жилищах
Воздействие высоких концентраций газообразного радона является основной причиной рака легких у некурящих согласно данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ). В связи с плохими стандартами вентиляции и недостаточной осведомленностью иорданцев постоянный мониторинг концентраций радона имеет жизненно важное значение.С 1990-х годов были предприняты многочисленные усилия для создания национальной карты радона Иордании путем получения средних значений концентраций радона в крупных городах Иордании. Это исследование направлено на повторение этих усилий с использованием более точного и современного способа обнаружения с целью сравнения текущих значений с литературными значениями и обновления предыдущей карты концентрации радона в Иордании. В исследовании делается вывод о том, что концентрация радона в Иордании в основном увеличилась за последние 30 лет с общего среднего значения 52 Бк / м 3 до среднего значения 60.4 Бк / м 3 . Несмотря на рост, эти результаты рассматриваются под линией угрозы, которая традиционно оценивается большинством международных экологических и радиационных организаций, которая составляет 100–300 Бк / м 3 . Следует отметить, что только город Русейфа получил оценку выше, чем предполагаемая линия угрозы. Это связано с существованием многочисленных фосфатных шахт, заполненных конденсированным радоном, вытекающим из этих руд. Ожидается, что концентрация радона в Иордании в ближайшие годы увеличится из-за непрерывного разрастания городов и недостаточной осведомленности общественности о проблеме здоровья радона.
В этом исследовании был предложен ряд предложений, которые могут помочь иорданскому обществу избежать возможной угрозы здоровью в будущем.
1. Введение
Воздействие высоких уровней альфа-энергии из-за концентрации газа радона ( 222 Rn) и его дочерних продуктов является основной причиной рака легких после курения среди населения в целом [1–3]. Существует три основных встречающихся в природе изотопа радона: 222 Rn, 220 Rn и 219 Rn. Радон ( 222 Rn) является благородным газом и входит в цепочку распада тория-234 ( 234 Th) и урана-238 ( 238 U) в стабильный свинец-206 ( 206 Pb).Обилие радона зависит от количества урана, присутствующего в породе на раскопках [4]; как урановые руды, так и уран, связанный с фосфатными рудами, добываются в Иордании [5]. Это означает, что уровни концентрации радона будут выше на вырытых землях. Процесс распада занимает миллионы лет, а это значит, что газ радон всегда будет в изобилии.
Предыдущие исследования показали, что уровень осведомленности в Иордании об облучении радоном очень низок и почти ничтожен [6].Следовательно, необходимо тщательное изучение и изучение различных концентраций газообразного радона в густонаселенных жилищах в провинциях Иордании. Это исследование сформирует четкое представление о местной радоновой карте, что повысит осведомленность иорданцев об уровнях облучения и концентрации дозы.
Радон представляет наибольший процент естественной радиоактивности, переносимой по воздуху внутри помещений. Загрязнение воздуха внутри помещений в последнее время привлекает большое внимание. В связи с тенденцией к снижению скорости вентиляции и инфильтрации в жилых зданиях, наряду с популярным использованием гранита в помещениях из-за его долговечности и декоративного внешнего вида, эта проблема стала еще более серьезной [7–9].
Во всем мире существует множество типов строительства, где три основных фактора влияют на выбор типа строительства: экономический аспект, окружающая среда и благосостояние.
Следовательно, конструкции могут быть выполнены в основном из бетона, глиняного кирпича, массива дерева, деревянного каркаса или стальных каркасных конструкций [10, 11]. Знание типа конструкции может помочь исследователям лучше понять источники радона и его накопление в жилище.
Здания в Иордании построены в основном из бетона, снаружи покрыты камнями из природного известняка.Напольная плитка в зданиях изготовлена из различных материалов: керамики, мрамора или мозаики (мозаика состоит из крошек мрамора и гранита, смешанных с бетоном).
Местный климат также может влиять на накопление радона; в частности, влажность и температура играют важную роль в вентиляции здания. В Иордании смешанный пустынно-средиземноморский климат, и, следовательно, несмотря на значительные различия в температуре в течение года, погода не подвержена резким перепадам влажности.[12].
Изменение уровней концентрации радона зависит от многих факторов, таких как (1) тип конструкции, (2) от сезона к сезону, (3) в зависимости от уровня пола над землей, (4) ежедневный климат (например, давление, влажность , и скорость ветра), (5) географическое и геологическое положение, (6) площадь урановых руд и урана, связанного с фосфатными рудами, и (7) другие факторы [7, 8]. Все эти факторы можно найти в Иордании во многих жилых районах по всему королевству [9].
Целью данного исследования является измерение средних значений концентраций газа 222 Rn в жилищах различных провинций Иордании.Эти значения были статистически обработаны и сопоставлены с литературными значениями [6] с целью обновления иорданской карты радона и для того, чтобы быть на шаг впереди любого возможного увеличения облучения радоном в Иордании. Исследование направлено на определение того, попадают ли значения концентрации газообразного радона в рекомендуемый приемлемый диапазон [4, 13–15], а также на определение уровня дозового риска среди иорданцев.
2. Материалы и методы
2.1. Выбор мест измерения
Это исследование охватывает все провинции Иордании, чтобы сформировать четкое представление о местной радоновой карте, а также о распределении концентрации газообразного радона на различных многоэтажных уровнях в жилых домах для каждой провинции; В каждой провинции были выбраны 2–3 здания, расположенные случайным образом.
Измерения радона проводились осенью и зимой 2019 года. Измерения в помещениях проводились на высоте около 2 метров и на расстоянии около 0,5 метра от стен.
Эти города были выбраны по трем основным факторам — многочисленность населения, географическое и геологическое положение и богатые залежи фосфатов — Амман, Ирбид, Зарка, Мафрак, Русейфа, Мадаба, Карак, Маан и Акаба . Амман является столицей и расположен в центральном районе Иордании на высоте 600–1200 метров над уровнем моря. Ирбид расположен на высокогорном плато на севере страны. Зарка находится в пустынной зоне на востоке страны, а Мафрак находится в пустынной зоне на северо-востоке страны. Russeifa состоит из многочисленных фосфатных рудников и находится недалеко от Зарка. Мадаба расположена на западе страны недалеко от разлома долина реки Иордан, а Карак находится на юго-западе страны также недалеко от разлома долина реки Иордан. Маан расположен в пустынной зоне на юго-востоке страны, а Акаба — это прибрежный район, расположенный на крайнем юге страны.
В 2019 году зарегистрированный процентный диапазон относительной влажности в Иордании составлял от 51,0% до 24,0%, а зарегистрированная среднегодовая температура в иорданских жилищах составляла от 17 ° C до 25 ° C [12].
2.2. Средние концентрации радона в жилых помещениях
Были измерены концентрации радона в жилых помещениях на шести этажах жилых зданий.Здания были построены после 1980 г., построены из бетона и покрыты снаружи блоками из природного известняка. Напольная плитка в зданиях была изготовлена из различных материалов: керамики, мрамора или мозаики (из крошек мрамора и гранита, смешанных с бетоном).
Выбранными уровнями этажа были подвал (B1), цокольный этаж (GF), первый этаж (F1), второй этаж (F2), третий этаж (F3) и четвертый этаж (F4). Цокольный этаж (B1) — это часть здания, которая частично или полностью находится ниже уровня внешней земли.
Уровень первого этажа (GF) — это этаж, на котором обычно находится главный вход в здание и находится на уровне прилегающей территории; уровни с F1 по F4 являются последовательными, всего шесть этажей. Средний размер домохозяйства составлял 4,8 человека [16].
