Введение

Значительный вклад в радиоактивность окружающей среды Радий и радон являются важными вкладчиками в радиоактивность окружающей среды. Радон образуется в природе в результате распада радиоактивных элементов в почве и может накапливаться в домах, построенных в районах, где происходит такое распад. Радон является основной причиной рака; по оценкам, он вносит свой вклад в ~ 2% всех смертей, связанных с раком, в Европе. Радий, как и радон, является радиоактивным и встречается в небольших количествах в природе и опасен для жизни, если излучение превышает 20-50 мЗв/год. Радий - продукт распада урана и тория. Радий также может выделяться в окружающую среду в результате деятельности человека, например, в неправильно выбрасываемых продуктах, окрашенных в радиолюминесцентную краску.

В нефтегазовой промышленности

Остатки нефтегазовой промышленности часто содержат радий и его дочерние вещества. Сульфатная шкала из нефтяной скважины может быть очень богата радием. Вода внутри нефтяного месторождения часто очень богата стронцием, барием и радием, в то время как морская вода очень богата сульфатами, поэтому, если вода из нефтяной скважины сбрасывается в море или смешивается с морской водой, радий, вероятно, будет выведен из раствора сульфатом бария / стронция, который действует как осадочный носитель.

Радиолюминесцентные изделия (светящиеся в темноте)

Неизвестно, было ли местное загрязнение радием из лучезарных красок, которые были неправильно утилизированы.

В радиоактивной шарлатанстве

Эбен Байерс был богатым американским общественным деятелем, чья смерть в 1932 году от использования радиоактивного шарлатанового продукта под названием Радитор является ярким примером смерти, вызванной радием. Радитор содержит ~ 1 μCi (40 kBq) 226Ra и 1 μCi 228Ra на бутылку. Радитор принимался через рот, а радий, будучи имитатором кальция, имеет очень долгий биологический период полураспада в костях.

Радон

Большая часть дозы обусловлена распадом полония (218Po) и свинца (214Pb) дочерних элементов 222Rn. Контролируя воздействие на дочек, радиоактивная доза на кожу и легкие может быть уменьшена по крайней мере на 90%. Это можно сделать, надев пылевую маску и костюм, который покрывает все тело. Обратите внимание, что воздействие дыма одновременно с радоном и дочерними радонами увеличит вредный эффект радона. У уранодобывающих работников радон был обнаружен как более канцерогенный у курильщиков, чем у некурящих. Радон содержится в некоторых источниках и горячих источниках. В городах Мисаса (Япония) и Бад-Кройцнах (Германия) есть источники радия, излучающие радоном, как и источник Радий в Нью-Мексико. Радон естественным образом выделяется из почвы, особенно в некоторых регионах, особенно в районах с гранитными почвами. Не все гранитные регионы подвержены высоким выбросам радона, например, в то время как скала, на которой находится Абердин, очень богата радием, в скале отсутствуют трещины, необходимые для миграции радона. В других близлежащих районах Шотландии (к северу от Абердина) и в Корнуолле/Девоне радоны в значительной степени способны покидать скалы. Радон является продуктом распада радия, который, в свою очередь, является продуктом распада урана. Для планирования мер по снижению уровня радона в домах доступны карты средних уровней радона в домах. Хотя высокий уровень урана в почве/скале под домом не всегда приводит к высокому уровню радона в воздухе, можно увидеть положительную корреляцию между содержанием урана в почве и уровнем радона в воздухе.

В воздухе

Радон вредит качеству воздуха во многих домах. (Смотрите "Радон в домах" ниже.) Радон (222Rn), выделяемый в воздух, распадается на 210Pb и другие радиоизотопы, и можно измерить уровни 210Pb. Важно отметить, что скорость осаждения этого радиоизотопа сильно зависит от сезона. Вот график показателей осаждения, наблюдаемый в Японии.

В подземных водах

Вода из колодца может быть очень богата радоном; использование этой воды внутри дома - еще один путь, позволяющий радону попасть в дом. Радон может попасть в воздух и стать источником воздействия на людей, или вода может быть потреблена людьми, что является другим путем воздействия.

Радон в дождевой воде

Дождевая вода может быть высокорадиоактивной из-за высокого уровня радона и его потомков распада 214Bi и 214Pb; концентрации этих радиоизотопов могут быть достаточно высокими, чтобы серьезно нарушить мониторинг радиации на атомных электростанциях. Самый высокий уровень радона в дождевой воде наблюдается во время грозы, и есть гипотеза, что радона сосредоточено в грозах из-за положительного электрического заряда атома. Оценки возраста дождевых капель получены путем измерения изотопного количества короткоживущего потомства радона в дождевой воде.

