Memandangkan perkembangan pesat sains dan teknologi, pakar bimbang tentang kurangnya promosi kebersihan sinaran dalam kalangan penduduk. Pakar meramalkan bahawa dalam dekad akan datang, "kejahilan radiologi" boleh menjadi ancaman sebenar kepada keselamatan masyarakat dan planet ini.
Pembunuh yang tidak kelihatan
Pada abad ke-15, pakar perubatan Eropah bingung dengan kematian yang luar biasa tinggi akibat penyakit paru-paru dalam kalangan pekerja di lombong yang mengekstrak besi, polimetal dan perak. Penyakit misteri, yang dipanggil "sakit gunung", melanda pelombong lima puluh kali lebih kerap daripada orang awam biasa. Hanya pada awal abad ke-20, selepas penemuan radon, dialah yang diiktiraf sebagai sebab untuk merangsang perkembangan kanser paru-paru di kalangan pelombong di Jerman dan Republik Czech.
Apakah radon? Adakah ia hanya memberi kesan negatif kepada tubuh manusia? Untuk menjawab soalan-soalan ini, seseorang harus mengingati sejarah penemuan dan kajian unsur misteri ini.
Emanasi bermaksud "aliran keluar"
Penemu radon diterimapertimbangkan ahli fizik Inggeris E. Rutherford. Dialah yang pada tahun 1899 menyedari bahawa persediaan berasaskan torium, sebagai tambahan kepada zarah α yang berat, mengeluarkan gas tidak berwarna, yang membawa kepada peningkatan tahap radioaktiviti dalam persekitaran. Penyelidik memanggil bahan yang didakwa sebagai pancaran torium (dari emanasi (lat.) - tamat tempoh) dan memberikannya huruf Em. Pancaran yang serupa juga merupakan ciri sediaan radium. Dalam kes pertama, gas yang dipancarkan dipanggil thoron, dalam kes kedua - radon.
Kemudian adalah mungkin untuk membuktikan bahawa gas ialah radionuklid bagi unsur baharu. Ahli kimia Scotland, pemenang Nobel (1904) William Ramsay (bersama Whitlow Grey) pada tahun 1908 berjaya mengasingkannya dalam bentuk tulen buat kali pertama. Lima tahun kemudian, nama radon dan simbol Rn akhirnya diberikan kepada unsur tersebut.
Apakah radon itu?
Dalam jadual berkala unsur kimia D. I. Mendeleev, radon berada dalam kumpulan ke-18. Mempunyai nombor atom z=86.
Semua isotop radon sedia ada (lebih daripada 35, dengan nombor jisim dari 195 hingga 230) adalah radioaktif dan menimbulkan bahaya tertentu kepada manusia. Secara semula jadi, terdapat empat jenis atom unsur. Kesemua mereka adalah sebahagian daripada siri radioaktif semula jadi actinouranium, torium dan uranium - radium. Sesetengah isotop mempunyai nama mereka sendiri dan, mengikut tradisi sejarah, ia dipanggil emanasi:
- anemone - actinon 219Rn;
- thorium - thoron 220Rn;
- radium - radon 222Rn.
Yang terakhir berbezakestabilan terbesar. Separuh hayat radon 222Rn ialah 91.2 jam (3.82 hari). Masa keadaan mantap isotop yang tinggal dikira dalam saat dan milisaat. Semasa pereputan dengan sinaran zarah-α, isotop polonium terbentuk. Ngomong-ngomong, semasa kajian radon, saintis mula-mula menemui pelbagai jenis atom unsur yang sama, yang kemudiannya mereka panggil isotop (daripada bahasa Yunani "sama", "sama").
Sifat fizikal dan kimia
Dalam keadaan biasa, radon ialah gas tidak berwarna dan tidak berbau, yang kehadirannya hanya boleh dikesan dengan instrumen khas. Ketumpatan - 9, 81 g/l. Ia adalah yang paling berat (udara adalah 7.5 kali lebih ringan), yang paling jarang dan paling mahal daripada semua gas yang diketahui di planet kita.
