3. Земное (терригенное) излучение

Терригенное излучение образуют радиоактивные элементы, содержащиеся в минералах земной коры, которые некогда возникли в процессе образования вещества Земли. Из-за большого периода полураспада ядер многие радиоактивные элементы сохранились на Земле вплоть до настоящего времени. Важнейшие из первозданных радионуклидов: калий-40, торий-232, а также уран-235 и уран-238. Торий и уран распадаются с образованием различных радионуклидов в соответствии с их радиоактивными рядами. Наибольшее значение из таких радиоактивных изотопов имеют радон-220 и -222, радий-224 и -226, свинец-210 и полоний-210.

Радиоактивные элементы, содержащиеся в земной коре и строительных материалах, из которых сооружены дома, испускают лучи, непрестанно проходящие сквозь наше тело, т.е. образуют внешний источник радиации. В то же время пища, содержащая микроскопическое количество редких радиоактивных элементов, инертный газ радон, выделяющийся, в том числе и из стройматериалов, поступая внутрь организма, образуют постоянный источник внутреннего облучения.

Интенсивность земного излучения очень сильно варьирует в зависимости от типа грунта и типа строений. Как правило, природные радионуклиды сконцентрированы в гранитных породах гор, где преобладает рубидий-87 (до 40 г на 1 т грунта). Радиоактивность известняковых и песчаных пород ниже, они содержат калий-40, рубидий-87, уран-238, иттрий-232. В глинах преобладает содержание радия-226 и тория-232. Радиоактивность глины существенно повышается в процессе высокотермической обработки (изготовление керамики, огнеупоров, теплоизоляционных материалов) в результате повышения их концентрации.

Названные выше природные радионуклиды или продукты их дочернего распада повсеместно выходят из земной коры, накапливаются в непроветриваемых помещениях подвалов, нижних этажей зданий. Наиболее богаты естественными радионуклидами фосфогипс, красный глиняный кирпич с отходами производства глинозема из бокситов, доменный шлак, летучая зола (зольная пыль), щебень и керамзит, являющиеся сырьем для изготовления строительных материалов.

В нашей стране существует три класса радиационной опасности щебня. Из щебня первого класса можно строить любые объекты без ограничений. Из щебня второго класса разрешается строительство промышленных объектов и дорог. Из щебня третьего класса – только нежилые помещения. Пункт 4 ст. 15 Закона «О радиационной безопасности населения» запрещает использовать стройматериалы и изделия, не отвечающие требованиям радиационной безопасности.

Уран в угле делает выбросы в ТЭС опаснее, чем выбросы на АЭС. Так, за год выбросы на одной ТЭС средней мощности при очистке золы на 90 % достигают 2 тыс. человеко-Зв, в то время как на АЭС – 1 тыс. Правда, при очистке до 99,5 % (а это возможно при современных методах и средствах очистки) доза от ТЭС может быть уменьшена в 20 раз.

Установлено, что наиболее весомым (более 50 %) из всех природных источников радиации является радон – инертный газ (в 7,6 раза тяжелее воздуха), естественный член радиоактивных рядов тория и урана, встречающийся в форме радиоактивных изотопов. Он распадается с испусканием α и γ-излучения, физические периоды полураспада составляют: у Rn-219 – 4 секунды, Rn-220 (торон Tn) – 55,6 секунды, Rn-222 – 3,8 суток.

Когда говорят о радоне, то подразумевают не только сам радон, но и короткоживущие продукты его распада (так называемые дочерние продукты), радиационная опасность которых намного выше.

Большинство радиоактивных элементов являются металлами и в среде обитания, в общем-то, пассивны, а газ радон выходит из места своего рождения в самую активную и воспринимающую среду – в воздух, которым мы дышим.

Радон попадает в атмосферу помещений различными путями: а) проникает из недр Земли; б) выделяется из строительных материалов (цемент, щебень, кирпич), из которых построено здание; в) привносится с водопроводной водой, бытовым газом и другими продуктами жизнеобеспечения; г) выделяется при сжигании угля.

За одну минуту в наши легкие с вдыхаемым воздухом попадает как минимум несколько миллионов радиоактивных атомов радона. В неблагоприятных же условиях это число может увеличиваться в сотни и тысячи раз.

Из-за достаточно большого периода полураспада (3,8 суток) радон более или менее равномерно распределяется в тропосфере (на высоте около 10 км). Но любая постройка, в том числе жилой дом, препятствует рассеиванию радиоактивного газа, что приводит к значительной его концентрации в помещениях.

Уровень концентрации радона в воздушной среде зависит от многих причин: высокого содержания урана и тория в строительных материалах; нахождения фундамента дома на участке с выходом пород с повышенной радиоактивностью; высокой герметизации и плохой вентиляции помещений; использования воды, добытой с большой глубины; применения природного газа без вытяжек.

Пункт 3 ст. 15 Закона «О радиационной безопасности населения» предусматривает, что при невозможности выполнения нормативов путем снижения уровня содержания радона и γ-излучения природных радионуклидов в зданиях и сооружениях должен быть изменен характер их использования.

Максимально допустимый уровень, рекомендованный Международной комиссией по радиационной защите, составляет 200 Бк/м³. Минздрав России в 1990 г. установил контрольные уровни наличия радона: во вновь строящихся домах – не более 100 Бк/м³, а в заселенных – не более 200. Если не удается добиться снижения уровня ниже 400 Бк/м³, то решается вопрос о переселении жильцов.

Эти же требования отражены в нормативе № 43-10/796 «Ограничения облучения населения от природных источников ионизирующего излучения». В нем указано, что если уличный фон плюс фон в квартирах составляет от 65 до 80 мкР/час, то органы санэпиднадзора должны ставить вопрос о переселении жильцов в другие дома.

Каждый построенный дом должен сдаваться в эксплуатацию с обязательным сертификатом на количество радона в воздухе его помещений, с 1998 г. вводится радиационно-гигиеническая паспортизация организаций и территорий, где дана оценка влияния источников ионизирующего излучения.

Для уменьшения содержания радиоактивного радона в помещении необходима надежная изоляция от подпола или установка достаточной вентиляции. Если облицевать стены в квартире пластиковыми материалами, выделение радона уменьшится в 10 раз. Такой же эффект достигается при покрытии стен красками на эпоксидной основе или тремя слоями масляной краски. При оклейке стен обычными бумажными обоями (чем плотнее бумага, тем лучше) поступление радона уменьшается на 30 %. Штукатурка стен, наоборот, повышает его содержание.

Высокой радиационной нагрузке из-за вдыхания радона подвергаются рабочие при добыче урана; установлено увеличение числа случаев заболевания их раком легких.

Некоторые специалисты, критически относящиеся к лечению радоновыми ваннами, предостерегают о возможности радиационных поражений и считают, что стимулирующее положительное биологическое воздействие таких целебных источников обусловлено защитной реакцией организма на радиационную нагрузку. У персонала бальнеологических лечебниц были установлены изменения генетического материала, обусловленные воздействием радонсодержащих источников.

Опасность представляет попадание паров воды с высоким содержанием радона в легкие вместе с вдыхаемым воздухом, что чаще всего происходит в ванной комнате или парилке (парной).