Trước sự phát triển nhanh chóng của khoa học và công nghệ, các chuyên gia lo ngại về việc người dân chưa đẩy mạnh vệ sinh bức xạ. Các chuyên gia dự đoán rằng trong thập kỷ tới, "sự thiếu hiểu biết về bức xạ" có thể trở thành mối đe dọa thực sự đối với an ninh của xã hội và hành tinh.
Kẻ giết người vô hình
Vào thế kỷ 15, các bác sĩ châu Âu đã bối rối trước tỷ lệ tử vong do bệnh phổi cao bất thường ở những người lao động trong các mỏ khai thác sắt, đa kim và bạc. Một căn bệnh bí ẩn, được gọi là "bệnh núi", xảy ra với những người thợ mỏ thường xuyên hơn gấp 50 lần so với những cư dân bình thường. Chỉ vào đầu thế kỷ 20, sau khi phát hiện ra radon, chính ông đã được công nhận là nguyên nhân kích thích sự phát triển của bệnh ung thư phổi ở những người thợ mỏ ở Đức và Cộng hòa Séc.
Radon là gì? Nó chỉ có một ảnh hưởng tiêu cực đến cơ thể con người? Để trả lời những câu hỏi này, người ta nên nhớ lịch sử phát hiện và nghiên cứu nguyên tố bí ẩn này.
Emanation có nghĩa là "dòng chảy"
Người phát hiện ra radon được chấp nhậnhãy xem xét nhà vật lý người Anh E. Rutherford. Chính ông vào năm 1899 đã nhận thấy rằng các chế phẩm dựa trên thori, ngoài các hạt α nặng, còn phát ra một chất khí không màu, dẫn đến tăng mức độ phóng xạ trong môi trường. Nhà nghiên cứu gọi chất bị cáo buộc là một dạng phóng thích của thorium (từ phát sinh (lat.) - hết hạn) và gán cho nó chữ Em. Sự phát ra tương tự cũng là đặc điểm của các chế phẩm radium. Trong trường hợp đầu tiên, khí phát ra được gọi là thoron, trong trường hợp thứ hai - radon.
Sau đó, người ta có thể chứng minh rằng các chất khí là hạt nhân phóng xạ của một nguyên tố mới. Nhà hóa học người Scotland, người đoạt giải Nobel (1904) William Ramsay (cùng với Whitlow Grey) vào năm 1908 đã lần đầu tiên phân lập được nó ở dạng tinh khiết. Năm năm sau, tên radon và ký hiệu Rn cuối cùng đã được gán cho nguyên tố.
Radon là gì?
Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học của D. I. Mendeleev, radon nằm ở nhóm thứ 18. Có số hiệu nguyên tử z=86.
Tất cả các đồng vị hiện có của radon (hơn 35, với số khối từ 195 đến 230) đều là chất phóng xạ và gây nguy hiểm nhất định cho con người. Trong tự nhiên, có bốn loại nguyên tử của nguyên tố. Tất cả chúng đều là một phần của chuỗi phóng xạ tự nhiên gồm actinouranium, thorium và uranium - radium. Một số đồng vị có tên riêng và theo truyền thống lịch sử, chúng được gọi là hiện tượng:
- hải quỳ - actinon219Rn;
- thorium - thoron220Rn;
- radium - radon222Rn.
Cái cuối cùng khácđộ ổn định lớn nhất. Chu kỳ bán rã của radon222Rn là 91,2 giờ (3,82 ngày). Thời gian ở trạng thái dừng của các đồng vị còn lại được tính bằng giây và mili giây. Trong quá trình phân rã với bức xạ của hạt α, đồng vị của polonium được hình thành. Nhân tiện, trong quá trình nghiên cứu radon, các nhà khoa học lần đầu tiên bắt gặp nhiều loại nguyên tử của cùng một nguyên tố, mà sau này họ gọi là đồng vị (từ tiếng Hy Lạp "bằng", "giống nhau").
Tính chất vật lý và hóa học
Ở điều kiện bình thường, radon là một chất khí không màu và không mùi, chỉ có thể phát hiện sự hiện diện của khí này bằng các dụng cụ đặc biệt. Mật độ - 9, 81 g / l. Nó là loại khí nặng nhất (không khí nhẹ hơn 7,5 lần), hiếm nhất và đắt nhất trong tất cả các loại khí được biết đến trên hành tinh của chúng ta.
