Радон и его дочерние продукты распада радона

Радон и его дочерние продукты
распада радона
Физические свойства
222Rn
3,84 суток
Альфа -частица
218Po
3,05 мин
Альфа -частица
214Pb
β,γ
26,8 мин
214Bi
19,7 мин
β,γ
214Po
164 мкс
Альфа -частица
210Pb
21 год

Изотопы радона входят в состав
радиоактивных рядов 238U, 235U и 232Th.
Радон постоянно продуцируется при
радиоактивном распаде материнских ядер.
Равновесное содержание в земной коре
7·10−16 % по массе.

Растворимость в воде 460 мл/л; в
органических растворителях, в жировой
ткани человека растворимость радона в
десятки раз выше, чем в воде. Хорошо
просачивается сквозь полимерные плёнки.
Биологическое воздействие


Органом мишенью
для радона и его
дочерних продуктов
распада является
бронхо-легочная
система человека.
Вдыхаемый радон
имеет низкую
реакционную
способность и
химически не
связывается с
тканями тела –
радиотоксичность
радона невелика по
сравнению с его
дочерними
продуктами распада
(ДПР).
Из-за короткого периода полураспада
ДПР радона, большая часть атомов
распадается в респираторном тракте
с излучением альфа-частиц, причем
основная доза облучения приходится
на бронхиальный эпителий.
 Эквивалентная доза на
бронхиальный эпителий при
ингаляции ДПР радона в 10 раз
выше, чем средняя эквивалентная
доза на другие органы и ткани
организма.

Накопление ДПР радона в
воздухе помещения
зависит от
 интенсивности
поступления радона;
 скорости вентиляции
(кратности воздухообмена
в помещении);
 от системы вентиляции;
 а также скорости
отложения ДПР на
поверхностях помещения
(пол, стены, мебель…).
эквивалентная равновесная объемная
активность (ЭРОА) связана с
активностью радона в воздухе
зависимостью
ЭРОАRn= F . OA Rn , где
F – коэффициент равновесия между
радоном и его ДПР
OA Rn – объемная активность радона
Коэффициент равновесия
Величина F может варьировать в
диапазоне 0,2-0,8
 Стандартный коэффициент F
составляет
для помещений
– 0,4
на открытом воздухе – 0,8

Коэффициент равновесия

Этот коэффициент возрастает с
уменьшением скорости вентиляции и
увеличивается с увеличением
объемной активности аэрозолей в
помещении.

Поглощенная доза - энергия ионизирующего
излучения, поглощенная тканями организма, в
пересчете на единицу массы.

Эквивалентная доза - поглощенная доза,
умноженная на коэффициент, отражающий
способность данного вида излучения повреждать
ткани организма (для радона и его ДПР - легкие).

Эффективная доза - эквивалентная доза,
умноженная на коэффициент, учитывающий
чувствительность различных тканей к облучению.
Доза - количество энергии, поглощенной
единицей массы органа, ткани или тела.


Измеряется в Зивертах (Зв)
Величина обычных доз, которые получает
население соответствует
мЗв (Х 10-3) или мкЗв (Х 10-6)
Сумма скрытой энергии альфаизлучения всех короткоживущих ДПР
радона, присутствующих в единице
объема воздуха, обуславливают
величину поглощенной дозы
 Скрытая энергия альфа-излучения
ДПР радона – общая энергия альфачастиц, излучаемая при распаде
радона до свинца -210.

Скрытая энергия альфа-излучения на атом и 1 Бк
Скрытая энергия альфа-излучения
Радионуклид
Период
полураспада
На атом
МэВ
На единицу
активности, Мэв/Бк
218Po
3,05 мин
13,7
3620
214Pb
26,8 мин
7,69
17800
214Bi
19,7 мин
7,69
13100
214Po
164 мкс
7,69
2.10-3
Поглощенная доза облучения

Доза облучения от ДПР радона определяется как
интеграл по времени экспозиции скрытой энергией
(С) альфа- излучения дочерней смеси в воздухе или
как эквивалентная равновесная объемная активность
(ЭРОА радона), которая воздействует на отдельного
человека на протяжении времени (t), например, за
один год (годовая доза облучения).

t

Д (t) =  С (t) dt
0
экспозиция скрытой энергией альфа-излучения
Средневзвешенные эффективные дозы облучения населения от радона в
воздухе жилых помещений некоторых областей Украины
Черкасская
Полтавская
Одесская
Кировоградская
Стандартные ЭД
Киевская
Максимально
возможные ЭД
Запорожская
Житомирская
Днепропетровска
Волынская
Винницкая
0
5
10
15
20
25
мЗв в год
Радиационные риски
По данным последних эпидемиологических исследований (Darby
2006 – 13 европейских исследований, Krewski 2006 – 7 исследований
в северной америке, Lubin 2004 – 2 китайских исследования), риск
рака легких увеличивается на 10% с увеличением объемной
активности радона в воздухе на 100 Бк.м-3 при хроническом
облучении в течении 30 лет.
Установлена устойчивая связь между радоном и лейкемией у детей
(ref PhD 2006: Envir. exp. to radiation and childhood leukemia , AS
Evrard and Health Physics 2006), прирост объемной активности радона
в воздухе зданий на 100 Бк.м-3 обуславливает дополнительный риск в
20%. По данным английских исследований (Raaschou-Nielsen
Epidemiology 2008) этот прирост еще больше - 34 %.
Эволюция оценок величины радиационных
рисков при облучении радоном
Источник
Модель
Риск x 10-4 WLM-1
МКРЗ, 1993
Публикация 65
2,83
МКРЗ, 2007
Публикация 103
4,4
1 WLM (рабочий уровень) в год эквивалентен ЭРОА =230 Бк.м-3 в
домах при (коэффициенте равновесия F=0.4 и 7000 часах
времени пребывания)
Кумулятивный риск рака легких, обусловленный
радон и курением
Объемная
активность
радона/ЭРОА
радона
(Бк.м-3)
Некурящие
Курильщики (15-24
сигареты в день)
100 / 40
0.46
11.25
400 / 160
0.56
13.68
800 / 320
0.71
16.81
Darby et al, Scand J Work Env Health, 2006
Кумулятивный риск - вероятность развития вредного эффекта (рака легких) в
результате одновременного воздействия нескольких факторов, обладающих
сходным механизмом воздействия на организм человека.
Спасибо за внимание !