45. Радон и уровни облучения населения радоном. Оп­ти­мизация дозовых нагрузок, создаваемых радоном.

Радон - это бесцветный, невидимый, не имеющий вкуса и запаха инертный газ, примерно в 7,5 раза тяжелее воз­духа; об­разуется в процессе радиоактивного распада радио­нуклидов урановых и ториевого рядов. Существует три есте­ственных (природных) изотопа радона: Rn-222 (Т1/2 - 3,8 дня; ряд распада U -238), Rn-220 или торон (Т1/2 - 55 секунд; ряд распада Th-232), Rn-219 или актинон (Т1/2 -4 секунды; ряд распада U-235). Все изотопы радона являются альфа-излучателями. Большая часть радона и торона фи­зически связана с материалом, в котором нахо­дятся их предше­ственники. Однако некоторая часть может диффундировать от места образования в другую среду. Из-за относительно боль­шого Т1/2 радон-222 может диффундировать на большие расстояния (в пределах нескольких м). Миграция актинона ограничивается не­сколькими мм и обычно он не достигает поверхности материала. Часть то­рона может выделяться и мигрировать в пределах нескольких см. Поэтому концентрации Rn -219 и 220 малы, по сравнению с Rn-222.

Основные источники радона: грунт, строймате­риалы, грунтовые воды, природный газ, уголь, рудники, от­валы, образующиеся при добыче фосфорных удобрений, растения, геотермальные электростанции, предприятия ЯТЦ.

Главный источник поступления Rn в атмосферу - почва и грунтовые породы. Средние конц-ии радона в почвенном воздухе на не­сколько порядков выше его конц-ий в атмосферном воз­духе, вследствие чего происходит постоянное выделение почвенного радона в ат­мосферу путем диффузии. Факторы, влияющие на процесс попадания радона в воздух из почвы: а) снижающие интенсивность эксгаляции ра­дона: дождь, снег, мороз, повыш. атмосферного давле­ния (по­этому в почве радона больше зимой и в периоды дождей) б) усиливающие интенсивность эксгаляции радона: повы­шение температуры, увеличение скорости ветра. Суточный максимум конц-и наблюдается в ночные часы, когда атмосфера наименее под­вижна, а минимум наблюдается днем, когда вертикаль­ное смешивание благодаря турбулентной диффузии макси­мально. На высоте нескольких метров от земли конц-я Rn падает уже в де­сятки раз.

С геологической точки зрения более 40 % территории РБ являются потенциально радоноопасными: а) на Ю - зоны, связанные с Микашевичско-Житкович­ским горстом и выступами Украинского кристалличе­ского щита б) на З - территория, связанная с Бе­лорусским кристаллическим массивом.

Содержание радона в почвенном воздухе зон активных раз­ломов возрастает до 15,0-20,0 кБк/м3 (при среднефоно­вых кон­центрациях около 1,0 кБк/м3). В г. Минске эти раз­ломы соз­дают серьезную опасность радонового загрязнения воздуха жи­лых и производственных помещений. Обычная концентрация радона в домах 30 Бк/м3. Инди­видуальные дозы облучения легких при этом могут дос­тигать 20-30 мЗв/год. Радон и продукты его распада появляются внутри поме­ще­ний вследствие их эксгаляции из стен, потолков, полов. Более радиоактивные материалы: фосфогипс, газобетон с квасцовым глинистым сланцем и отвалы урановых рудников, материалы с низкой активностью: дерево, природный гипс, песок и гравий. В новых помещениях среднегодовая эквивалентная рав­но­весная концентрация Rn должна быть не выше 70 Бк/м3. В РБ в соответствии с НРБ-2000 предусмотрено: при проектировании новых зданий жилищного и обще­ст­венного назначения среднегодовая эквивалентная равно­весная объемная активность дочерних продуктов радона и торона в воздухе помещений не должна превышать 100 Бк/м3, а мощность эффективной дозы гамма-излучения не должна превышать мощ­ность дозы на открытой местности более чем на 0,2 мкЗв/ч; в эксплуатируемых зданиях среднегодовая эквива­лентная равновесная объемная активность дочерних продук­тов радона и торона в воздухе жилых помещений не должна превышать 200 Бк/м3. При более высоких значениях объем­ной активности должны проводится защитные мероприятия, направленные на снижение поступления радона в воздух помещений и улучшение вентиляции помещений. Защитные мероприятия должны прово­дится также, если мощность эф­фективной дозы гамма-излучения в помещении превышает мощность дозы на открытой местности более чем на 0,2 мкЗв/ч.

