Vo svetle rýchleho rozvoja vedy a techniky sú odborníci znepokojení nedostatočnou podporou radiačnej hygieny medzi obyvateľstvom. Odborníci predpovedajú, že v nasledujúcom desaťročí by sa „rádiologická nevedomosť“mohla stať skutočnou hrozbou pre bezpečnosť spoločnosti a planéty.
Neviditeľný zabijak
V 15. storočí boli európski lekári zmätení abnormálne vysokou úmrtnosťou na pľúcne choroby medzi pracovníkmi v baniach, ktoré ťažia železo, polymetaly a striebro. Záhadná choroba zvaná „horská choroba“postihla baníkov päťdesiatkrát častejšie ako bežného laika. Až na začiatku 20. storočia, po objavení radónu, bol to práve on, kto bol uznaný ako dôvod stimulácie rozvoja rakoviny pľúc u baníkov v Nemecku a Českej republike.
Čo je radón? Pôsobí na ľudský organizmus len negatívne? Ak chcete odpovedať na tieto otázky, mali by ste si spomenúť na históriu objavenia a štúdia tohto tajomného prvku.
Emanácia znamená „odliv“
Objaviteľ radónu prijatýzvážte anglického fyzika E. Rutherforda. Práve on si v roku 1899 všimol, že prípravky na báze tória okrem ťažkých α-častíc uvoľňujú bezfarebný plyn, čo vedie k zvýšeniu úrovne rádioaktivity v životnom prostredí. Údajnú látku bádateľ nazval emanáciou tória (z emanation (lat.) - exspirácia) a priradil jej písmeno Em. Podobné emanácie sú charakteristické aj pre prípravky rádia. V prvom prípade sa emitovaný plyn nazýval thoron, v druhom - radón.
Neskôr sa podarilo dokázať, že plyny sú rádionuklidy nového prvku. Škótskemu chemikovi, nositeľovi Nobelovej ceny (1904) Williamovi Ramsaymu (spolu s Whitlowom Grayom) sa ho v roku 1908 po prvý raz podarilo izolovať v čistej forme. O päť rokov neskôr bol prvku nakoniec priradený názov radón a symbol Rn.
Čo je radón?
V periodickej tabuľke chemických prvkov D. I. Mendelejeva je radón v 18. skupine. Má atómové číslo z=86.
Všetky existujúce izotopy radónu (viac ako 35, s hmotnostnými číslami od 195 do 230) sú rádioaktívne a predstavujú pre ľudí určité nebezpečenstvo. V prírode existujú štyri typy atómov prvku. Všetky sú súčasťou prirodzeného rádioaktívneho radu aktinouránium, tórium a urán - rádium. Niektoré izotopy majú svoje vlastné mená a podľa historickej tradície sa nazývajú emanácie:
- sasanka - aktinón 219Rn;
- thorium - thoron 220Rn;
- rádium - radón 222Rn.
Ten posledný je inýnajväčšia stabilita. Polčas rozpadu radónu 222Rn je 91,2 hodiny (3,82 dňa). Doba ustáleného stavu zostávajúcich izotopov sa vypočíta v sekundách a milisekundách. Pri rozpade žiarením α-častíc vznikajú izotopy polónia. Mimochodom, práve počas štúdia radónu sa vedci prvýkrát stretli s mnohými druhmi atómov toho istého prvku, ktoré neskôr nazvali izotopy (z gréckeho „rovnaký“, „rovnaký“).
Fyzikálne a chemické vlastnosti
Radón je za normálnych podmienok bezfarebný plyn bez zápachu, ktorého prítomnosť je možné zistiť len špeciálnymi prístrojmi. Hustota - 9, 81 g / l. Je najťažší (vzduch je 7,5-krát ľahší), najvzácnejší a najdrahší zo všetkých plynov známych na našej planéte.
Budeme sa dobre rozpúšťať vo vode (460 ml/l), ale v organických zlúčeninách je rozpustnosť radónu rádovo vyššia. Má fluorescenčný efekt spôsobený vysokou vlastnou rádioaktivitou. Pre plynné a kvapalné skupenstvo (pri teplotách pod -62˚С) je charakteristická modrá žiara, pre kryštalickú (pod -71˚С) - žltá alebo oranžovo-červená.
Chemická charakteristika radónu je spôsobená jeho príslušnosťou do skupiny inertných („ušľachtilých“) plynov. Vyznačuje sa chemickými reakciami s kyslíkom, fluórom a niektorými ďalšími halogénmi.
Na druhej strane nestabilné jadro prvku je zdrojom vysokoenergetických častíc, ktoré ovplyvňujú mnohé látky. Vystavenie radónu zafarbuje sklo a porcelán, rozkladá vodu na kyslík,vodík a ozón, ničí parafín a vazelínu atď.
Získať radón
Na izoláciu izotopov radónu stačí prejsť prúdom vzduchu cez látku obsahujúcu rádium v tej či onej forme. Koncentrácia plynu v prúde bude závisieť od mnohých fyzikálnych faktorov (vlhkosť, teplota), od kryštálovej štruktúry látky, jej zloženia, pórovitosti, homogenity a môže sa meniť od malých frakcií až po 100 %. Zvyčajne sa používajú roztoky bromidu alebo chloridu rádia v kyseline chlorovodíkovej. Pevné porézne látky sa používajú oveľa menej často, hoci radón sa uvoľňuje čistejší.
Výsledná zmes plynov sa čistí od vodnej pary, kyslíka a vodíka a prechádza cez horúcu medenú mriežku. Zvyšok (1/25000 pôvodného objemu) kondenzuje s kvapalným vzduchom a nečistoty dusíka, hélia a inertných plynov sa z kondenzátu odstránia.
Poznámka: Ročne sa na celom svete vyprodukuje len niekoľko desiatok kubických centimetrov chemického prvku radón.
Šírené v prírode
Jadrá rádia, ktorých štiepnym produktom je radón, zasa vznikajú pri rozpade uránu. Hlavným zdrojom radónu sú teda pôdy a minerály obsahujúce urán a tórium. Najvyššia koncentrácia týchto prvkov sa nachádza vo vyvrelých, sedimentárnych, metamorfovaných horninách, tmavo sfarbených bridliciach. Vďaka svojej inertnosti radónový plyn ľahko opúšťa kryštálové mriežky minerálov a ľahko sa šíri na veľké vzdialenosti cez dutiny a praskliny v zemskej kôre a uniká do atmosféry.
Okrem toho, medzivrstvová podzemná voda, ktorá obmýva takéto horniny, je ľahko nasýtená radónom. Radónovú vodu a jej špecifické vlastnosti využíval človek dávno pred objavením samotného prvku.
Priateľ alebo nepriateľ?
Napriek tisíckam vedeckých a populárno-vedeckých článkov napísaných o tomto rádioaktívnom plyne je jednoznačné odpovedať na otázku: "Čo je radón a aký je jeho význam pre ľudstvo?" sa zdá ťažké. Moderní výskumníci čelia najmenej dvom problémom. Prvým je, že v oblasti vplyvu radónového žiarenia na živú hmotu ide o škodlivý aj užitočný prvok. Druhým je nedostatok spoľahlivých prostriedkov registrácie a monitorovania. Existujúce detektory radónu v atmosfére, dokonca aj tie najmodernejšie a najcitlivejšie, môžu poskytnúť výsledky, ktoré sa pri opakovaní meraní niekoľkonásobne líšia.
Pozor na radón
Hlavnú dávku žiarenia (viac ako 70%) v procese života človek dostáva vďaka prírodným rádionuklidom, medzi ktorými patrí na popredné miesta bezfarebný plyn radón. V závislosti od geografickej polohy obytnej budovy sa jej „príspevok“môže pohybovať od 30 do 60 %. Konštantné množstvo nestabilných izotopov nebezpečného prvku v atmosfére je udržiavané nepretržitým prísunom zo zemských hornín. Radón má nepríjemnú vlastnosť, že sa hromadí vo vnútri obytných a verejných budov, kde sa jeho koncentrácia môže zvýšiť desaťkrát alebo stokrát. Pre dobré zdravienebezpečenstvo pre ľudí nie je ani tak samotný rádioaktívny plyn, ale chemicky aktívne izotopy polónia 214Po a 218Po, ktoré vznikajú v dôsledku jeho kaz. Sú pevne držané v tele a majú škodlivý vplyv na živé tkanivo s vnútorným α-žiarením.
