În lumina dezvoltării rapide a științei și tehnologiei, experții sunt îngrijorați de lipsa promovării igienei radiațiilor în rândul populației. Experții prevăd că, în următorul deceniu, „ignoranța radiologică” ar putea deveni o amenințare reală la adresa securității societății și a planetei.
Ucigașul invizibil
În secolul al XV-lea, medicii europeni erau perplexi de mortalitatea anormal de mare cauzată de bolile pulmonare în rândul lucrătorilor din minele care extrag fier, polimetale și argint. O boală misterioasă, numită „raul de munte”, i-a lovit pe mineri de cincizeci de ori mai des decât laicul obișnuit. Abia la începutul secolului al XX-lea, după descoperirea radonului, el a fost recunoscut drept motiv pentru stimularea dezvoltării cancerului pulmonar în rândul minerilor din Germania și Republica Cehă.
Ce este radonul? Are doar un efect negativ asupra corpului uman? Pentru a răspunde la aceste întrebări, trebuie să vă amintiți istoria descoperirii și studiului acestui element misterios.
Emanare înseamnă „ieșire”
Descoperitorul radonului a acceptatluați în considerare fizicianul englez E. Rutherford. El a fost cel care în 1899 a observat că preparatele pe bază de toriu, pe lângă particulele α grele, emit un gaz incolor, ceea ce duce la creșterea nivelului de radioactivitate în mediu. Cercetătorul a numit pretinsa substanță o emanație de toriu (din emanație (lat.) - expirare) și i-a atribuit litera Em. Emanații similare sunt, de asemenea, caracteristice preparatelor cu radiu. În primul caz, gazul emis a fost numit toron, în al doilea - radon.
Mai târziu a fost posibil să se demonstreze că gazele sunt radionuclizi ai unui nou element. Chimistul scoțian, laureat al Premiului Nobel (1904) William Ramsay (împreună cu Whitlow Gray) în 1908 a reușit pentru prima dată să-l izoleze în forma sa pură. Cinci ani mai târziu, numele radon și simbolul Rn au fost în cele din urmă atribuite elementului.
Ce este radonul?
În tabelul periodic al elementelor chimice al lui D. I. Mendeleev, radonul se află în grupa a 18-a. Are număr atomic z=86.
Toți izotopii de radon existenți (mai mult de 35, cu numere de masă de la 195 la 230) sunt radioactivi și prezintă un anumit pericol pentru oameni. În natură, există patru tipuri de atomi ai elementului. Toate fac parte din seria radioactivă naturală a actinouraniului, toriu și uraniu - radiu. Unii izotopi au nume proprii și, conform tradiției istorice, se numesc emanații:
- anemonă - actinon 219Rn;
- thorium - thoron 220Rn;
- radiu - radon 222Rn.
Ultimul este diferitcea mai mare stabilitate. Timpul de înjumătățire al radonului 222Rn este de 91,2 ore (3,82 zile). Timpul de stare staționară a izotopilor rămași este calculat în secunde și milisecunde. În timpul dezintegrarii cu radiația particulelor α, se formează izotopi de poloniu. Apropo, în timpul studiului radonului oamenii de știință au întâlnit pentru prima dată numeroase varietăți de atomi ai aceluiași element, pe care i-au numit mai târziu izotopi (din grecescul „egal”, „același”).
Proprietăți fizice și chimice
În condiții normale, radonul este un gaz incolor și inodor, a cărui prezență poate fi detectată doar cu instrumente speciale. Densitate - 9, 81 g/l. Este cel mai greu (aerul este de 7,5 ori mai ușor), cel mai rar și cel mai scump dintre toate gazele cunoscute pe planeta noastră.
Ne vom dizolva bine în apă (460 ml/l), dar în compușii organici solubilitatea radonului este cu un ordin de mărime mai mare. Are un efect de fluorescență cauzat de radioactivitate intrinsecă ridicată. Pentru starea gazoasă și lichidă (la temperaturi sub -62˚С) este caracteristică o strălucire albastră, pentru cea cristalină (sub -71˚С) - galben sau portocaliu-rosu.
Caracteristica chimică a radonului se datorează apartenenței sale la grupul gazelor inerte ("nobile"). Se caracterizează prin reacții chimice cu oxigenul, fluorul și alți alți halogeni.
Pe de altă parte, miezul instabil al unui element este o sursă de particule de în altă energie care afectează multe substanțe. Expunerea la petele de radon din sticlă și porțelan, descompune apa în oxigen,hidrogen și ozon, distruge parafina și vaselina etc.
Obținerea radonului
Pentru a izola izotopii radonului, este suficient să treceți un jet de aer peste o substanță care conține radiu într-o formă sau alta. Concentrația gazului în jet va depinde de mulți factori fizici (umiditate, temperatură), de structura cristalină a substanței, de compoziția sa, porozitate, omogenitate și poate varia de la fracțiuni mici până la 100%. De obicei, se folosesc soluții de bromură sau clorură de radiu în acid clorhidric. Substanțele solide poroase sunt folosite mult mai rar, deși radonul este eliberat mai pur.
Amestecul de gaz rezultat este purificat din vapori de apă, oxigen și hidrogen, trecându-l printr-o rețea de cupru fierbinte. Restul (1/25000 din volumul original) este condensat cu aer lichid, iar impuritățile de azot, heliu și gaze inerte sunt îndepărtate din condensat.
Notă: doar câteva zeci de centimetri cubi din elementul chimic radon sunt produse în întreaga lume pe an.
Răspândit în natură
Nucleele de radiu, al căror produs de fisiune este radonul, se formează la rândul lor în timpul descompunerii uraniului. Astfel, principala sursă de radon sunt solurile și mineralele care conțin uraniu și toriu. Cea mai mare concentrație a acestor elemente se găsește în roci magmatice, sedimentare, metamorfice, șisturi de culoare închisă. Datorită inerției sale, gazul radon părăsește cu ușurință rețelele cristaline ale mineralelor și se răspândește cu ușurință pe distanțe lungi prin goluri și crăpături din scoarța terestră, scăpând în atmosferă.
În plus, apele subterane interstratale, care spală astfel de roci, sunt ușor saturate cu radon. Apa radonului și proprietățile sale specifice au fost folosite de om cu mult înainte de descoperirea elementului în sine.
Prieten sau dușman?
În ciuda a mii de articole științifice și populare scrise despre acest gaz radioactiv, este fără echivoc să răspundem la întrebarea: „Ce este radonul și care este semnificația lui pentru omenire?” pare dificil. Cercetătorii moderni se confruntă cu cel puțin două probleme. Primul este că în sfera impactului radiației radon asupra materiei vii, acesta este atât un element dăunător, cât și util. Al doilea este lipsa unor mijloace fiabile de înregistrare și monitorizare. Detectoarele de radon existente în atmosferă, chiar și cele mai moderne și sensibile, pot da rezultate care diferă de câteva ori atunci când măsurătorile sunt repetate.
Ai grijă la radon
Doza principală de radiații (mai mult de 70%) în procesul de viață pe care o primește o persoană datorită radionuclizilor naturali, printre care pozițiile de conducere aparțin gazului incolor radon. În funcție de amplasarea geografică a clădirii de locuit, „contribuția” acesteia poate varia de la 30 la 60%. O cantitate constantă de izotopi instabili ai unui element periculos din atmosferă este menținută printr-o alimentare continuă din rocile pământului. Radonul are proprietatea neplăcută de a se acumula în interiorul clădirilor rezidențiale și publice, unde concentrația sa poate crește de zeci sau sute de ori. Pentru o sănătate bunăpericolul uman nu este atât gazul radioactiv în sine, ci izotopii activi chimic ai poloniului 214Po și 218Po, formați ca urmare a descompunere. Acestea sunt ținute ferm în organism, având un efect dăunător asupra țesutului viu cu radiații α interne.
Pe lângă atacurile astmatice de sufocare și depresie, amețeli și migrene, aceasta este plină de dezvoltarea cancerului pulmonar. Grupul de risc include lucrătorii minelor de uraniu și ai uzinelor de exploatare și prelucrare a uraniului, vulcanologi, terapeuți pentru radon, populația zonelor nefavorabile cu un conținut ridicat de derivați de radon din scoarța terestră și apele arteziene și stațiunile cu radon. Pentru a identifica astfel de zone, hărțile pericolului de radon sunt compilate folosind metode geologice și igienice prin radiații.
Pentru o notă: se crede că expunerea la radon a provocat moartea din cauza cancerului pulmonar în 1916 de către cercetătorul scoțian al acestui element, William Ramsay.
Metode de protecție
În ultimul deceniu, după exemplul vecinilor occidentali, măsurile necesare anti-radon au început să se răspândească în țările fostei CSI. Au apărut documente de reglementare (SanPin 2.6.1., SP 2.6.1.) cu cerințe clare pentru asigurarea securității la radiații a populației.
Principalele măsuri de protecție împotriva gazelor din sol și a surselor naturale de radiații includ:
- Amenajare pe pamant subteran a pardoselilor din lemn a unei placi de beton monolit cu baza de piatra sparta si hidroizolatie fiabila.
- Oferă ventilație îmbunătățităsubsol și spațiu de subsol, ventilație clădiri rezidențiale.
- Apa care intră în bucătării și băi trebuie supusă unei filtre speciale, iar încăperile în sine sunt echipate cu dispozitive de evacuare forțată.
Radiomedicin
Ce este radonul, strămoșii noștri nu știau, dar chiar și glorioșii călăreți ai lui Genghis Khan și-au vindecat rănile cu apele izvoarelor Belokurikha (Altai), saturate cu acest gaz. Faptul este că în microdoze, radonul are un efect pozitiv asupra organelor vitale ale unei persoane și asupra sistemului nervos central. Expunerea la apa cu radon accelerează procesele metabolice, datorită cărora țesuturile deteriorate sunt restaurate mult mai rapid, activitatea inimii și a sistemului circulator se normalizează, iar pereții vaselor de sânge sunt întăriți.
Stațiunile din regiunile muntoase din Caucaz (Essentuki, Pyatigorsk, Kislovodsk), Austria (Gastein), Republica Cehă (Yakhimov, Karlovy Vary), Germania (Baden-Baden), Japonia (Misasa) s-au bucurat de mult -famă și popularitate meritate. Medicina modernă, pe lângă băile cu radon, oferă tratament sub formă de irigare, inhalare sub stricta supraveghere a unui specialist corespunzător.
În slujba umanității
Sfera de aplicare a gazului radon nu se limitează numai la medicamente. Capacitatea izotopilor unui element de a adsorbi este utilizată în mod activ în știința materialelor pentru a măsura gradul de eterogenitate al suprafețelor metalice și al decorațiunii. În producția de oțel și sticlă, radonul este utilizat pentru a controla fluxul proceselor tehnologice. Cu ajutorul luiverificați etanșeitatea măștilor de gaz și a echipamentelor de protecție chimică.
În geofizică și geologie, multe metode de căutare și detectare a zăcămintelor de minerale și minereuri radioactive se bazează pe utilizarea sondajelor cu radon. Concentrația izotopilor radonului din sol poate fi utilizată pentru a evalua permeabilitatea la gaze și densitatea formațiunilor de rocă. Monitorizarea mediului radon pare promițătoare în ceea ce privește prezicerea viitoarelor cutremure.
Rămâne de sperat că omenirea va face față în continuare efectelor negative ale radonului, iar elementul radioactiv va aduce beneficii doar populației planetei.