2.3. Оценка дозы
Годовая эффективная доза ( E ), полученная жителями, была оценена в мЗв / год на основе значений концентрации радона, измеренных в воздухе, с использованием следующего уравнения, как установлено Научным комитетом Организации Объединенных Наций по действию атомной энергии. Радиация (UNSCEAR 2000) [17] и на основе дозиметрических и эпидемиологических исследований: где (i) C : концентрация газообразного радона в воздухе жилых помещений в Бк / м 3 .(ii) t : Продолжительность воздействия на жителей; в этом исследовании принят округленный коэффициент занятости 0,8, что соответствует 7000 часам (Публикация ICRP 65, 1994) [14, 15]. (iii) F экв : Коэффициент равновесия для внутренних областей — это соотношение от равновесной эквивалентной концентрации к концентрации газообразного радона (т. е. F eq , равное 1, означает полное радиоактивное равновесие между радоном и его короткоживущими дочерними продуктами в воздухе). Научный комитет Организации Объединенных Наций по действию атомной радиации (НКДАР ООН) и Международная комиссия по радиологической защите (МКРЗ) приняли типичный для всего мира коэффициент F eq , равный 0.4 для воздуха в помещении [13, 14, 17, 18]. Поэтому в данном исследовании был принят коэффициент F eq , равный 0,4. Коэффициент преобразования 9 (нЗв * м 3 / Бк * ч) использовался в соответствии с рекомендациями НКДАР ООН (2000).
2.4. Устройство для измерения радона и метод обнаружения
В этом исследовании для обнаружения, отслеживания и идентификации ионизирующих частиц использовался портативный цифровой детектор радона (Corentium Home; Airthings), который представляет собой детектор частиц (спектрометрический).
Он основан на пассивной диффузионной камере с кремниевым фотодиодом и альфа-спектрометрией. Этот тип детектора широко используется в коммерческих целях для защиты от излучения. Детектор Corentium Home (Airthings), вероятно, будет самым конкурентоспособным детектором для мониторинга радона из-за его характеристик и стоимости; то есть этот детектор прост в использовании и более селективен по отношению к радону, имеет быстрое время отклика, работает при низком заряде батареи и имеет низкие измерения с высокой точностью. Устройство записывает каждые 1 час и обновляет среднесуточное значение краткосрочных измерений (1–7 дней), тогда как для долгосрочных измерений (месяцы) устройство обновляет и записывает среднее значение каждые 1 день.
Диапазон измерений детектора составляет 0–9999 Бк / м 3 , а после 7 дней измерений при 100 Бк / м 3 стандартные отклонения точности и прецизионности не превышают 10% [19, 20 ]. Warkentin et al. (2020) подтвердили эти значения детектора Corentium Home (Airthings) в совместном исследовании Канадской ассоциации ученых и технологов по радону и Канадского института радиационной безопасности [21], в котором AlphaGuard DF2000 использовался в качестве эталонного монитора. с погрешностью ± 3% относительно первичного эталона.
Условия испытаний внутри испытательной камеры для радона соответствовали условиям температуры и влажности внутри иорданского жилища во время периода испытаний [12, 21]. Контрольный монитор AlphaGuard DF2000 был настроен на целевую концентрацию радона 200 Бк / м 3 , а средняя измеренная концентрация радона составила 206 ± 28 Бк / м 3 при 18–22 ° C и относительной влажности 20 ° C. –50% относительной влажности в течение 7 дней. Погрешность измерений детектора Corentium Home (Airthings) составила 4.95% [21].
2,5. Статистическая проверка гипотез
Проверка нормальности значений концентрации радона проводилась как для наборов данных по провинциям, так и для нижних уровней.
Было обнаружено, что результаты обоих измерений имеют нормальное распределение, поэтому были рассчитаны среднее арифметическое и стандартное отклонение.
