Angesichts der rasanten Entwicklung von Wissenschaft und Technik sind Experten besorgt über die mangelnde Förderung der Strahlenhygiene in der Bevölkerung. Experten sagen voraus, dass „radiologische Unwissenheit“im nächsten Jahrzehnt zu einer echten Bedrohung für die Sicherheit der Gesellschaft und des Planeten werden könnte.
Der unsichtbare Killer
Im 15. Jahrhundert waren europäische Ärzte verblüfft über die ungewöhnlich hohe Sterblichkeit durch Lungenerkrankungen unter Arbeitern in Minen, die Eisen, Polymetalle und Silber abbauen. Eine mysteriöse Krankheit namens „Bergkrankheit“befiel Bergleute fünfzig Mal häufiger als den durchschnittlichen Laien. Erst Anfang des 20. Jahrhunderts, nach der Entdeckung von Radon, wurde er als Ursache für die Entstehung von Lungenkrebs bei Bergleuten in Deutschland und Tschechien erkannt.
Was ist Radon? Hat es nur negative Auswirkungen auf den menschlichen Körper? Um diese Fragen zu beantworten, sollte man sich an die Geschichte der Entdeckung und Erforschung dieses mysteriösen Elements erinnern.
Emanation bedeutet "Ausfluss"
Der Radon-Entdecker akzeptierteDenken Sie an den englischen Physiker E. Rutherford. Er war es, der 1899 bemerkte, dass Präparate auf Thoriumbasis neben schweren α-Partikeln ein farbloses Gas abgeben, was zu einer Erhöhung der Radioaktivität in der Umwelt führt. Der Forscher nannte die angebliche Substanz eine Emanation des Thoriums (von Emanation (lat.) - Verfall) und ordnete ihr den Buchstaben Em zu. Ähnliche Emanationen sind auch für Radiumpräparate charakteristisch. Im ersten Fall hieß das emittierte Gas Thoron, im zweiten Radon.
Später konnte nachgewiesen werden, dass Gase Radionuklide eines neuen Elements sind. Dem schottischen Chemiker, Nobelpreisträger (1904) William Ramsay (zusammen mit Whitlow Gray) gelang es 1908 erstmals, es in seiner reinen Form zu isolieren. Fünf Jahre später wurden dem Element schließlich der Name Radon und das Symbol Rn zugeordnet.
Was ist Radon?
Im Periodensystem der chemischen Elemente von D. I. Mendeleev steht Radon in der 18. Gruppe. Hat Ordnungszahl z=86.
Alle existierenden Isotope von Radon (über 35, mit Massenzahlen von 195 bis 230) sind radioaktiv und stellen eine gewisse Gefahr für den Menschen dar. In der Natur gibt es vier Arten von Atomen des Elements. Alle von ihnen sind Teil der natürlichen radioaktiven Reihe von Actinouranium, Thorium und Uran - Radium. Einige Isotope haben ihre eigenen Namen und werden nach historischer Tradition als Emanationen bezeichnet:
- Anemone - Actinon 219Rn;
- Thorium - Thoron 220Rn;
- Radium - Radon 222Rn.
Der letzte ist andersdie größte Stabilität. Die Halbwertszeit von Radon 222Rn beträgt 91,2 Stunden (3,82 Tage). Die stationäre Zeit der verbleibenden Isotope wird in Sekunden und Millisekunden berechnet. Beim Zerfall mit Strahlung von α-Teilchen entstehen Isotope von Polonium. Übrigens stießen Wissenschaftler während der Erforschung von Radon zum ersten Mal auf zahlreiche Arten von Atomen desselben Elements, die sie später Isotope (von griechisch „gleich“, „gleich“) nannten.
Physikalische und chemische Eigenschaften
Unter normalen Bedingungen ist Radon ein farb- und geruchloses Gas, dessen Vorhandensein nur mit speziellen Instrumenten nachgewiesen werden kann. Dichte - 9,81 g/l. Es ist das schwerste (Luft ist 7,5-mal leichter), das seltenste und teuerste aller auf unserem Planeten bekannten Gase.
Wir lösen uns gut in Wasser (460 ml/l), aber in organischen Verbindungen ist die Löslichkeit von Radon um eine Größenordnung höher. Es hat einen Fluoreszenzeffekt, der durch eine hohe intrinsische Radioaktivität verursacht wird. Für den gasförmigen und flüssigen Zustand (bei Temperaturen unter -62˚С) ist ein blaues Leuchten charakteristisch, für den kristallinen (unter -71˚С) - gelb oder orangerot.
Die chemische Eigenschaft von Radon beruht auf seiner Zugehörigkeit zur Gruppe der Edelgase. Es ist durch chemische Reaktionen mit Sauerstoff, Fluor und einigen anderen Halogenen gekennzeichnet.
Andererseits ist der instabile Kern eines Elements eine Quelle hochenergetischer Teilchen, die viele Substanzen beeinflussen. Die Einwirkung von Radon verfärbt Glas und Porzellan, zersetzt Wasser in Sauerstoff,Wasserstoff und Ozon, zerstört Paraffin und Vaseline usw.
Radon bekommen
Um Radon-Isotope zu isolieren, genügt es, einen Luftstrahl über eine Substanz zu führen, die Radium in der einen oder anderen Form enthält. Die Gaskonzentration im Strahl hängt von vielen physikalischen Faktoren (Feuchtigkeit, Temperatur), der Kristallstruktur der Substanz, ihrer Zusammensetzung, Porosität und Homogenität ab und kann von kleinen Fraktionen bis zu 100 % variieren. Üblicherweise werden Lösungen von Bromid oder Radiumchlorid in Salzsäure verwendet. Feste poröse Stoffe werden viel seltener verwendet, obwohl Radon reiner freigesetzt wird.
Das entstehende Gasgemisch wird von Wasserdampf, Sauerstoff und Wasserstoff gereinigt und durch ein heißes Kupfergitter geleitet. Der Rest (1/25000 des ursprünglichen Volumens) wird mit flüssiger Luft kondensiert und das Kondensat von Verunreinigungen durch Stickstoff, Helium und Inertgasen befreit.
Hinweis: Pro Jahr werden weltweit nur wenige zehn Kubikzentimeter des chemischen Elements Radon produziert.
Ausbreitung in der Natur
Radiumkerne, deren Sp altprodukt Radon ist, wiederum entstehen beim Zerfall von Uran. Die Hauptquelle von Radon sind also Böden und Mineralien, die Uran und Thorium enth alten. Die höchste Konzentration dieser Elemente findet sich in magmatischen, sedimentären, metamorphen Gesteinen, dunklen Schiefer. Aufgrund seiner Trägheit verlässt Radongas leicht die Kristallgitter von Mineralien und breitet sich leicht über weite Strecken durch Hohlräume und Risse in der Erdkruste aus und entweicht in die Atmosphäre.
Außerdem ist interstratales Grundwasser, das solche Steine wäscht, leicht mit Radon gesättigt. Radonwasser und seine spezifischen Eigenschaften wurden vom Menschen lange vor der Entdeckung des Elements selbst genutzt.
Freund oder Feind?
Trotz tausender wissenschaftlicher und populärwissenschaftlicher Artikel über dieses radioaktive Gas ist die Frage eindeutig zu beantworten: "Was ist Radon und welche Bedeutung hat es für die Menschheit?" scheint schwierig. Moderne Forscher stehen mindestens zwei Problemen gegenüber. Das erste ist, dass es im Bereich der Wirkung von Radonstrahlung auf lebende Materie sowohl ein schädliches als auch ein nützliches Element ist. Zweitens fehlt es an zuverlässigen Mitteln zur Registrierung und Überwachung. Die vorhandenen Radondetektoren in der Atmosphäre, selbst die modernsten und empfindlichsten, können bei wiederholten Messungen um ein Vielfaches abweichende Ergebnisse liefern.
Achtung Radon
Die Hauptstrahlungsdosis (mehr als 70%) erhält der Mensch im Laufe des Lebens durch natürliche Radionuklide, unter denen das farblose Gas Radon die führenden Positionen einnimmt. Je nach geografischer Lage des Wohngebäudes kann sein „Beitrag“zwischen 30 und 60 % liegen. Eine konstante Menge an instabilen Isotopen eines gefährlichen Elements in der Atmosphäre wird durch eine kontinuierliche Zufuhr aus den Gesteinen der Erde aufrechterh alten. Radon hat die unangenehme Eigenschaft, sich in Wohngebäuden und öffentlichen Gebäuden anzusammeln, wo seine Konzentration um das Zehn- oder Hundertfache ansteigen kann. Für gute GesundheitDie menschliche Gefahr ist nicht so sehr das radioaktive Gas selbst, sondern die chemisch aktiven Isotope des Poloniums 214Po und 218Po, die dadurch entstehen Verfall. Sie werden fest im Körper geh alten und wirken sich durch innere α-Strahlung nachteilig auf lebendes Gewebe aus.