В нефтегазовой промышленности

Вода, нефть и газ из скважины часто содержат радоны. Радон распадается, образуя твердые радиоизотопы, которые образуют покрытия на внутренней стороне трубопроводов. На нефтеперерабатывающих заводах область, где обрабатывается пропан, часто является одной из наиболее загрязненных областей завода, поскольку точка кипения радона аналогична температуре пропана.

В шахтах

Поскольку уранные минералы выделяют газ радона и их вредные и высокорадиоактивные продукты распада, добыча урана значительно опаснее, чем другие (уже опасные) добыча твердой породы, требуя адекватных систем вентиляции, если шахты не открыты. В 1950-х годах значительное число американских шахтеров-уранёв были навахо, так как многие месторождения урана были обнаружены в резервациях навахо. Статистически значимая часть этих шахтеров позже заболела мелкоклеточным раком легких, типом рака, обычно не связанным с курением, после воздействия урановой руды и радона 222, естественного продукта распада урана. Радон, который производится урана, а не сам уран, был обнаружен как канцероген. Некоторые выжившие и их потомки получили компенсацию в соответствии с Законом о компенсации радиационного воздействия в 1990 году. В настоящее время уровень радона в воздухе шахт обычно контролируется законом. В действующей шахте уровень радона может контролироваться вентиляцией, герметизацией старых рудников и контролем воды в шахте. Уровень в шахте может подняться, когда шахту бросают, он может достичь уровня, который может вызвать покраснение кожи (легкое облучение). Уровни радона в некоторых шахтах могут достигать 400-700 кБк м−3. Общей единицей воздействия альфа-излучателей на ткань легких является рабочий месяц (WLM), это когда человеческие легкие подвергаются воздействию в течение 170 часов (типичный месяц работы для шахтера) воздуха, который имеет 3,7 кБк 222Rn (в равновесии с продуктами распада). Это воздух, у которого скорость альфа-дозы равна 1 рабочему уровню (WL). По оценкам, средний человек (общественность) подвергается 0,2 WLM в год, что составляет около 15-20 WLM за всю жизнь. Согласно NRC 1 WLM равен дозе легких от 5 до 10 мЗв (0,5 до 1,0 рем), в то время как Организация экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) считает, что 1 WLM равен дозе легких 5,5 мЗв, Международная комиссия по радиационной защите (ICRP) считает, что 1 WLM равен дозе легких от 5 мЗв для профессиональных работников (и дозе легких от 4 мЗв для широкой общественности). Наконец, Научный комитет Организации Объединенных Наций по воздействию атомного излучения (UNSCEAR) считает, что воздействие на легкие 1 Bq 222Rn (в равновесии с продуктами распада) в течение одного года вызовет дозу 61 μSv.

В домах

Тот факт, что радоны присутствуют в воздухе помещений, известен по крайней мере с 1950-х годов, а исследования его воздействия на здоровье человека начались в начале 1970-х годов. Опасность воздействия радона в жилых помещениях получила более широкое общественное осведомление после 1984 года в результате случая Стэнли Уотраса, сотрудника атомной электростанции Лимерик в Пенсильвании. Мистер Уотрас два недели подряд включал радиационную сигнализацию (см. Гейгеровый счетчик) по пути на работу, пока власти искали источник заражения. Они были шокированы, обнаружив, что источником был поразительно высокий уровень радона в его подвале, и это не было связано с атомной станцией. Риски, связанные с проживанием в его доме, были оценены как эквивалентные курению 135 пачек сигарет каждый день. В зависимости от того, как построены дома и как они проветриваются, радоны могут накапливаться в подвалах и жилых помещениях. Европейский Союз рекомендует, чтобы меры по смягчению воздействия принимались начиная с концентрации 400 Bq/m3 для старых домов и 200 Bq/m3 для новых. Национальный совет по радиационной защите и измерениям (NCRP) рекомендует принимать меры для любого дома с концентрацией выше 8 pCi/L (300 Bq/m3). Агентство по охране окружающей среды США рекомендует принимать меры в отношении любого дома с концентрацией более 148 Bq/m3 (выражается как 4 pCi/L). Почти в каждом 15-м доме в США, по их статистике, высокий уровень радона. Управление здравоохранения США и Агентство по охране окружающей среды рекомендуют проверять все дома на радоновую кислоту. С 1985 года миллионы домов в США были проверены на радоновую кислоту.