I lyset af den hurtige udvikling af videnskab og teknologi er eksperter bekymrede over den manglende fremme af strålingshygiejne blandt befolkningen. Eksperter forudser, at "radiologisk uvidenhed" i det næste årti kan blive en reel trussel mod samfundets og planetens sikkerhed.
Den usynlige morder
I det 15. århundrede var europæiske læger forvirrede over den unorm alt høje dødelighed af lungesygdomme blandt arbejdere i miner, der udvinder jern, polymetaller og sølv. En mystisk sygdom, kaldet "bjergsyge", ramte minearbejdere halvtreds gange oftere end den gennemsnitlige lægmand. Først i begyndelsen af det 20. århundrede, efter opdagelsen af radon, var det ham, der blev anerkendt som årsagen til at stimulere udviklingen af lungekræft blandt minearbejdere i Tyskland og Tjekkiet.
Hvad er radon? Har det kun en negativ effekt på den menneskelige krop? For at besvare disse spørgsmål bør man huske historien om opdagelsen og studiet af dette mystiske element.
Emanation betyder "udstrømning"
Opdageren af radon accepteretoverveje den engelske fysiker E. Rutherford. Det var ham, der i 1899 bemærkede, at thorium-baserede præparater ud over tunge α-partikler udsender en farveløs gas, hvilket fører til en stigning i niveauet af radioaktivitet i miljøet. Forskeren kaldte det påståede stof en emanation af thorium (fra emanation (lat.) - udløb) og tildelte det bogstavet Em. Lignende emanationer er også karakteristiske for radiumpræparater. I det første tilfælde blev den udsendte gas kaldt thoron, i det andet - radon.
Senere var det muligt at bevise, at gasser er radionuklider af et nyt grundstof. Det lykkedes den skotske kemiker, nobelpristager (1904) William Ramsay (sammen med Whitlow Gray) i 1908 for første gang at isolere den i sin rene form. Fem år senere blev navnet radon og symbolet Rn endelig tildelt elementet.
Hvad er radon?
I det periodiske system over kemiske grundstoffer i D. I. Mendeleev er radon i den 18. gruppe. Har atomnummer z=86.
Alle eksisterende isotoper af radon (mere end 35, med massetal fra 195 til 230) er radioaktive og udgør en vis fare for mennesker. I naturen er der fire typer af atomer i grundstoffet. Alle er en del af den naturlige radioaktive serie af actinouranium, thorium og uranium - radium. Nogle isotoper har deres egne navne, og ifølge historisk tradition kaldes de emanationer:
- anemone - actinon 219Rn;
- thorium - thoron 220Rn;
- radium - radon 222Rn.
Den sidste er anderledesden største stabilitet. Halveringstiden for radon 222Rn er 91,2 timer (3,82 dage). De resterende isotopers steady state-tid beregnes i sekunder og millisekunder. Under henfald med stråling af α-partikler dannes isotoper af polonium. Det var i øvrigt under undersøgelsen af radon, at forskerne først stødte på adskillige varianter af atomer af det samme grundstof, som de senere kaldte isotoper (fra græsk "lige", "samme").
Fysiske og kemiske egenskaber
Under normale forhold er radon en farveløs og lugtfri gas, hvis tilstedeværelse kun kan påvises med specielle instrumenter. Massefylde - 9, 81 g/l. Det er den tungeste (luft er 7,5 gange lettere), den sjældneste og dyreste af alle gasser, vi kender på vores planet.
Vi vil godt opløses i vand (460 ml/l), men i organiske forbindelser er opløseligheden af radon en størrelsesorden højere. Det har en fluorescenseffekt forårsaget af høj iboende radioaktivitet. For den gasformige og flydende tilstand (ved temperaturer under -62˚С) er en blå glød karakteristisk, for den krystallinske (under -71˚С) - gul eller orange-rød.
Den kemiske egenskab ved radon skyldes dets tilhørsforhold til gruppen af inerte ("ædle") gasser. Det er karakteriseret ved kemiske reaktioner med oxygen, fluor og nogle andre halogener.
På den anden side er den ustabile kerne af et grundstof en kilde til højenergipartikler, der påvirker mange stoffer. Udsættelse for radon pletter glas og porcelæn, nedbryder vand til ilt,brint og ozon, ødelægger paraffin og vaseline osv.
Få radon
For at isolere radonisotoper er det nok at føre en luftstråle hen over et stof, der indeholder radium i en eller anden form. Gaskoncentrationen i strålen vil afhænge af mange fysiske faktorer (fugtighed, temperatur), af stoffets krystalstruktur, dets sammensætning, porøsitet, homogenitet og kan variere fra små fraktioner til 100%. Norm alt anvendes opløsninger af bromid eller radiumchlorid i s altsyre. Faste porøse stoffer bruges meget sjældnere, selvom radon frigives mere rent.
Den resulterende gasblanding renses fra vanddamp, ilt og brint og passerer den gennem et varmt kobbergitter. Resten (1/25.000 af det oprindelige volumen) kondenseres med flydende luft, og urenheder af nitrogen, helium og inerte gasser fjernes fra kondensatet.
Bemærk: Der produceres kun et par titusinder af kubikcentimeter af det kemiske grundstof radon på verdensplan om året.
Spredning i naturen
Radiumkerner, hvis fissionsprodukt er radon, dannes igen under henfaldet af uran. Den vigtigste kilde til radon er således jord og mineraler indeholdende uran og thorium. Den højeste koncentration af disse elementer findes i magmatiske, sedimentære, metamorfe bjergarter, mørkfarvede skifre. På grund af sin træghed forlader radongassen let mineralernes krystalgitre og spredes let over lange afstande gennem hulrum og revner i jordskorpen og undslipper ud i atmosfæren.
Desuden er interstrat alt grundvand, der vasker sådanne sten, let mættet med radon. Radonvand og dets specifikke egenskaber er blevet brugt af mennesker længe før opdagelsen af selve grundstoffet.
Ven eller fjende?
På trods af tusindvis af videnskabelige og populærvidenskabelige artikler skrevet om denne radioaktive gas, er det utvetydigt at besvare spørgsmålet: "Hvad er radon, og hvad er dets betydning for menneskeheden?" virker svært. Moderne forskere står over for mindst to problemer. Den første er, at inden for radonstrålingens indvirkning på levende stof er det både et skadeligt og nyttigt element. Den anden er manglen på pålidelige midler til registrering og overvågning. De eksisterende radondetektorer i atmosfæren, selv de mest moderne og følsomme, kan give resultater, der adskiller sig flere gange, når målingerne gentages.
Pas på med radon
Den vigtigste strålingsdosis (mere end 70%) i livets proces, som en person modtager på grund af naturlige radionuklider, blandt hvilke de ledende positioner tilhører den farveløse gasart radon. Afhængigt af boligbygningens geografiske placering kan dens "bidrag" variere fra 30 til 60 %. En konstant mængde ustabile isotoper af et farligt grundstof i atmosfæren opretholdes af en kontinuerlig forsyning fra jordens klipper. Radon har den ubehagelige egenskab at samle sig inde i boliger og offentlige bygninger, hvor dets koncentration kan stige titusinder eller hundredvis af gange. For et godt helbredmenneskelig fare er ikke så meget selve den radioaktive gas, men de kemisk aktive isotoper af polonium 214Po og 218Po, dannet som et resultat af dets henfald. De holdes fast i kroppen og har en skadelig effekt på levende væv med intern α-stråling.
Ud over astmatiske anfald af kvælning og depression, svimmelhed og migræne, er dette fyldt med udvikling af lungekræft. Risikogruppen omfatter arbejdere fra uranminer og mine- og forarbejdningsanlæg, vulkanologer, radonterapeuter, befolkningen i ugunstige områder med et højt indhold af radonderivater i jordskorpen og artesiske farvande samt radonresorts. For at identificere sådanne områder udarbejdes kort over radonfare ved hjælp af geologiske og strålingshygiejniske metoder.
Til en bemærkning: det menes, at det var radoneksponering, der fremkaldte døden fra lungekræft i 1916 af den skotske forsker af dette grundstof, William Ramsay.
Beskyttelsesmetoder
I det sidste årti, efter de vestlige naboers eksempel, begyndte de nødvendige anti-radonforanst altninger at brede sig i landene i det tidligere SNG. Reguleringsdokumenter dukkede op (SanPin 2.6.1., SP 2.6.1.) med klare krav til at sikre befolkningens strålingssikkerhed.
De vigtigste foranst altninger til beskyttelse mod jordgasser og naturlige strålingskilder omfatter:
- Arrangement på jorden under jorden af trægulve af en monolitisk betonplade med en knust stenbund og pålidelig vandtætning.
- Leverer forbedret ventilationkælder- og kælderrum, ventilation af beboelsesejendomme.
- Vand, der kommer ind i køkkener og badeværelser, skal udsættes for særlig filtrering, og selve rummene er udstyret med tvangsudsugningsanordninger.
Radiomedicin
Hvad er radon, vidste vores forfædre ikke, men selv de herlige ryttere fra Djengis Khan helede deres sår med vandet fra kilderne i Belokurikha (Altai), mættet med denne gas. Faktum er, at i mikrodoser har radon en positiv effekt på en persons vitale organer og centralnervesystemet. Udsættelse for radonvand fremskynder metaboliske processer, på grund af hvilke beskadigede væv genoprettes meget hurtigere, hjertets og kredsløbssystemets arbejde normaliseres, og blodkarvæggene styrkes.
Resorts i de bjergrige områder i Kaukasus (Essentuki, Pyatigorsk, Kislovodsk), Østrig (Gastein), Tjekkiet (Yakhimov, Karlovy Vary), Tyskland (Baden-Baden), Japan (Misasa) har længe nydt godt -fortjente berømmelse og popularitet. Moderne medicin tilbyder, udover radonbade, behandling i form af vanding, inhalation under streng overvågning af en passende specialist.
I menneskehedens tjeneste
Omfanget af radongas er ikke begrænset til medicin alene. Evnen af isotoper af et element til at adsorbere bruges aktivt i materialevidenskab til at måle graden af heterogenitet af metaloverflader og dekoration. Ved fremstilling af stål og glas bruges radon til at styre strømmen af teknologiske processer. Med hans hjælptjek gasmasker og kemikaliebeskyttelsesudstyr for tæthed.
Indenfor geofysik og geologi er mange metoder til at søge efter og påvise aflejringer af mineraler og radioaktive malme baseret på brugen af radonundersøgelser. Koncentrationen af radonisotoper i jorden kan bruges til at bedømme klippeformationernes gaspermeabilitet og tæthed. Overvågning af radonmiljøet ser lovende ud med hensyn til at forudsige kommende jordskælv.
Det er stadig at håbe, at menneskeheden stadig vil klare de negative virkninger af radon, og det radioaktive element vil kun gavne jordens befolkning.
