niedziela, 12 października 2014

Radon - radioaktywny gaz z kopalni i piwnic

Skoro jesteśmy już przy pierwiastkach z szeregu uranowo-radowego, warto omówić jeden z częściej występujących w naszym życiu izotopów, a mianowicie radon-222. W przeciwieństwie do większości znanych nam radioizotopów radon jest gazem, w dodatku szlachetnym, czyli niewchodzącym (teoretycznie*) w reakcje chemiczne. Powstaje jako efekt przemian promieniotwórczych z radu-226, powstającego na skutek promieniotwórczych przemian uranu. Rad zawarty jest w minimalnych ilościach w związkach uranu, a zatem i w minerałach zawierających uran, m.in. w granicie. Zatem, wszędzie, gdzie jest rad, pojawia się od razu radon, zwany kiedyś"emanacją" radu. Dawniej wszystkie izotopy miały swoje nazwy od pierwiastków, z których powstały - Rn-222 „radon”, Rn-220 – „toron” (symbol Tn) i Rn-219 – „aktynon” (An), dopiero w 1923 r. nazwę pierwiastka ustalono na radon, od najtrwalszego izotopu. Spośród 27 izotopów 80% stanowi radon-222 o czasie połowicznego rozpadu 3,8 doby. Nie jest to długożyciowy izotop, ale przy jego ciągłym powstawaniu stężenie utrzymuje się na względnie stałym poziomie, zwłaszcza że aktywność pochodzi też od krótkożyciowych produktów rozpadu radonu.
Radon jest gazem cięższym od powietrza, zatem gromadzi się we wszelkiego rodzaju piwnicach, kopalniach, szybach itp. Do piwnic przenika z gruntu poprzez różnego rodzaju szczeliny w podłogach i ścianach. Budynki, dzięki efektowi kominowemu (ogrzane powietrze unosi się), działają jak swego rodzaju pompy, zasysając radon z piwnic na wyższe kondygnacje. Również materiały budowlane użyte do budowy ścian nośnych mogą emitować radon, dlatego dopuszczalne stężenie radonu w budynkach jest regulowane normami prawnym. Starsze budynki (sprzed 1998 r.) mają normę 400 Bq/m3, nowsze 200. WHO zaleca nawet 100 Bq/m3, stosowne regulacje przewiduje też Unia Europejska.
Radon przenika do wód gruntowych oraz cieków wodnych przepływających np. przez kopalnie. Wody radoczynne są stosowane w lecznictwie w wielu polskich uzdrowiskach. Ich działanie opiera się na teorii hormezy radiacyjnej, zakładającej, że niewielkie dawki promieniowania pobudzają procesy naprawcze ludzkiego DNA.
W czasach "radowego szaleństwa" używano inhalatorów z radonem jako środka przeciwko chorobom płuc. Promieniowanie radonu i jego produktów rozpadu zabijało bakterie odpowiedzialne za schorzenia, ale jednocześnie wywoływało zmiany nowotworowe. Z kolei specjalne naczynia z uranową polewą miały nasycać wodę radonem (tzw. radium ore revigator).

https://en.wikipedia.org/wiki/Radium_Ore_Revigator#/media/File:Revigorator.jpg

Inhalatorium radonowe - jedno z kilku na świecie - działało w Polsce w Kowarach, w dawnych kopalniach uranu. Prowadzony pod kontrolą proces inhalacji powietrzem zawierającym niewielkie ilości radonu, a do tego wolnym od alergenów, ma działanie podobne do kąpieli w wodach radoczynnych, choć działa głównie na płuca. Więcej informacji TUTAJ i TUTAJ.  Obecnie inhalatorium nie działa z powodu zawalenia się chodnika doprowadzającego radon. Archiwalne zdjęcia autorstwa Grażyny Rutowskiej ze zbiorów NAC:




Pomimo zastosowania w lecznictwie z radonem należy być ostrożnym. Radon emituje cząstki alfa, przez co stanowi zagrożenie dla zdrowia w przypadku dłuższego narażenia. Zasięg tych cząstek w powietrzu jest niewielki, nie są też w stanie przeniknąć naskórka skóry, lecz w płucach mogą bombardować tkanki bezpośrednio, powodując zmiany nowotworowe. W dodatku produkty rozpadu radonu są ciałami stałymi, zatem jeśli akurat dany atom ulegnie rozpadowi w naszych płucach, to jego radioaktywne stałe produkty (polon, ołów, bizmut, tal) osiądą w oskrzelach i pęcherzykach płucnych, napromieniowując je.
Ważne jest zatem wietrzenie pomieszczeń i uszczelnianie wszelkiego rodzaju szczelin i pęknięć w piwnicach. Radon jest emitowany również przez wyroby zawierające farbę radową - farbę świecącą w zegarach, zegarkach i innych miernikach. Pokryta radową farbą skala od DP-63A emituje go tyle, że miernik Pico-Rad wskazuje 50.000 Bq/m3 (dla porównania w moim pokoju 18 Bq/m3 przy średniej dla powietrza 10 Bq/m3). Co więcej, Radon i produkty rozpadu na zasadzie dyfuzji mogą wnikać w strukturę elementów niezawierających farby (szkło, oprawka), powodując ich radioaktywność. Dwa posiadane przeze mnie szkła od lotniczych wskaźników wykazują śladową aktywność pomimo wielokrotnego mycia nawet agresywnymi rozpuszczalnikami (alkohol, aceton) Oczywiście, część promieniowania pochodzi pewnie od drobin farby, natomiast pomimo wielokrotnego mycia nie udało się aktywności usunąć i jest ona silniejsza od jednej strony. Pomiar radonu w powietrzu jest dość utrudniony z racji jego małego stężenia i niewielkiego zasięgu emitowanych cząstek alfa, ale można dokonać sorpcji na węglu aktywnym i po ok. 24-48 godzinach przeprowadzić pomiar, zalewając sorbent płynnym scyntylatorem i mierząc powstałe w ten sposób błyski światła (scyntylacje). O pomiarach stężenia radonu napiszę innym razem :)




---------------------------------------------------------
* - Gazy szlachetne (helowce) znane są z tego, że nie tworzą żadnych związków chemicznych, gdyż nie mają wolnych orbitali elektronowych, które mogłyby umożliwić tworzenie wiązań. Jednakże w chwili obecnej udało się wytworzyć związki większości gazów szlachetnych, za wyjątkiem dwóch pierwszych - helu i neonu. Wymagało to użycia bardzo aktywnych reagentów (fluor) i niskich lub wysokich temperatur. Co ciekawe, najbardziej reaktywny okazał się radon, mający największą masę atomową. Znany jest fluorek i chlorek radonu, choć ulegają szybko rozpadowi z racji jego wysokiej radioaktywności. 

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz

Jeśli znajdziesz błąd lub chcesz podzielić się opinią, zapraszam!