Радий и радон в окружающей среде

редактировать
Прогнозируемая часть домов в США имеет концентрации радона, превышающие рекомендуемый EPA уровень действия 4 пКи / л

Радий и радон вносят важный вклад в радиоактивность окружающей среды. Радон естественным образом встречается в окружающей среде в результате распада радиоактивных элементов в почве, и он может накапливаться в домах, построенных на территориях, где происходит такой распад. Радон - одна из основных причин рака; по оценкам, на его долю приходится около 2% всех смертей, связанных с раком в Европе.

Радий, как и радон, является радиоактивным элементом, в небольших количествах он встречается в природе и опасен для жизни, если уровень радиации превышает 20 -50 мЗв / год. Радий возник как продукт распада некоторых изотопов урана и тория. Радий также может попадать в окружающую среду в результате деятельности человека, например, в неправильно выброшенных продуктах, окрашенных радиолюминесцентной краской.

Содержание
  • 1 Радий
    • 1.1 В нефтегазовой промышленности
    • 1.2 Радиолюминесцентные (светящиеся в темноте) продукты
    • 1.3 В радиоактивном шарлатанстве
  • 2 Радон
    • 2.1 Возникновение
    • 2,2 В воздухе
    • 2,3 В грунтовых водах
    • 2,4 Радон в дождевой воде
    • 2,5 В нефтегазовой промышленности
    • 2,6 В шахтах
    • 2,7 В домах
  • 3 Ссылки
  • 4 Дополнительная литература
Радий

В нефтегазовой промышленности

Остатки нефтяной и газовой промышленности часто содержат радий и его дочери. Сульфатная накипь из нефтяной скважины может быть очень богата радием. Дело в том, что вода внутри нефтяного месторождения часто очень богата стронцием, барием и радием, в то время как морская вода очень богата сульфатом поэтому, если вода из нефтяной скважины сбрасывается в море или смешивается с морской водой, радий, вероятно, будет выведен из раствора сульфатом бария / стронция, который действует как осадок носителя.

Радиолюминесцентные (светящиеся в темноте) продукты

Местное загрязнение из-за неправильной утилизации радиевых радиолюминесцентных красок неизвестно.

В радиоактивном шарлатанстве

Эбен Байерс был богатым американским светским человеком, чья смерть в 1932 году в результате использования радиоактивного шарлатанства продукта под названием Radithor является ярким примером смерти, вызванной радием. Radithor содержал приблизительно 1 мкКи (40 кБк) Ra и 1 мкКи Ra на флакон. Радитор принимали внутрь, а радий, являясь имитатором кальция, имеет очень длительный биологический период полураспада в костях.

Радон
Радон в форме воздуха. часть фонового излучения, которое можно наблюдать в камере Вильсона

. Большая часть дозы вызвана распадом полония (Po) и привести (Pb) дочерей Рн. Контролируя воздействие на дочерей, можно снизить дозу радиоактивного излучения на кожу и легкие как минимум на 90%. Это можно сделать, надев респиратор или костюм, закрывающий все тело. Обратите внимание, что воздействие дыма одновременно с радоном и дочерними элементами радона увеличивает вредное воздействие радона. У уранодобытчиков было обнаружено, что радон более канцерогенный у курильщиков, чем у некурящих.

Серия Uranium Радий или уран.

Возникновение

Концентрация радона в открытом воздухе колеблется от 1 до 100 Бк на кубический метр. Радон содержится в некоторых источниках и горячих источниках. В городах Мисаса, Япония и Бад-Кройцнах, Германия есть богатые радием источники, излучающие радон, а также Радий-Спрингс, Нью-Мексико.

Радон естественным образом выделяется из земли, особенно в некоторых регионах, особенно, но не только в регионах с гранитными почвами. Не все гранитные регионы склонны к высоким выбросам радона, например, в то время как порода, на которой находится Абердин, очень богата радием, в породе отсутствуют трещины, необходимые для миграции радона. В других близлежащих районах Шотландии (к северу от Абердина) и в Корнуолле / Девоне радон в значительной степени способен выходить из скалы.

Радон - это продукт распада радия, который, в свою очередь, является продуктом распада урана. Можно получить карты средних уровней радона в домах, чтобы помочь в планировании мер по снижению радонового воздействия в домах.

Обратите внимание, что при высоком содержании урана в почве / горных породах под домом не всегда приводит к высокому уровню радона в воздухе, можно увидеть положительную корреляцию между содержанием урана в почве и уровнем радона в воздухе.

В воздухе

Радон связан с качеством воздуха в помещениях, поскольку он портит многие дома. (См. «Радон в домах» ниже.)

Выбрасываемый в воздух радон (Rn) распадается до Pb и других радиоизотопов, и уровни Pb можно измерить. Важно отметить, что скорость выпадения этого радиоизотопа очень зависит от сезона. Вот график скорости осаждения, наблюдаемой в Японии.

Скорость осаждения свинца-210 в зависимости от времени, как наблюдалось в Японии

В подземных водах

Вода из скважин может быть очень богата радоном. ; использование этой воды внутри дома - это дополнительный путь, по которому радон проникает в дом. Радон может попадать в воздух и затем быть источником воздействия на людей, или вода может потребляться людьми, что является другим путем воздействия.

Радон в дождевой воде

Дождевая вода может быть очень радиоактивен из-за высокого уровня радона и его дочерних продуктов распада Bi и Pb; концентрации этих радиоизотопов могут быть достаточно высокими, чтобы серьезно нарушить радиационный мониторинг на атомных электростанциях. Самый высокий уровень радона в дождевой воде наблюдается во время гроз, и предполагается, что радон концентрируется в грозах из-за положительного электрического заряда атома. Оценки возраста дождевых капель были получены путем измерения изотопного содержания короткоживущих продуктов распада радона в дождевой воде.

В нефтегазовой промышленности

Вода, нефть и газ из колодец часто содержит радон. Радон распадается с образованием твердых радиоизотопов, которые образуют покрытия внутри трубопроводов. На нефтеперерабатывающем заводе участок завода, на котором обрабатывается пропан, часто является одним из наиболее загрязненных участков завода, поскольку температура кипения радона аналогична точке кипения пропана.

В шахтах

Поскольку урановые полезные ископаемые выделяют газ радон и их вредные и высокорадиоактивные дочерние продукты, добыча урана значительно опаснее других (уже опасных) твердых пород горнодобывающая промышленность, требующая соответствующих систем вентиляции, если шахты не карьер. В течение 1950-х годов значительное число американских уранодобытчиков были индейцами навахо, так как многие урановые месторождения были обнаружены в резервациях навахо. Статистически значимая группа этих горняков позже заболела мелкоклеточным раком легких, типом рака, обычно не связанным с курением, после воздействия урановой руды и радона-222, естественного распада. продукт из урана. Было показано, что радон, который вырабатывается ураном, а не сам уран, вызывает рак. Некоторые выжившие и их потомки получили компенсацию в соответствии с Законом о компенсации за радиационное облучение 1990 года.

В настоящее время уровень радона в воздухе шахт обычно регулируется законом. В действующей шахте уровень радона можно контролировать с помощью вентиляции, герметизации старых выработок и контроля воды в шахте. Уровень в шахте может повыситься, когда шахта покинута, он может достигнуть уровня, при котором кожа станет красной (легкий радиационный ожог ). Уровни радона в некоторых шахтах могут достигать от 400 до 700 кБк м.