Десять гипотез были статистически проверены для объяснения различий: (1) Между уровнем цокольного этажа (B1) и другими уровнями этажа (GF, F1, F2, F3, F4).(2) Между различными уровнями этажей (GF, F1, F2, F3, F4). (3) Между уровнями подвальных этажей (B1) Руссейфы и уровнями подвальных этажей (B1) других провинций Иордании. (4) Между различными уровнями географическое положение уровня подвального этажа (B1) провинций Иордании. (5) Между уровнями этажа (B1, GF, F1, F2, F3, F4) Руссейфы и других провинций Иордании. (6) Между различными географическими местоположениями Уровни пола в провинциях Иордания (GF, F1, F2, F3, F4). (7) Между нижними значениями диапазона предыдущего исследования [6] и отчетными результатами этого исследования для подвального уровня (B1).(8) Между нижними значениями диапазона предыдущего исследования [6] и отчетными результатами этого исследования для нижних уровней (B1, GF, F1, F2, F3, F4). (9) Между более высокими значениями диапазона предыдущего исследования [6] и опубликованные результаты этого исследования для подвального уровня (B1). (10) Между более высокими значениями диапазона предыдущего исследования [6] и отчетными результатами этого исследования для уровней пола (B1, GF, F1, F2, F3, F4) .
3. Результаты
3.1. Средние концентрации радона в жилых помещениях
Результаты средних концентраций радона для каждого уровня пола в различных провинциях Иордании представлены в Таблице 1 и на Рисунке 1.
| 905 отклонение на каждом уровне этажа для всех городов. b Среднее арифметическое и его стандартное отклонение в одну сигму для каждого города для всех уровней этажа. c Среднее арифметическое значение пула и его стандартное отклонение в одну сигму для всех этажей во всех городах. |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
03.2. Оценка дозы
Сравнение результатов оценки дозы нашего исследования и литературы представлено в таблице 2 и на рисунке 2.
большое среднее арифметическое и его стандартное отклонение в одну сигму для каждой провинции Иордании. 4. ОбсуждениеОсновными целями этого исследования являются измерение средних значений концентраций газа 222 Rn в жилищах различных провинций Иордании и определение уровней доз среди жителей. Эти значения обрабатываются статистически и сравниваются с литературными значениями. 4.1. В помещении222 Концентрации Rn в жилищахРезультаты этого исследования охватывают жилища наиболее населенных провинций Иордании. Это исследование предназначено для формирования четкого понимания локальной потенциальной карты уровней концентрации альфа-энергии из-за 222 Rn и его дочерних продуктов на основе распределения концентрации газообразного радона в различных шестиэтажных жилых домах в каждой провинции. Выбранными шестью этажами были подвал (B1), цокольный этаж (GF), первый этаж (F1), второй этаж (F2), третий этаж (F3) и четвертый этаж (F4). Тест на нормальность значений концентрации радона проводился как для наборов данных по провинциям, так и для нижних уровней. Результаты обоих измерений оказались нормально распределенными; поэтому были рассчитаны среднее арифметическое и одно стандартное отклонение (таблица 1). В таблице 1 показаны самые высокие и самые низкие измеренные значения, то есть 314,7 Бк / м 3 в провинции Русейфа в подвальном помещении (B1) и 10,0 Бк / м 3 в провинции Мадаба на четвертом (F4 ) жилищного уровня соответственно.Суммарное среднее общих средних значений для всех измерений составляет 60,4 Бк / м 3 со стандартным отклонением, равным 56,2 Бк / м 3 . Установлено, что концентрация 222 Rn, наблюдаемая в B1 в каждой провинции, уменьшается следующим образом: Руссейфа> Маан> Зарка ≈ Ирбид> Мадаба> Карак> Акаба> Мафрак ≈ Амман. Среднее значение концентрации газообразного радона внутри помещений для подвального уровня (B1) Руссейфы, состоящего из обильных фосфатных рудников, по сравнению с подвальным уровнем (B1) других провинций Иордании значительно отличается в [6] , тогда как средние значения концентраций газообразного радона в других географических точках