Kita akan larut dengan baik dalam air (460 ml/l), tetapi dalam sebatian organik keterlarutan radon adalah susunan magnitud yang lebih tinggi. Ia mempunyai kesan pendarfluor yang disebabkan oleh radioaktiviti intrinsik yang tinggi. Untuk keadaan gas dan cecair (pada suhu di bawah -62˚С) cahaya biru adalah ciri, untuk kristal (di bawah -71˚С) - kuning atau oren-merah.
Ciri kimia radon adalah kerana ia tergolong dalam kumpulan gas lengai ("mulia"). Ia dicirikan oleh tindak balas kimia dengan oksigen, fluorin dan beberapa halogen lain.
Sebaliknya, teras unsur yang tidak stabil ialah sumber zarah bertenaga tinggi yang mempengaruhi banyak bahan. Pendedahan kepada kaca dan porselin pewarna radon, mengurai air menjadi oksigen,hidrogen dan ozon, memusnahkan parafin dan vaseline, dsb.
Mendapat radon
Untuk mengasingkan isotop radon, ia sudah cukup untuk menghantar pancutan udara ke atas bahan yang mengandungi radium dalam satu bentuk atau yang lain. Kepekatan gas dalam jet akan bergantung kepada banyak faktor fizikal (kelembapan, suhu), pada struktur kristal bahan, komposisinya, keliangan, homogeniti dan boleh berbeza dari pecahan kecil hingga 100%. Biasanya, larutan bromida atau radium klorida dalam asid hidroklorik digunakan. Bahan berliang pepejal digunakan lebih jarang, walaupun radon dibebaskan lebih tulen.
Campuran gas yang terhasil ditulenkan daripada wap air, oksigen dan hidrogen, melewatinya melalui grid kuprum panas. Baki (1/25000 daripada isipadu asal) dipeluwapkan dengan udara cecair, dan bendasing nitrogen, helium dan gas lengai dikeluarkan daripada kondensat.
Nota: hanya beberapa puluh sentimeter padu unsur kimia radon dihasilkan di seluruh dunia setiap tahun.
Tersebar di alam semula jadi
Nukleus radium, hasil pembelahannya ialah radon, seterusnya terbentuk semasa pereputan uranium. Oleh itu, sumber utama radon adalah tanah dan mineral yang mengandungi uranium dan torium. Kepekatan tertinggi unsur-unsur ini terdapat dalam batuan igneus, sedimen, metamorfik, syal berwarna gelap. Disebabkan oleh lengainya, gas radon dengan mudah meninggalkan kekisi kristal mineral dan mudah merebak pada jarak yang jauh melalui lompang dan retakan di kerak bumi, melarikan diri ke atmosfera.
Selain itu, air bawah tanah interstratal, mencuci batu-batu tersebut, mudah tepu dengan radon. Air radon dan sifat khususnya telah digunakan oleh manusia lama sebelum penemuan unsur itu sendiri.
Kawan atau lawan?
Walaupun beribu-ribu artikel sains dan sains popular yang ditulis tentang gas radioaktif ini, adalah jelas untuk menjawab soalan: "Apakah radon dan apakah kepentingannya untuk manusia?" nampak susah. Penyelidik moden menghadapi sekurang-kurangnya dua masalah. Yang pertama ialah dalam sfera kesan sinaran radon pada bahan hidup, ia adalah unsur yang berbahaya dan berguna. Yang kedua ialah kekurangan cara pendaftaran dan pemantauan yang boleh dipercayai. Pengesan radon sedia ada di atmosfera, malah yang paling moden dan sensitif, boleh memberikan hasil yang berbeza beberapa kali apabila pengukuran diulang.
Berhati-hati dengan radon
Dos sinaran utama (lebih daripada 70%) dalam proses kehidupan yang diterima seseorang disebabkan oleh radionuklid semula jadi, antaranya kedudukan utama adalah radon gas tidak berwarna. Bergantung pada lokasi geografi bangunan kediaman, "sumbangan"nya boleh berkisar antara 30 hingga 60%. Sejumlah isotop yang tidak stabil bagi unsur berbahaya di atmosfera dikekalkan oleh bekalan berterusan daripada batuan bumi. Radon mempunyai sifat yang tidak menyenangkan terkumpul di dalam bangunan kediaman dan awam, di mana kepekatannya boleh meningkat puluhan atau ratusan kali ganda. Untuk kesihatan yang baikbahaya manusia bukanlah gas radioaktif itu sendiri, tetapi isotop aktif secara kimia bagi polonium 214Po dan 218Po, yang terbentuk hasil daripadanya. pereputan. Ia dipegang kuat di dalam badan, mempunyai kesan buruk pada tisu hidup dengan sinaran α dalaman.