Chúng ta sẽ hòa tan tốt trong nước (460 ml / l), nhưng trong các hợp chất hữu cơ, độ hòa tan của radon cao hơn một bậc. Nó có hiệu ứng huỳnh quang gây ra bởi tính phóng xạ nội tại cao. Đối với trạng thái khí và lỏng (ở nhiệt độ dưới -62˚С), ánh sáng màu xanh lam là đặc trưng, đối với tinh thể (dưới -71˚С) - màu vàng hoặc đỏ cam.
Đặc tính hóa học của radon là do nó thuộc nhóm khí trơ ("quý"). Nó được đặc trưng bởi các phản ứng hóa học với oxy, flo và một số halogen khác.
Mặt khác, lõi không bền của một nguyên tố là nguồn cung cấp các hạt năng lượng cao ảnh hưởng đến nhiều chất. Tiếp xúc với radon làm ố thủy tinh và đồ sứ, phân hủy nước thành oxy,hydro và ozon, phá hủy parafin và vaseline, v.v.
Nhận radon
Để cô lập các đồng vị radon, chỉ cần cho một luồng khí đi qua một chất có chứa radi ở dạng này hay dạng khác là đủ. Nồng độ khí trong chất phản lực sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố vật lý (độ ẩm, nhiệt độ), vào cấu trúc tinh thể của chất, thành phần cấu tạo, độ xốp, độ đồng nhất và có thể thay đổi từ phần nhỏ đến 100%. Thông thường, các dung dịch bromua hoặc radium clorua trong axit clohydric được sử dụng. Các chất rắn xốp ít được sử dụng hơn nhiều, mặc dù radon được giải phóng tinh khiết hơn.
Hỗn hợp khí tạo thành được tinh chế từ hơi nước, oxy và hydro, đưa nó qua một lưới đồng nóng. Phần còn lại (1/25000 thể tích ban đầu) được ngưng tụ bằng không khí lỏng và các tạp chất nitơ, heli và khí trơ được loại bỏ khỏi phần ngưng tụ.
Lưu ý: chỉ vài chục cm khối nguyên tố hóa học radon được sản xuất trên toàn thế giới mỗi năm.
Lan tỏa trong tự nhiên
Các hạt nhân radium, sản phẩm phân hạch của nó là radon, lần lượt được hình thành trong quá trình phân rã của uranium. Do đó, nguồn radon chính là đất và các khoáng chất có chứa uranium và thorium. Hàm lượng cao nhất của các nguyên tố này được tìm thấy trong đá mácma, trầm tích, đá biến chất, đá phiến sét màu sẫm. Do tính trơ của nó, khí radon dễ dàng rời khỏi mạng tinh thể của các khoáng chất và dễ dàng lan truyền trong khoảng cách xa qua các khoảng trống và vết nứt trên vỏ trái đất, thoát vào khí quyển.
Bên cạnh đó, nước ngầm giữa các tiểu vương quốc, rửa trôi những tảng đá như vậy, rất dễ bão hòa với radon. Nước radon và các đặc tính cụ thể của nó đã được con người sử dụng từ rất lâu trước khi phát hiện ra nguyên tố này.
Bạn hay thù?
Mặc dù hàng ngàn bài báo khoa học phổ biến và khoa học đã viết về loại khí phóng xạ này, vẫn chưa thể trả lời câu hỏi: "Radon là gì và ý nghĩa của nó đối với nhân loại?" có vẻ khó khăn. Các nhà nghiên cứu hiện đại phải đối mặt với ít nhất hai vấn đề. Thứ nhất là trong phạm vi ảnh hưởng của bức xạ radon đối với vật chất sống, nó vừa là nguyên tố có hại vừa có ích. Thứ hai là thiếu các phương tiện đăng ký và giám sát đáng tin cậy. Các máy dò radon hiện có trong khí quyển, ngay cả những máy hiện đại và nhạy nhất, có thể cho kết quả chênh lệch vài lần khi các phép đo được lặp lại.
Cẩn thận với radon
Liều lượng bức xạ chính (hơn 70%) trong quá trình sống mà một người nhận được do các hạt nhân phóng xạ tự nhiên, trong đó vị trí dẫn đầu thuộc về radon khí không màu. Tùy thuộc vào vị trí địa lý của công trình nhà ở, mức “đóng góp” của nó có thể dao động từ 30 đến 60%. Một lượng liên tục các đồng vị không ổn định của một nguyên tố nguy hiểm trong khí quyển được duy trì bởi nguồn cung cấp liên tục từ đá của trái đất. Radon có đặc tính khó chịu là tích tụ bên trong các tòa nhà dân cư và công cộng, nơi nồng độ của nó có thể tăng lên hàng chục hoặc hàng trăm lần. Tốt cho sức khỏeMối nguy hiểm đối với con người không phải là bản thân khí phóng xạ, mà là các đồng vị hoạt động hóa học của polonium214Po và218Po, được hình thành do thối rữa. Chúng được giữ chắc trong cơ thể, có tác động bất lợi đến mô sống bằng bức xạ α bên trong.