подвального уровня (B1) провинций Иордании существенно не различаются (Рисунок 1). Среднее значение концентрации радона в помещении для подвального уровня (B1) по сравнению с другими средними значениями нижнего уровня (GF, F1, F2, F3, F4) значительно отличается при. Также было обнаружено, что нет значимой связи внутри уровней пола (GF, F1, F2, F3, F4) выше B1 [9]. Это согласуется с концепцией, что основным источником газа радона является утечка из-под земли, а не из строительных материалов жилых домов. Кроме того, на Рисунке 1 показано, что среднее значение каждого уровня этажа в любой провинции уменьшается с увеличением уровня этажа. Среднее значение (B1, GF, F1, F2, F3, F4) Руссейфы по сравнению со средним значением (B1, GF, F1, F2, F3, F4) других провинций Иордании не соответствует существенно отличается, поскольку преобладающий источник радона оказывает лишь незначительное влияние на эти средние значения. Среднее значение концентрации радона внутри помещений для подвального уровня (B1) нашего исследования и более низкие и высокие средние значения концентрации радона в предыдущих исследованиях (Таблица 2) значительно различаются в [6, 22].Среднее значение концентраций радона внутри помещений для B1, GF, F1, F2, F3 и F4 в нашем исследовании, а также более низкие и высокие средние значения предыдущих исследований значительно различаются в [6, 22]. На рис. 2 показано, что средние значения этого исследования лежат в пределах нижнего и верхнего значений предыдущих измерений для всех провинций. Аналогичным образом, значения B1 этого исследования также лежат в пределах нижнего и верхнего значений предыдущих измерений для всех провинций. Однако общепринятый уровень действий, установленный Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ), составляет 100 Бк / м 3 ; с верхним пределом, который не должен превышать 300 Бк / м 3 [2].Округленное среднее значение уровней концентрации B1 из-за 222 Rn и его потомков в Зарка, Мадаба, Карак, Маан, Ирбид и Русейфа оказалось выше допустимого уровня действий, тогда как в провинциях Амман, Акаба и Мафрак находятся ниже. 4.2. Оценка дозыЧтобы оценить полученную дозу облучения населением, годовые эффективные дозы E (мЗв) были рассчитаны с использованием коэффициента занятости 0,8 (7000 часов в год) и коэффициента равновесия 0,4 для радона внутри помещений. в жилищах (МКРЗ, 1993) [6, 9, 14, 18]. Оценка проводилась только для измеренных средних значений как подвального уровня (B1), так и этажей (B1, GF, F1, F2, F3, F4) для каждой провинции, как показано в таблице 2. Эффективные мощности дозы 222 Rn в B1 и средние нижние уровни (B1, GF, F1, F2, F3, F4) для каждой исследованной провинции находятся в диапазоне от 1,2 до 7,9 мЗв / год и от 0,8 до 2,6 мЗв / год. , соответственно. В Публикации 65 (ICRP, 1993) рекомендуется использовать диапазон около 3–10 мЗв / год в качестве основы для принятия уровней действий по вмешательству в жилищах. Эти значения основаны на различных параметрах в зависимости от F eq и времени экспозиции.Однако Публикация 60 (ICRP, 1993) рекомендовала, чтобы эффективная доза для облучения населения не превышала 1 мЗв / год. Округленные значения B1 воздействия уровней концентрации альфа-энергии из-за 222 Rn и его потомков в Зарка, Мадаба, Карак, Маан, Ирбид и Русейфа оказались в пределах диапазона, указанного МКРЗ (3– 10 мЗв / год), а для провинций Амман, Акаба и Мафрак оказались ниже допустимого диапазона. Однако округленные средние значения нижних уровней (B1, GF, F1, F2, F3, F4) для всех провинций оказались ниже диапазона 3–10 мЗв / год.Чтобы свести к минимуму избыточное воздействие газообразного радона и его дочерних продуктов, настоятельно рекомендуется иметь соответствующую вентиляцию в жилищах на все времена года вместе с частым мониторингом. 5. ЗаключениеРадон и его дочерние продукты представляют опасность для здоровья, наряду с другими факторами, такими как проживание в подвале и отсутствие соответствующей вентиляции. Таким образом, эти факторы могут быть снижены, а последующая опасность может быть уменьшена с помощью соответствующей вентиляции. Все расчетные значения эффективной дозы в этом исследовании ниже или находятся в пределах рекомендуемого предела 3–10 мЗв / год (ICRP, 1993).