МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ»

КАФЕДРА «ЭКОЛОГИЯ»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №7

«РАДОН И ПРОДУКТЫ ЕГО РАСПАДА»

Выполнили:

студенты группы М092501(70)

Новиков М.С, Зобов И.Р, Ягудин Р.Р,

Крапильский А.А, Рожков Е.И, Широков Н.Д,

Шаинян С.А.

Проверила:

к.э.н., доцент Федоркина И.А.

МОСКВА

2025

Цель работы: самостоятельное изучение свойств газа радона и его продуктов распада, а также схему образования и распада.

Теоретическая часть

В 1977 г. Научный комитет по действию атомной радиации (НКДАР) определил радон как основной источник радиационной опасности для населения. Таким образом, снижениевоздействия радона и его ДПР является одним из наиболее эффективных путей ограничения облучения населения и соответственно одной из приоритетных задач радиационной безопасности.

Радон – одноатомный газ без цвета и запаха, является самым тяжёлым из инертных газов (в 7,5 раз тяжелее воздуха).

Имеются 4 природных изотопа радона: 222Rn, 220Rn, 219Rn и 218Rn (все α-излучатели). Радий-226 является одним из дочерних продуктов распада урана-238 (рис. 7.1). Радон-222 образуется при распаде радия-226 (рис 7.2).

Рис.7.1 – Схема распада природного радионуклида урана-238

Рис. 7.2 – Схема образования и распада радона

Распространённость изотопов радона в различных средах

Объёмная активность 222Rn в приземном слое атмосферного воздуха над сушей в разных регионах варьирует в основном в пределах от 1 до 10 Бк/м3

(в среднем 3,7 Бк/м3), ноизвестны территории, где она может достигать 100 и более Бк/м3.

Изотопы радона поступают в атмосферу главным образом из почвы. В приземном слое атмосферы концентрация изотопов радона определяется величиной его эксхаляции из почвы (грунта) и атмосферным разбавлением.

Эксхаляцией (или скоростью эксхаляции) радона называется плотность его потока из почвы (грунта) в атмосферу, которая выражается активностью радона, поступающей с единицы поверхности почвы (грунта) в единицу времени [Бк/(м2 ⋅ с)].

Скорость эксхаляции 222Rn из почв и земных пород лежит в основном в пределах от 1 до 70 мБк/(м2 ⋅ с).

Эксхаляция из почвы и объёмная активность 222Rn в атмосферном воздухе подвержены существенным суточным и сезонным колебаниям. Эксхаляция существенно зависит от метеорологических условий – увеличивается при повышении температуры, солнечной погоде, ветре и пониженном давлении и уменьшается при промерзании почвы, выпадении дождя и наличии снежного покрова.

Объёмная активность 222Rn в подпочвенном воздухе лежит чаще всего в пределах от 2000 до 50 000 Бк/м3, хотя встречаются регионы и с более высоким уровнем – до 1 млн Бк/м3 и выше. Таким образом, объёмная активность 222Rn в подпочвенном воздухе превышает содержание 222Rn в приземном слое атмосферы в среднем в 103-104 раз.

Выделение изотопов Rn в воздух или в другую среду из твёрдых веществ, содержащих изотопы радия, называется эманированием.

Эманирующая способность вещества определяется количеством изотопов радона, выделившимся из единицы массы вещества. Отношение числа атомов изотопов радона, выделившихся во внешнее пространство, ко всему образовавшемуся числу атомов изотопов радона в веществе за этот же промежуток времени называется коэффициентом эманирования (выражается в процентах или десятичной дробью).

Биологическое действие изотопов радона и его дпр.

Биологическое действие изотопов радона и его короткоживущих ДПР обусловлено возникающим при их распаде ионизирующим излучением – в первую очередь α-излучением, биологическая эффективность которого в 20 раз выше, чем у γ- и β-излучений.

Основным последствием хронического воздействия изотопов радона и их ДПР на организм человека и животных является рак лёгких.

Единицы экспозиции дочерними продуктами распада изотопов радона и переход от экспозиции к эффективной дозе. Экспозиция дочерними продуктами распада радона населения, пребывающего в помещениях с эквивалентной равновесной объёмной активностью (ЭРОАRn), равной 16 Бк/м3 (средний мировой уровень), составляет за 1 год (с учётом того, что человек находится в помещении 80% времени, т.е. примерно 7000 ч в год, и без учёта воздействия радона вне помещения):

16 Бк/м3 × 7000 ч = 1,12·105 Бк ⋅ ч/м3

Для населения, пребывающего в помещениях с ЭРОАRn,

равной 200 Бк/м3, экспозиция за 1 год составит:

200 Бк/м3 × 7000 ч = 14·105 Бк ⋅ ч/м3

Это показывает важность мониторинга ДПР изотопов радона в жилых домах и других помещениях, в которых человек проводит большую часть жизни.