Радон, содержащийся в воде, нередко бывает значи­тельным источником радона и продуктов его распада в воз­духе жилых и производственных помещений. При кипячении воды основная масса радона улетучивается. Концентрация радона в ванной комнате в 40 раз выше, чем в жилых комнатах. Основные источники радона в помещениях: трещины в пли­тах фундамента, поры в кирпичных стенах, трещины в строи­тельных блоках, неполная изоляция грунта, плохое цементирование блоков, плохая гермети­зация труб, от­кры­тый верх фундамента, строительные мате­риалы, вода. Суммарно концентрация радона в воздухе жилых поме­ще­ний зависит от 4 факторов: 1. активной и пассивной диффузии радона из грунта через фундамент и поверхности подвальных помещений зда­ний 2. эксгаляции радона из строительных материалов и из­делий, из которых построено здание 3. эксгаляции радона из воды и газа 4. влияния климата, образа жизни, степени вентиляции.

Меры, направленные на снижение концентрации радона в воздухе помещений (оптимизация дозовых нагрузок): тщательная изоляция жилых помещений от почвы и грунта (герметичный бетонный цоколь), изоляция стройматериалов (покраска и ок­леива­ние стен обоями), улучшение вентиляции жилых помещений и активная вен­тиляция погребов, регулярная влажная уборка, использование материалов, отвечающих требованиям радиационной безопасности.

Дозы облучения за счет радона. Глобальная средняя годовая эффективная доза внут­реннего облучения за счет вдыхания радона 1,2 мЗв. Основную часть дозы человек получает в закрытых по­меще­ниях (концентрация радона в закрытых помещениях в зонах с умеренным климатом в среднем в 8 раз выше, чем в наружном воздухе). Концентрация дочерних продуктов рас­пада превышает концентрацию радона более чем в 200 раз.

Наиболее опасен ингаляционный путь посту-я в ор­га­низм изотопов Rn и их дочерних продуктов распада, что свя­зано с хорошей поглощаемостью органов дыха­ния. Из-за короткого периода нахождения в легких (акт дыха­ния) сам радон не играет роли первичного фактора, обусловли­вающего дозовую нагрузку на легкие, все дочер­ние продукты распада радона-222 (Ро-218, Pb-214, Vi-214, Po-214, Pb-210) также быстро удаляются из легких. Часть продуктов распада Rn, образующихся в воздухе помещений, взаимодействует с аэрозольными частицами и формирует основную дозу облучения. Связанные про­дукты распада Rn мо­гут накапливаться при дыхании в носо­глотке, трахее, легоч­ной паренхиме. Осевшие частицы подвер­гаются распаду пу­тем испускания альфа-, бета-частиц или гамма-квантов, при этом опасность представляет в основном альфа-излучение. Тканью-мишенью накопления дочерних про­дуктов распада радона в дыхательном тракте является эпителий в трахеоб­ронхиальной области и альвеолярная область. Тб продуктов распада Rn составляет от 10 мин до 4,8 час для трахеобронхиаль­ной области и от 6 до 60 час для легких. В настоящее время считается, что концентрация Rn в помещениях в 20 Бк/м3 увеличивает дозу облучения на 1 мЗв. Доза на дыхательный тракт сильно зависит от воз­раста, она максимально в возрасте около 6 лет (ротовое ды­хание у ребенка ведет к большему поступлению Rn, чем дыхание через нос).

Медицинские последствия облучения Rn: 1. Rn - эпидемиологически доказанный фактор риска рака легкого (на 2 месте после курения) 2. растворимость Rn в липидах примерно в 15 раз выше, чем в крови, а ККМ взрослых содержит до 40 г жира, поэтому в тот же возрастной период, когда у чело­века формиру­ется максимальная эффективная доза от облучения радоном, наблюдается всплеск заболеваемости ост­рым миелоидным лей­козом.