Однако рекомендованная МКРЗ, ВОЗ и МАГАТЭ эффективная доза для облучения населения составляет 1 мЗв / год. Существуют трудности с оценкой индивидуальной эффективной дозы из-за неопределенностей, касающихся указанных факторов, помимо медицинского и другого радиационного фона. В Иордании смешанный пустынно-средиземноморский климат, поэтому, несмотря на заметные различия в температуре в течение года, она не подвержена резким перепадам влажности. Однако любые дальнейшие исследования могут учитывать любые сезонные изменения. Что касается концентрации 222 Rn в иорданских жилищах, существует несколько вариантов приемлемого эффективного предела 100 Бк / м 3 и верхнего предела 300 Бк / м 3 . Процесс распада 222 Rn занимает менее 4 дней, чтобы распасться до 210 Pb с периодом полураспада 22,3 года; накопление такого токсичного элемента в легких из-за постоянного вдыхания воздуха, загрязненного газом 222 Rn, может привести к серьезным проблемам со здоровьем, которые требуют дальнейших исследований. Доступность данныхДанные, использованные для поддержки исследования, доступны у соответствующего автора по запросу. Конфликт интересовАвторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Вклад авторов Акил Т. аль-Казвини отвечал за концепцию, дизайн, анализ и интерпретацию, вносил интеллектуальный вклад, а также рецензировал и исправлял рукопись. Акил Т. Аль-Казвини, Моханнад М. БлагодарностиДанные для этой статьи были собраны Моханнадом М. Аль-Арнаутом и Тибой Р. Абдулкарим для их дипломного проекта бакалавриата. Радон-222 и радий-226 в водах и отложениях юго-восточного шельфа Берингова моряРезюмеАктивность радона-222 и Ra были измерены в водах и отложениях юго-восточного шельфа Берингова моря для оценки использования радона в качестве индикатора газа обмен, перемешивание водяного столба и обмен осадка-вода.Представлено межполочное распределение Rn и Ra. Коэффициенты газообмена оценивались с помощью измерений приповерхностного дефицита Rn. Обнаружена статистически значимая линейная зависимость между средней скоростью ветра и коэффициентом переноса. Коэффициент диффузии вертикальных вихрей был оценен путем применения одномерной модели к придонным распределениям избыточного Rn; эти коэффициенты диффузии сравнивали с независимо определенными значениями. Одномерная модель, примененная к данным о придонном Rn, оказалась неадекватной, и двумерная модель была применена для улучшения соответствия между моделью и данными.Обмен через границу раздела «осадок-вода» был рассчитан на основе дефицита Rn, измеренного в кернах отложений, оценок избыточного Rn в толще воды в постоянном урожае и скорости образования Rn в пробах, взятых с поверхности донных отложений. Биологическое орошение отложений оказалось основным механизмом обмена между отложениями и водными столбами. Распределения в водной толще показали тонкую структуру, о которой сообщалось ранее, и предполагали биологическое удаление Ra. © 1987. 226 222 226 222 222 222 222 222 222 226 Многие научные публикации, созданные UC, находятся в свободном доступе на этом сайте из-за политики открытого доступа UC.Сообщите нам, насколько этот доступ важен для вас. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Однако округленные средние значения уровней пола (B1, GF, F1, F2, F3, F4) для Russeifa также оказались выше верхнего предела 300 Бк / м 3 . Недавнее исследование Giraldo-Osorio et al. (2020) заявляет, что в отдельных странах Центральной и Южной Америки ограничения внутри помещений составляют до 600 Бк / м 3 , что намного выше верхнего предела уровня действия [23].
Аль-Арнаут и Тиба Р.Абдулкарим составил рукопись. Моханнад М. Аль-Арнаут и Тиба Р. Абдулкарим отвечали за сбор данных по жилищам в провинциях Иордании. Все авторы прочитали и согласились с опубликованной версией рукописи.