Ngoài các cơn hen do ngạt thở và trầm cảm, chóng mặt và đau nửa đầu, điều này còn kéo theo sự phát triển của ung thư phổi. Nhóm rủi ro bao gồm công nhân của các mỏ uranium và các nhà máy khai thác và chế biến, các nhà nghiên cứu núi lửa, các nhà điều trị radon, dân cư ở các khu vực không thuận lợi có hàm lượng cao các dẫn xuất radon trong vỏ trái đất và vùng biển Artes, và các khu nghỉ dưỡng radon. Để xác định những khu vực như vậy, các bản đồ về nguy cơ radon được biên soạn bằng các phương pháp địa chất và vệ sinh bức xạ.
Lưu ý: người ta tin rằng chính việc tiếp xúc với radon đã dẫn đến cái chết do ung thư phổi vào năm 1916 bởi nhà nghiên cứu người Scotland về nguyên tố này, William Ramsay.
Phương pháp bảo vệ
Trong thập kỷ trước, theo gương các nước láng giềng phương Tây, các biện pháp chống radon cần thiết bắt đầu phổ biến ở các nước thuộc CIS trước đây. Các văn bản quy định đã xuất hiện (SanPin 2.6.1., SP 2.6.1.) Với các yêu cầu rõ ràng về việc đảm bảo an toàn bức xạ của cộng đồng.
Các biện pháp chính để bảo vệ khỏi khí đất và các nguồn bức xạ tự nhiên bao gồm:
- Bố trí trên mặt đất sàn gỗ của tấm bê tông nguyên khối với nền đá dăm và khả năng chống thấm đáng tin cậy.
- Cung cấp hệ thống thông gió tăng cườngkhông gian tầng hầm và tầng hầm, thông gió của các tòa nhà dân cư.
- Nước vào nhà bếp và phòng tắm phải được lọc đặc biệt, và bản thân các phòng được trang bị thiết bị xả cưỡng bức.
Radiomedicine
Radon là gì, tổ tiên của chúng ta không biết, nhưng ngay cả những kỵ binh vinh quang của Thành Cát Tư Hãn cũng đã chữa lành vết thương của họ bằng nước của các nguồn Belokurikha (Altai), bão hòa với khí này. Thực tế là trong microdoses, radon có tác động tích cực đến các cơ quan quan trọng của con người và hệ thần kinh trung ương. Tiếp xúc với nước radon làm tăng tốc quá trình trao đổi chất, do đó các mô bị tổn thương được phục hồi nhanh hơn nhiều, hoạt động của tim và hệ tuần hoàn bình thường hóa, và các thành mạch máu được tăng cường.
Các khu nghỉ dưỡng ở các vùng miền núi Caucasus (Essentuki, Pyatigorsk, Kislovodsk), Áo (Gastein), Cộng hòa Séc (Yakhimov, Karlovy Vary), Đức (Baden-Baden), Nhật Bản (Misasa) từ lâu đã được hưởng -đánh giá nổi tiếng và phổ biến. Y học hiện đại, ngoài việc tắm radon, còn điều trị bằng cách tưới, xông dưới sự giám sát chặt chẽ của bác sĩ chuyên khoa thích hợp.
Để phục vụ nhân loại
Phạm vi của khí radon không chỉ giới hạn trong y học. Khả năng hấp phụ của các đồng vị của một nguyên tố được sử dụng tích cực trong khoa học vật liệu để đo mức độ không đồng nhất của bề mặt kim loại và trang trí. Trong sản xuất thép và thủy tinh, radon được sử dụng để điều khiển dòng chảy của các quá trình công nghệ. Với sự giúp đỡ của anh ấykiểm tra độ kín của mặt nạ phòng độc và thiết bị bảo vệ chống hóa chất.
Trong địa vật lý và địa chất, nhiều phương pháp tìm kiếm và phát hiện các mỏ khoáng sản và quặng phóng xạ dựa trên việc sử dụng các cuộc khảo sát radon. Nồng độ của đồng vị radon trong đất có thể được sử dụng để đánh giá tính thấm khí và mật độ của các thành tạo đá. Việc giám sát môi trường radon có vẻ đầy hứa hẹn về mặt dự đoán các trận động đất sắp tới.
Người ta vẫn hy vọng rằng nhân loại vẫn sẽ đối phó với những tác động tiêu cực của radon và nguyên tố phóng xạ sẽ chỉ có lợi cho dân số trên hành tinh.