Selain serangan asma sesak nafas dan kemurungan, pening dan migrain, ini penuh dengan perkembangan kanser paru-paru. Kumpulan risiko termasuk pekerja lombong uranium dan loji perlombongan dan pemprosesan, ahli gunung berapi, ahli terapi radon, penduduk kawasan yang tidak menguntungkan dengan kandungan derivatif radon yang tinggi di kerak bumi dan perairan artesian, dan pusat peranginan radon. Untuk mengenal pasti kawasan sedemikian, peta bahaya radon disusun menggunakan kaedah geologi dan kebersihan sinaran.
Untuk nota: dipercayai bahawa pendedahan radon yang mencetuskan kematian akibat kanser paru-paru pada tahun 1916 oleh penyelidik Scotland unsur ini, William Ramsay.
Kaedah perlindungan
Dalam dekad yang lalu, mengikut contoh jiran Barat, langkah anti-radon yang diperlukan mula tersebar di negara-negara bekas CIS. Dokumen kawal selia muncul (SanPin 2.6.1., SP 2.6.1.) dengan keperluan yang jelas untuk memastikan keselamatan sinaran penduduk.
Langkah utama untuk melindungi daripada gas tanah dan sumber sinaran semula jadi termasuk:
- Susunan di bawah tanah lantai kayu daripada papak konkrit monolitik dengan tapak batu hancur dan kalis air yang boleh dipercayai.
- Menyediakan pengudaraan yang dipertingkatkanruang bawah tanah dan ruang bawah tanah, pengudaraan bangunan kediaman.
- Air yang memasuki dapur dan bilik mandi mesti tertakluk kepada penapisan khas, dan bilik itu sendiri dilengkapi dengan peranti ekzos paksa.
Radiomedicine
Apa itu radon, nenek moyang kita tidak tahu, tetapi penunggang kuda Genghis Khan yang mulia pun menyembuhkan luka mereka dengan air sumber Belokurikha (Altai), tepu dengan gas ini. Hakikatnya ialah dalam microdoses, radon mempunyai kesan positif pada organ penting seseorang dan sistem saraf pusat. Pendedahan kepada air radon mempercepatkan proses metabolik, yang menyebabkan tisu yang rosak dipulihkan dengan lebih cepat, kerja jantung dan sistem peredaran darah menjadi normal, dan dinding saluran darah diperkuatkan.
Resort di kawasan pergunungan Caucasus (Essentuki, Pyatigorsk, Kislovodsk), Austria (Gastein), Republik Czech (Yakhimov, Karlovy Vary), Jerman (Baden-Baden), Jepun (Misasa) telah lama dinikmati dengan baik -sepatutnya kemasyhuran dan populariti. Perubatan moden, sebagai tambahan kepada mandian radon, menawarkan rawatan dalam bentuk pengairan, penyedutan di bawah pengawasan ketat pakar yang sesuai.
Dalam perkhidmatan kemanusiaan
Skop gas radon tidak terhad kepada perubatan sahaja. Keupayaan isotop unsur untuk menjerap digunakan secara aktif dalam sains bahan untuk mengukur tahap kepelbagaian permukaan logam dan hiasan. Dalam pengeluaran keluli dan kaca, radon digunakan untuk mengawal aliran proses teknologi. Dengan pertolongannyaperiksa topeng gas dan peralatan perlindungan kimia untuk kesesakan.
Dalam geofizik dan geologi, banyak kaedah mencari dan mengesan mendapan mineral dan bijih radioaktif adalah berdasarkan penggunaan tinjauan radon. Kepekatan isotop radon dalam tanah boleh digunakan untuk menilai kebolehtelapan gas dan ketumpatan formasi batuan. Pemantauan persekitaran radon kelihatan menjanjikan dari segi meramalkan gempa bumi yang akan datang.
Adalah diharapkan bahawa umat manusia masih akan menghadapi kesan negatif radon dan unsur radioaktif hanya akan memberi manfaat kepada penduduk planet ini.
