Радон - это бесцветный, невидимый, не имеющий вкуса и запаха инертный газ, примерно в 7,5 раза тяжелее воздуха; образуется в процессе радиоактивного распада радионуклидов урановых и ториевого рядов. Существует три естественных (природных) изотопа радона:
- радон-222 (Т1/2 - 3,8 дня; ряд распада U -238),
- радон-220 или торон (Т1/2 - 55 секунд; ряд распада Th-232),
- радон-219 или актинон (Т1/2 -4 секунды; ряд распада U-235).
Все изотопы радона являются альфа-излучателями; дальнейший распад их дочерних продуктов сопровождается испусканием альфа- и бета-частиц. Большая часть радона и торона физически связана с материалом, в котором находятся их предшественники. Однако некоторая часть может диффундировать от места образования в другую среду. Из-за относительно большого периода полураспада радон-222 может диффундировать на большие расстояния (в пределах нескольких метров). Миграция актинона ограничивается несколькими миллиметрами и обычно он не достигает поверхности материала. Небольшая часть торона может выделяться и мигрировать в пределах нескольких сантиметров. Поэтому, за исключением богатых торием мест, концентрации радона-219 и 220 пренебрежимо малы, по сравнению с радоном-222.
Основные источники радона: грунт, строительные материалы, грунтовые воды, природный газ, уголь, рудники, отвалы, образующиеся при добыче фосфорных удобрений, растения, геотермальные электростанции, предприятия ядерного топливного цикла. Главный источник поступления радона в атмосферу - почва и грунтовые породы.
Средние концентрации радона в почвенном воздухе на несколько порядков выше его концентраций в атмосферном воздухе, вследствие чего происходит постоянное выделение почвенного радона в атмосферу путем диффузии. После выхода газа в окружающую водную или воздушную среду дальнейшее перемещение происходит за счет диффузии, конвекции и геомеханических сил.
Факторы, влияющие на процесс попадания радона в воздух из почвы:
а) снижающие интенсивность эксгаляции радона: дождь, снег, мороз, повышение атмосферного давления (поэтому в почве радона больше зимой и в периоды дождей)
б) усиливающие интенсивность эксгаляции радона: повышение температуры, увеличение скорости ветра
Перенос и рассеяние радона в воздухе зависят от:
а) вертикального градиента температур
б) направления и силы ветра
в) турбулентности воздуха.
В результате процессов температурной конвекции и действия ветров в атмосфере происходит турбулентная диффузия, эффективно рассеивающая радон. Суточный максимум концентрации наблюдается в ночные часы, когда атмосфера наименее подвижна, а минимум наблюдается днем, когда вертикальное смешивание благодаря турбулентной диффузии максимально. На высоте нескольких метров от земли концентрация радона падает уже в десятки раз.
С геологической точки зрения более 40 % территории РБ являются потенциально радоноопасными.
Наиболее потенциально радоноопасные следующие территории:
а) на юге республики - зоны, связанные с Микашевичско-Житковичским горстом и выступами Украинского кристаллического щита
б) на западе республики - территория, связанная с Белорусским кристаллическим массивом.
Содержание радона в почвенном воздухе зон активных разломов возрастает до 15,0-20,0 кБк/м3 (при среднефоновых концентрациях около 1,0 кБк/м3). В г. Минске эти разломы создают серьезную опасность радонового загрязнения воздуха жилых и производственных помещений.
Обычная концентрация радона в домах 30 Бк/м3, в отдельных случаях она достигает в воздухе жилых помещений 400 Бк/м3 (например, Дзержинский район Минской области). Индивидуальные дозы облучения легких при этом могут достигать 20-30 мЗв/год.
Радон и продукты его распада появляются внутри помещений вследствие их эксгаляции из стен, потолков, полов. Более радиоактивные материалы: фосфогипс, газобетон с квасцовым глинистым сланцем и отвалы урановых рудников, материалы с низкой активностью: дерево, природный гипс, песок и гравий.
В новых помещениях среднегодовая эквивалентная равновесная концентрация радона должна быть не выше 70 Бк/м3.
В РБ в соответствии с НРБ-2000 предусмотрено:
- при проектировании новых зданий жилищного и общественного назначения среднегодовая эквивалентная равновесная объемная активность дочерних продуктов радона и торона в воздухе помещений не должна превышать 100 Бк/м3, а мощность эффективной дозы гамма-излучения не должна превышать мощность дозы на открытой местности более чем на 0,2 мкЗв/ч
- в эксплуатируемых зданиях среднегодовая эквивалентная равновесная объемная активность дочерних продуктов радона и торона в воздухе жилых помещений не должна превышать 200 Бк/м3. При более высоких значениях объемной активности должны проводится защитные мероприятия, направленные на снижение поступления радона в воздух помещений и улучшение вентиляции помещений. Защитные мероприятия должны проводится также, если мощность эффективной дозы гамма-излучения в помещении превышает мощность дозы на открытой местности более чем на 0,2 мкЗв/ч.
Радон, содержащийся в воде, нередко бывает значительным источником радона и продуктов его распада в воздухе жилых и производственных помещений. При кипячении воды основная масса радона улетучивается.
Концентрация радона в ванной комнате в 40 раз выше, чем в жилых комнатах.
Основные источники радона в помещениях: трещины в плитах фундамента, поры в кирпичных стенах, трещины в строительных блоках, неполная изоляция грунта, дренажная плитка, плохое цементирование блоков, плохая герметизация труб, открытый верх фундамента, строительные материалы, вода.
Суммарно концентрация радона в воздухе жилых помещений зависит от четырех факторов:
- активной и пассивной диффузии радона из грунта через фундамент и поверхности подвальных помещений зданий
- эксгаляции радона из строительных материалов и изделий, из которых построено здание
- эксгаляции радона из воды и газа
- влияния климата, образа жизни, степени вентиляции помещения.
Меры, направленные на снижение концентрации радона в воздухе помещений (оптимизация дозовых нагрузок):
- тщательная изоляция жилых помещений от почвы и грунта (герметичный бетонный цоколь)
- изоляция стройматериалов (обычная покраска и оклеивание стен обоями)
- улучшение вентиляции жилых помещений и активная вентиляция погребов
- регулярная влажная уборка
- использование материалов, отвечающих требованиям радиационной безопасности.
Дозы облучения за счет радона.