Okrem astmatických záchvatov dusenia a depresie, závratov a migrény je to spojené s rozvojom rakoviny pľúc. Rizikovou skupinou sú pracovníci uránových baní a banských a spracovateľských závodov, vulkanológovia, radóni terapeuti, obyvateľstvo nepriaznivých oblastí s vysokým obsahom radónových derivátov v zemskej kôre a artézskych vodách a radónové rezorty. Na identifikáciu takýchto oblastí sa pomocou geologických a radiačne hygienických metód zostavujú mapy radónového nebezpečenstva.
Pre poznámku: predpokladá sa, že škótsky výskumník tohto prvku William Ramsay v roku 1916 vyvolal smrť na rakovinu pľúc práve expozíciou radónu.
Spôsoby ochrany
V poslednom desaťročí sa po vzore západných susedov začali v krajinách bývalého SNŠ rozširovať nevyhnutné protiradónové opatrenia. Objavili sa regulačné dokumenty (SanPin 2.6.1., SP 2.6.1.) s jasnými požiadavkami na zaistenie radiačnej bezpečnosti obyvateľstva.
Hlavné opatrenia na ochranu pred pôdnymi plynmi a prírodnými zdrojmi žiarenia zahŕňajú:
- Usporiadanie drevených podláh monolitickej betónovej dosky s drveným kameňom a spoľahlivou hydroizoláciou na zemi pod zemou.
- Poskytuje lepšie vetraniepivnica a pivničné priestory, vetranie obytných budov.
- Voda vstupujúca do kuchýň a kúpeľní musí byť podrobená špeciálnej filtrácii a samotné miestnosti sú vybavené núteným odsávaním.
Rádiomedicína
Čo je radón, naši predkovia nevedeli, ale dokonca aj slávni jazdci Džingischána si liečili rany vo vodách prameňov Belokurikha (Altaj), nasýtených týmto plynom. Faktom je, že v mikrodávkach má radón pozitívny vplyv na životne dôležité orgány človeka a centrálny nervový systém. Vystavenie radónovej vode urýchľuje metabolické procesy, vďaka čomu sa poškodené tkanivá obnovujú oveľa rýchlejšie, práca srdca a obehového systému sa normalizuje a steny krvných ciev sú posilnené.
Rezorty v horských oblastiach Kaukazu (Essentuki, Pyatigorsk, Kislovodsk), Rakúsku (Gastein), Českej republike (Jakhimov, Karlove Vary), Nemecku (Baden-Baden), Japonsku (Misasa) sa už dlho dobre tešia - zaslúžil si slávu a popularitu. Moderná medicína okrem radónových kúpeľov ponúka liečbu vo forme výplachov, inhalácií pod prísnym dohľadom príslušného odborníka.
V službách ľudstva
Rozsah radónového plynu nie je obmedzený len na medicínu. Schopnosť izotopov prvku adsorbovať sa aktívne využíva v materiálovej vede na meranie stupňa heterogenity kovových povrchov a dekorácie. Pri výrobe ocele a skla sa radón využíva na riadenie toku technologických procesov. S jeho pomocouskontrolujte tesnosť plynových masiek a vybavenia na ochranu proti chemikáliám.
V geofyzike a geológii je mnoho metód vyhľadávania a zisťovania ložísk nerastov a rádioaktívnych rúd založených na využívaní radónových prieskumov. Koncentráciu izotopov radónu v pôde možno použiť na posúdenie priepustnosti plynu a hustoty skalných útvarov. Monitorovanie radónového prostredia vyzerá sľubne z hľadiska predpovedania nadchádzajúcich zemetrasení.
Zostáva dúfať, že ľudstvo sa s negatívnymi účinkami radónu ešte vyrovná a rádioaktívny prvok bude pre obyvateľstvo planéty len prínosom.