Neben asthmatischen Erstickungsanfällen und Depressionen, Schwindel und Migräne ist dies mit der Entstehung von Lungenkrebs behaftet. Zur Risikogruppe gehören Arbeiter von Uranminen und Bergbau- und Verarbeitungsbetrieben, Vulkanologen, Radontherapeuten, die Bevölkerung ungünstiger Gebiete mit hohem Geh alt an Radonderivaten in der Erdkruste und in artesischen Gewässern sowie Radonkurorte. Zur Identifizierung solcher Gebiete werden Radongefahrenkarten mit geologischen und strahlenhygienischen Methoden erstellt.
Zur Anmerkung: Es wird angenommen, dass der schottische Forscher dieses Elements, William Ramsay, 1916 Radon ausgesetzt war, das den Tod durch Radon verursachte.
Schutzmethoden
In den Ländern der ehemaligen GUS begannen sich im letzten Jahrzehnt nach dem Vorbild der westlichen Nachbarn die notwendigen Anti-Radon-Maßnahmen auszubreiten. Es erschienen regulatorische Dokumente (SanPin 2.6.1., SP 2.6.1.) mit klaren Anforderungen zur Gewährleistung der Strahlensicherheit der Bevölkerung.
Zu den wichtigsten Maßnahmen zum Schutz vor Bodengasen und natürlichen Strahlungsquellen gehören:
- Anordnung auf dem Erduntergrund von Holzböden aus einer monolithischen Betonplatte mit Schottersockel und zuverlässiger Abdichtung.
- Verbesserte BelüftungKeller und Kellerräume, Lüftung von Wohngebäuden.
- Wasser, das in Küchen und Badezimmer gelangt, muss einer speziellen Filterung unterzogen werden, und die Räume selbst sind mit Zwangsabsaugvorrichtungen ausgestattet.
Radiomedizin
Was Radon ist, wussten unsere Vorfahren nicht, aber selbst die glorreichen Reiter von Dschingis Khan heilten ihre Wunden mit dem Wasser der Quellen von Belokurikha (Altai), das mit diesem Gas gesättigt war. Tatsache ist, dass Radon in Mikrodosen eine positive Wirkung auf die lebenswichtigen Organe einer Person und das zentrale Nervensystem hat. Die Exposition gegenüber Radonwasser beschleunigt Stoffwechselprozesse, wodurch geschädigtes Gewebe viel schneller wiederhergestellt wird, sich die Arbeit des Herzens und des Kreislaufsystems normalisiert und die Wände der Blutgefäße gestärkt werden.
Resorts in den Bergregionen des Kaukasus (Essentuki, Pyatigorsk, Kislovodsk), Österreich (Gastein), Tschechien (Yakhimov, Karlovy Vary), Deutschland (Baden-Baden), Japan (Misasa) erfreuen sich seit langem großer Beliebtheit -verdient Ruhm und Popularität. Die moderne Medizin bietet neben Radonbädern eine Behandlung in Form von Spülungen und Inhalationen unter strenger Aufsicht eines geeigneten Spezialisten an.
Im Dienste der Menschheit
Der Anwendungsbereich von Radongas beschränkt sich nicht nur auf die Medizin. Die Adsorptionsfähigkeit von Isotopen eines Elements wird in der Materialwissenschaft aktiv genutzt, um den Grad der Heterogenität von Metalloberflächen und -dekorationen zu messen. Bei der Herstellung von Stahl und Glas wird Radon verwendet, um den Ablauf technologischer Prozesse zu steuern. Mit seiner HilfeGasmasken und Chemikalienschutzausrüstung auf Dichtheit prüfen.
In der Geophysik und Geologie basieren viele Methoden zum Suchen und Auffinden von Lagerstätten von Mineralien und radioaktiven Erzen auf der Verwendung von Radonuntersuchungen. Die Konzentration von Radon-Isotopen im Boden kann verwendet werden, um die Gasdurchlässigkeit und Dichte von Gesteinsformationen zu beurteilen. Die Überwachung der Radonumgebung sieht hinsichtlich der Vorhersage bevorstehender Erdbeben vielversprechend aus.
Es bleibt zu hoffen, dass die Menschheit noch mit den negativen Auswirkungen von Radon fertig wird und das radioaktive Element nur der Bevölkerung des Planeten zugute kommt.
