Радонът като естествен фактор за облъчване на населението   Leave a comment

АГЕНЦИЯ ЗА ЯДРЕНО РЕГУЛИРАНЕ
Най-голям принос за вътрешното облъчване на населението на Земята има естественият радиоактивен елемент радон (радон-222) с атомен номер 86 в Менделеевата таблица на химичните елементи. Средната годишна ефективна доза, която получава човек в резултат на вдишването на радон и неговите краткоживущи дъщерни продукти, съдържащи се в атмосферния въздух, се оценява на 1,2 mSv/y.

Средната за света годишна ефективна доза от общото външно и вътрешно облъчване, дължащо се на естествения радиационен фон, е равна на 2,4 mSv/y. Следователно 50% от естественото облъчване на населението на Земята се дължи на радона (радон-222). От гледна точка на радиационната защита радонът е доминиращ фактор при облъчването на човека от естествените радиоактивни източници, съществуващи в природата.

Радонът (радон-222) е радиоактивен инертен (благороден) газ, по-тежък от въздуха. Образува се при алфа-разпадането на атомните ядра на радий-226, който е дъщерен продукт в уран-радиевото семейство с родоначалник уран-238. От своя страна при радиоактивното разпадане на газообразния радон-222 (3,8 дни период на полуразпадане) се образува верига от нови радиоактивни продукти в твърдо агрегатно състояние, а именно полоний-218, полоний-214, бисмут-214 и олово-214 (краткоживущи дъщерни продукти на радона с периоди на полуразпадане под 30 минути). Тези дъщерни радионуклиди на радона прилепват към съществуващите микроскопични прахообразни частици във въздуха (аерозоли) и при вдишване попадат и се задържат в дихателната система на човешкия организъм.

Вътрешно облъчване се получава при вдишване на краткоживущите дъщерни продукти на радона, а не на самия радон, който е инертен (благороден) газ. В резултат на много научни изследвания е установено, че 98% от вътрешното облъчване на човека се получава в резултат на вдишването на дъщерни радиоактивни продукти на радона, които се задържат и въздействат върху бронхиалния епителиум в белите дробове, а само 2% се дължат на самия радон (радон-222).

Естественият уран е разпространен по цялата земна кора, като неговото съдържание се оценява средно на 3.10-4 % (средно около 3 грама в 1 тон земна маса). Съответно радонът, като член на уран-радиевото семейство, е разпространен навсякъде по Земята – в почви, скали, минерали, води, въздух. Отделянето (еманацията) на радон от съдържащия се радий-226 в почвата варира от 1% до 80% в зависимост от нейните характеристики. Част от радона, отделен в почвата, дифундира през въздушните пори, достига до нейната повърхност и постъпва в приземния атмосферен въздух. Процесът на отделяне на радон от почвата и постъпването му във въздуха се нарича ексхалация. Активността на радона, който се отделя от единица площ на дадена местност за единица време, се нарича скорост на ексхалацията на радон. Чрез изчисления и непосредствени измервания е установено, че за повечето видове почви скоростта на ексхалация на радон е около 60 Bq/m2.h (при концентрация на радий-226 в почвата около 25 Bq/kg).

Полученият при ексхалацията радон постъпва от почвената повърхност в атмосферния въздух. Разпространението на радона по въздушен път в околната среда става чрез естествена дифузия и конвекция и зависи от редица природни и климатични фактори – атмосферно налягане, температура на въздуха, валежи, вятър, релеф и други природни особености. Скоростта на ексхалация на радон от морета и океани е около 100 пъти по-малка, отколкото от почвата. Съответно концентрацията на радон във въздуха над морета и океани е значително по-малка от 10 Bq/m3 .

Концентрацията на радон в атмосферата намалява с учеличаване на надморската височина. Освен това концентрацията на радон в атмосферния въздух се променя в зависимост от климатичните сезони, като най-високи стойности се регистрират през летните месеци. В рамките на денонощието концентрацията на радон също се променя (максимум се наблюдава през нощта, а минимум – през деня).

Типичната средна концентрация на радон в приземния атмосферен въздух на открито е 10 Bq/m3 . Като правило, концентрацията на радон в сгради е по-висока и зависи от вида на строителните материали. Типичната средна концентрация на радон в сгради е 40 Bq/m3.

За преминаване от “концентрация на радон” към “ефективна доза” се използват конверсионни (преходни) дозови коефициенти. Международната комисия по радиационна защита (МКРЗ) препоръчва съответни конверсионни дозови коефициенти за радон. За лица от населението, пребиваващи в сгради (жилища) 7000 часа в годината, конверсионният дозов коефициенти за радон съгласно МКРЗ се приема за равен на 0,017 mSv/y за 1 Bq/m3.

Използвайки този конверсионен дозов коефициент, следва, че за една година лица от населението, живеещи в сгради, където средногодишната коцентрация на радон е 60 Bq/m3, ще получат годишна ефективна доза 1 mSv (60 . 0,017 = 1,02). При 40 Bq/m3 – типичната средна концентрация на радон в сгради – годишната ефективна доза ще бъде 0,68 mSv (40 . 0,017 = 0,68).

МКРЗ и МААЕ препоръчват в своите публикации компетентните държавни органи във всяка една страна да въведат референтни нива за радон в сгради (указателни нива за намеса), които могат да бъдат в диапазона от 200 Bq/m3 до 600 Bq/m3. Ако концентрацията на радон в сгради достигне установените референтни нива, компетентните органи в съответната държава трябва да се намесят, като предприемат съответни коригиращи мерки. Най-често за намаляване на концентрацията на радон в сгради се прилагат стандартни мерки като подобряване на вентилацията, изолиране на пътищата за проникване на радон в засегнатите помещения, “запечатване” на подове и стени с подходящи покрития.

По оценка на МКРЗ референтното ниво 600 Bq/m3 съответства на 10 mSv годишна ефективна доза за лица от населението. В българската Наредба за основните норми за радиационна защита (ОНРЗ-2004) са определени следните референтни нива за средногодишната концентрация на радон в сгради: 250 Bq/m3 при ново строителство и 600 Bq/m3 за вече изградени сгради.

През последните години в Европа и Северна Америка са проведени задълбочени мащабни научни изследвания за ролята и въздействието на радона върху хората. Въз основа на тях Световната здравна организация (СЗО) и Научния комитет по действие на атомната радиация (НКДАР/ООН) предлагат референтните нива за радона да бъдат по-ниски от тези, препоръчани от МААЕ и МКРЗ. Дискусията по този въпрос продължава, като се очаква до 2010 г. в Европейското законодателство да се въведат нови референтни нива за радона.

В природата съществуват още два изотопа на химичния елемент радон (радиоактивен инертен газ):

  • торон (радон-220) – газообразен дъщерен продукт в естественото радиоактивно семейство на тория с родоначалник торий-232;
  • актинон (радон-219) – газообразен дъщерен продукт в естественото радиоактивно семейство на актиния с родоначалник уран-235.

От гледна точка на радиационната защита главно внимание се отделя на радон-222 – най-тежкия изотоп на радона, който е дъщерен продукт в уран-радиевото семейство. Когато се каже “радон” се разбира именно “радон-222”.

Приносът на торона (радон-220) и актинона (радон-219) в облъчването на човека е значително по-малък в сравнение с облъчването, дължащо се на радона (радон-222).

Advertisements

Вашият коментар

Попълнете полетата по-долу или кликнете върху икона, за да влезете:

WordPress.com лого

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Промяна )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Промяна )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Промяна )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Промяна )

Connecting to %s

%d bloggers like this: