U svjetlu brzog razvoja nauke i tehnologije, stručnjaci su zabrinuti zbog nedostatka promocije radijacijske higijene među stanovništvom. Stručnjaci predviđaju da bi u narednoj deceniji "radiološko neznanje" moglo postati stvarna prijetnja sigurnosti društva i planete.
Nevidljivi ubica
U 15. veku, evropski lekari su bili zbunjeni nenormalno visokim mortalitetom od plućnih bolesti među radnicima u rudnicima koji vade gvožđe, polimetale i srebro. Tajanstvena bolest, zvana "planinska bolest", pogodila je rudare pedeset puta češće od prosječnog laika. Tek početkom 20. stoljeća, nakon otkrića radona, upravo je on prepoznat kao razlog za podsticanje razvoja raka pluća kod rudara u Njemačkoj i Češkoj.
Šta je radon? Da li to samo negativno utiče na ljudski organizam? Da biste odgovorili na ova pitanja, treba se prisjetiti historije otkrića i proučavanja ovog misterioznog elementa.
Emanacija znači "odliv"
Otkrivač radona prihvatiouzeti u obzir engleskog fizičara E. Rutherforda. On je 1899. godine primijetio da preparati na bazi torija, pored teških α-čestica, emituju bezbojni plin, što dovodi do povećanja nivoa radioaktivnosti u okolini. Istraživač je navodnu supstancu nazvao emanacijom torijuma (od emanation (lat.) - expiration) i dodijelio joj slovo Em. Slične emanacije karakteristične su i za preparate radijuma. U prvom slučaju, emitovani gas se zvao toron, u drugom radon.
Kasnije je bilo moguće dokazati da su gasovi radionuklidi novog elementa. Škotski hemičar, nobelovac (1904) William Ramsay (zajedno sa Whitlow Grayom) je 1908. uspio prvi put da ga izoluje u čistom obliku. Pet godina kasnije, naziv radon i simbol Rn konačno su dodijeljeni elementu.
Šta je radon?
U periodnom sistemu hemijskih elemenata D. I. Mendeljejeva, radon je u 18. grupi. Ima atomski broj z=86.
Svi postojeći izotopi radona (više od 35, sa masenim brojem od 195 do 230) su radioaktivni i predstavljaju određenu opasnost za ljude. U prirodi postoje četiri vrste atoma elementa. Svi su dio prirodnog radioaktivnog niza aktinouranija, torija i uranijuma - radijuma. Neki izotopi imaju svoja imena i, prema istorijskoj tradiciji, zovu se emanacije:
- anemone - actinon 219Rn;
- thorium - thoron 220Rn;
- radij - radon 222Rn.
Posljednji je drugačijinajveća stabilnost. Poluživot radona 222Rn je 91,2 sata (3,82 dana). Vrijeme stabilnog stanja preostalih izotopa izračunava se u sekundama i milisekundama. Prilikom raspada zračenjem α-čestica nastaju izotopi polonijuma. Inače, tokom proučavanja radona naučnici su se prvi put susreli sa brojnim varijetetima atoma istog elementa, koje su kasnije nazvali izotopi (od grčkog "jednak", "isti").
Fizička i hemijska svojstva
U normalnim uslovima, radon je gas bez boje i mirisa, čije prisustvo se može detektovati samo posebnim instrumentima. Gustina - 9,81 g/l. To je najteži (vazduh je 7,5 puta lakši), najrjeđi i najskuplji od svih plinova poznatih na našoj planeti.
Dobro ćemo se rastvoriti u vodi (460 ml/l), ali u organskim jedinjenjima rastvorljivost radona je za red veličine veća. Ima fluorescentni efekat uzrokovan visokom intrinzičnom radioaktivnošću. Za gasovito i tečno stanje (na temperaturama ispod -62˚S) karakterističan je plavi sjaj, za kristalno (ispod -71˚S) - žuti ili narandžasto-crveni.
Hemijska karakteristika radona je zbog njegove pripadnosti grupi inertnih ("plemenitih") gasova. Karakteriše ga hemijske reakcije sa kiseonikom, fluorom i nekim drugim halogenima.
S druge strane, nestabilno jezgro elementa je izvor čestica visoke energije koje utiču na mnoge supstance. Izloženost radonu mrlje staklo i porculan, razlaže vodu na kiseonik,vodonik i ozon, uništava parafin i vazelin, itd.
Dobijanje radona
Da biste izolovali izotope radona, dovoljno je proći mlaz vazduha preko supstance koja sadrži radijum u ovom ili onom obliku. Koncentracija gasa u mlazu zavisiće od mnogih fizičkih faktora (vlažnost, temperatura), od kristalne strukture supstance, njenog sastava, poroznosti, homogenosti i može varirati od malih frakcija do 100%. Obično se koriste otopine bromida ili radij hlorida u hlorovodoničnoj kiselini. Čvrste porozne supstance se koriste mnogo rjeđe, iako se radon oslobađa čistiji.
Rezultirajuća gasna mešavina se prečišćava od vodene pare, kiseonika i vodonika, prolazeći kroz vruću bakarnu mrežu. Ostatak (1/25000 originalne zapremine) se kondenzuje sa tečnim vazduhom, a nečistoće azota, helijuma i inertnih gasova se uklanjaju iz kondenzata.
Napomena: samo nekoliko desetina kubnih centimetara hemijskog elementa radona proizvodi se širom svijeta godišnje.
Širenje u prirodi
Radijumova jezgra, čiji je proizvod fisije radon, zauzvrat nastaju tokom raspada uranijuma. Dakle, glavni izvor radona su tla i minerali koji sadrže uranijum i torijum. Najveća koncentracija ovih elemenata nalazi se u magmatskim, sedimentnim, metamorfnim stijenama, tamno obojenim škriljevcima. Zbog svoje inertnosti, gas radon lako napušta kristalne rešetke minerala i lako se širi na velike udaljenosti kroz praznine i pukotine u zemljinoj kori, bježeći u atmosferu.
Osim toga, interstratalne podzemne vode, koje ispiraju takve stijene, lako su zasićene radonom. Radonsku vodu i njena specifična svojstva čovjek je koristio mnogo prije otkrića samog elementa.
Prijatelj ili neprijatelj?
Uprkos hiljadama naučnih i popularnih naučnih članaka napisanih o ovom radioaktivnom gasu, nedvosmisleno je odgovoriti na pitanje: "Šta je radon i kakav je njegov značaj za čovječanstvo?" izgleda teško. Savremeni istraživači se suočavaju sa najmanje dva problema. Prvi je da je u sferi uticaja radonskog zračenja na živu materiju i štetan i koristan element. Drugi je nedostatak pouzdanih sredstava za registraciju i praćenje. Postojeći detektori radona u atmosferi, čak i oni najsavremeniji i najosjetljiviji, mogu dati rezultate koji se višestruko razlikuju kada se mjerenja ponavljaju.
Čuvajte se radona
Glavnu dozu zračenja (više od 70%) u procesu života osoba prima zbog prirodnih radionuklida, među kojima vodeće pozicije zauzima bezbojni gas radon. U zavisnosti od geografskog položaja stambene zgrade, njen "doprinos" može se kretati od 30 do 60%. Konstantna količina nestabilnih izotopa opasnog elementa u atmosferi održava se kontinuiranim dovodom iz zemljinih stijena. Radon ima neugodno svojstvo da se akumulira unutar stambenih i javnih zgrada, gdje se njegova koncentracija može povećati desetinama ili stotinama puta. Za dobro zdravljeljudska opasnost nije toliko sam radioaktivni gas, već hemijski aktivni izotopi polonijuma 214Po i 218Po, nastali kao rezultat njegovog propadanje. Čvrsto se drže u tijelu, štetno djelujući na živo tkivo unutrašnjim α-zračenjem.
Pored astmatičnih napada gušenja i depresije, vrtoglavice i migrene, ovo je bremenito razvojem raka pluća. U rizičnu grupu spadaju radnici rudnika uranijuma i pogona za rudarstvo i preradu, vulkanolozi, radon terapeuti, stanovništvo nepovoljnih područja sa visokim sadržajem derivata radona u zemljinoj kori i arteškim vodama, radonska odmarališta. Da bi se identifikovala takva područja, sastavljaju se karte opasnosti od radona koristeći geološke i radijaciono-higijenske metode.
Napomena: vjeruje se da je izlaganje radonu izazvalo smrt od raka pluća 1916. godine od strane škotskog istraživača ovog elementa, Williama Ramsaya.
Metode zaštite
U posljednjoj deceniji, po uzoru na zapadne susjede, potrebne antiradonske mjere počele su da se šire u zemljama bivšeg ZND. Pojavili su se regulatorni dokumenti (SanPin 2.6.1., SP 2.6.1.) sa jasnim zahtjevima za osiguranje radijacione sigurnosti stanovništva.
Glavne mjere zaštite od plinova tla i prirodnih izvora radijacije uključuju:
- Uređenje zemlje pod zemljom od drvenih podova od monolitne betonske ploče sa podlogom od lomljenog kamena i pouzdanom hidroizolacijom.
- Pružanje poboljšane ventilacijepodrumski i podrumski prostori, ventilacija stambenih objekata.
- Voda koja ulazi u kuhinje i kupatila mora biti podvrgnuta posebnoj filtraciji, a same prostorije su opremljene prisilnim ispušnim uređajima.
Radiomedicina
Šta je radon, naši preci nisu znali, ali čak su i slavni konjanici Džingis-kana liječili svoje rane vodama izvora Belokurikha (Altai), zasićenim ovim plinom. Činjenica je da u mikrodozama radon ima pozitivan učinak na vitalne organe osobe i centralni nervni sistem. Izlaganje radonskoj vodi ubrzava metaboličke procese, zbog čega se oštećena tkiva znatno brže obnavljaju, normalizuje se rad srca i krvožilnog sistema, jačaju zidovi krvnih sudova.
Odmarališta u planinskim predelima Kavkaza (Esentuki, Pjatigorsk, Kislovodsk), Austrije (Gaštajn), Češke (Jahimov, Karlovi Vari), Nemačke (Baden-Baden), Japana (Misasa) već dugo uživaju -zaslužena slava i popularnost. Moderna medicina pored radonskih kupki nudi tretman u vidu navodnjavanja, inhalacije pod strogim nadzorom odgovarajućeg specijaliste.
U službi čovječanstva
Opseg radon gasa nije ograničen samo na medicinu. Sposobnost izotopa elementa da se adsorbuje aktivno se koristi u nauci o materijalima za merenje stepena heterogenosti metalnih površina i ukrasa. U proizvodnji čelika i stakla radon se koristi za kontrolu toka tehnoloških procesa. Uz njegovu pomoćprovjerite nepropusnost gas maski i opreme za hemijsku zaštitu.
U geofizici i geologiji, mnoge metode traženja i otkrivanja ležišta minerala i radioaktivnih ruda zasnivaju se na korištenju istraživanja radona. Koncentracija izotopa radona u tlu može se koristiti za procjenu propusnosti plina i gustoće stijenskih formacija. Praćenje radonske sredine izgleda obećavajuće u smislu predviđanja nadolazećih zemljotresa.
Ostaje se nadati da će se čovječanstvo i dalje nositi s negativnim efektima radona i da će radioaktivni element koristiti samo stanovništvu planete.