Обычной единицей воздействия на ткань легких альфа-излучателей является рабочий уровень в месяц (WLM ), здесь человеческие легкие были подвергнуты в течение 170 часов (типичный месяц работы шахтера) воздействию воздуха, который содержит 3,7 кБк Rn (в равновесии с продуктами его распада). Это воздух с мощностью дозы альфа-излучения 1 рабочий уровень (WL). Подсчитано, что средний человек (широкая публика ) подвергается 0,2 WLM в год, что составляет от 15 до 20 WLM за всю жизнь. Согласно NRC 1 WLM - это доза в легких от 5 до 10 мЗв (от 0,5 до 1,0 rem ), в то время как Организация экономического сотрудничества и развития (OECD) считает, что 1 WLM равна дозе в легких 5,5 мЗв, Международная комиссия по радиологической защите (МКРЗ) считает 1 WLM дозой в легких 5 мЗв для профессиональных работников (и дозой в легких 4 мЗв для населения). Наконец, Научный комитет Организации Объединенных Наций по действию атомной радиации (НКДАР ООН) считает, что воздействие на легкие 1 Бк Rn (в равновесии с продуктами его распада) в течение одного года вызовет дозу 61 мкЗв.

Было показано, что у людей связь между раком легких и радоном существует (вне всяких разумных сомнений) для облучения 100 WLM и выше. Используя данные нескольких исследований, можно было показать, что повышенный риск может быть вызван дозой от 15 до 20 WLM. К сожалению, эти исследования были трудными, поскольку случайные ошибки в данных очень велики. Вероятно, что горняки также подвергаются другим воздействиям, которые могут нанести вред их легким во время работы (например, пыль и дизельные пары).

В домах

Тот факт, что радон присутствует в воздухе помещений, известен по крайней мере с 1950-х годов, а исследования его воздействия на здоровье человека начались в начале 1970-х годов. Опасность облучения радоном в жилищах стала более широко известна после 1984 года в результате дела Стэнли Уотраса, сотрудника атомной электростанции в Лимерике в Пенсильвании. Г-н Ватрас включил радиационную сигнализацию (см. счетчик Гейгера ) по дороге на работу в течение двух недель подряд, пока власти искали источник заражения. Они были потрясены, обнаружив, что источником был поразительно высокий уровень радона в его подвале, и он не имел отношения к атомной станции. Риск, связанный с проживанием в его доме, был оценен как курение 135 пачек сигарет каждый день.

В зависимости от того, как дома построены и вентилируются, радон может накапливаться в подвалах и жилых помещениях. Европейский Союз рекомендует смягчение воздействия, начиная с концентраций 400 Бк / м для старых домов и 200 Бк / м для новых.

Национальный совет по радиационной защите и измерениям (NCRP) рекомендует действия для любого дома с концентрацией выше 8 pCi / л (300 Бк / м³).

Агентство по охране окружающей среды США рекомендует действия для любого дома с концентрацией выше 148 Бк / м (выражается как 4 пКи / L). Согласно их статистическим данным, почти каждый пятнадцатый дом в США имеет высокий уровень радона в помещениях. Генеральный хирург США и EPA рекомендуют проверять все дома на радон. С 1985 года миллионы домов были проверены на наличие радона в США.

Добавив под цокольным этажом пространство для обхода, которое подлежит принудительной вентиляции, уровень радона в доме можно снизить.

Список литературы
  • ГК Гиллмор, П. Филлипс, А. Денман, М. Сперрин и Г. Пирс, Экотоксикология и экологическая безопасность, 2001, 49, 281.
  • J.H. Любин и Дж.Д. Бойс, Journal Natl. Институт рака, 1997, 89, 49. (Риски внутреннего радона)
  • N.M. Херли и Дж. Hurley, Environment International, 1986, 12, 39. (Рак легких у уранодобывающих предприятий в зависимости от воздействия радона).
Дополнительная литература
  • Хала, Дж. И Навратил Дж. Д., Радиоактивность, ионизация Радиация и ядерная энергия, Конвой, 2003. ISBN 80-7302-053-X
Последняя правка сделана 2021-06-03 06:11:04
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте