U svjetlu brzog razvoja znanosti i tehnologije, stručnjaci su zabrinuti zbog nedostatka promicanja radijacijske higijene među stanovništvom. Stručnjaci predviđaju da bi u sljedećem desetljeću "radiološko neznanje" moglo postati stvarna prijetnja sigurnosti društva i planeta.
Nevidljivi ubojica
U 15. stoljeću, europski liječnici bili su zbunjeni nenormalno visokom smrtnošću od plućnih bolesti među radnicima u rudnicima koji vade željezo, polimetale i srebro. Tajanstvena bolest, zvana "gorska bolest", rudare je pogodila pedeset puta češće od prosječnog laika. Tek početkom 20. stoljeća, nakon otkrića radona, upravo je on prepoznat kao razlog za poticanje razvoja raka pluća među rudarima u Njemačkoj i Češkoj.
Što je radon? Ima li to samo negativan učinak na ljudski organizam? Da biste odgovorili na ova pitanja, treba se prisjetiti povijesti otkrića i proučavanja ovog tajanstvenog elementa.
Emanacija znači "odljev"
Otkrivač radona prihvatiosmatraju engleski fizičar E. Rutherford. Upravo je on 1899. primijetio da pripravci na bazi torija, osim teških α-čestica, emitiraju bezbojni plin, što dovodi do povećanja razine radioaktivnosti u okolišu. Istraživač je navodnu tvar nazvao emanacijom torija (od emanation (lat.) - expiration) i dodijelio joj slovo Em. Slične emanacije karakteristične su i za preparate radija. U prvom slučaju, emitirani plin se zvao toron, u drugom radon.
Kasnije je bilo moguće dokazati da su plinovi radionuklidi novog elementa. Škotski kemičar, nobelovac (1904.) William Ramsay (zajedno s Whitlowom Grayem) 1908. uspio ga je prvi put izolirati u čistom obliku. Pet godina kasnije, naziv radon i simbol Rn konačno su dodijeljeni elementu.
Što je radon?
U periodnom sustavu kemijskih elemenata D. I. Mendeljejeva, radon je u 18. skupini. Ima atomski broj z=86.
Svi postojeći izotopi radona (više od 35, s masenim brojem od 195 do 230) su radioaktivni i predstavljaju određenu opasnost za ljude. U prirodi postoje četiri vrste atoma elementa. Svi su oni dio prirodnog radioaktivnog niza aktinouranija, torija i urana – radija. Neki izotopi imaju svoja imena i, prema povijesnoj 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. Tijekom raspada zračenjem α-čestica nastaju izotopi polonija. Inače, upravo su tijekom proučavanja radona znanstvenici prvi put susreli brojne varijante atoma istog elementa, koje su kasnije nazvali izotopi (od grčkog "jednak", "isti").
Fizička i kemijska svojstva
U normalnim uvjetima radon je plin bez boje i mirisa, čija se prisutnost može otkriti samo posebnim instrumentima. Gustoća - 9, 81 g/l. To je najteži (zrak je 7,5 puta lakši), najrjeđi i najskuplji od svih plinova poznatih na našem planetu.
Dobro ćemo se otopiti u vodi (460 ml/l), ali u organskim spojevima topljivost radona je za red veličine veća. Ima fluorescentni učinak uzrokovan visokom intrinzičnom radioaktivnošću. Za plinovito i tekuće stanje (na temperaturama ispod -62˚S) karakterističan je plavi sjaj, za kristalno (ispod -71˚S) - žuto ili narančasto-crveno.
Kemijska karakteristika radona je zbog njegove pripadnosti skupini inertnih ("plemenitih") plinova. Karakteriziraju ga kemijske reakcije s kisikom, fluorom i nekim drugim halogenima.
S druge strane, nestabilna jezgra elementa je izvor visokoenergetskih čestica koje utječu na mnoge tvari. Izloženost radonu mrlja staklo i porculan, razgrađuje vodu u kisik,vodik i ozon, uništava parafin i vazelin, itd.
Dobivanje radona
Za izolaciju izotopa radona, dovoljno je proći mlaz zraka preko tvari koja sadrži radij u ovom ili onom obliku. Koncentracija plina u mlazu ovisit će o mnogim fizikalnim čimbenicima (vlažnosti, temperaturi), o kristalnoj strukturi tvari, njenom sastavu, poroznosti, homogenosti i može varirati od malih frakcija do 100%. Obično se koriste otopine bromida ili radij klorida u klorovodičnoj kiselini. Čvrste porozne tvari koriste se mnogo rjeđe, iako se radon oslobađa čistije.
Rezultirajuća plinska smjesa pročišćava se od vodene pare, kisika i vodika, prolazeći kroz vruću bakrenu mrežu. Ostatak (1/25000 izvornog volumena) kondenzira se s tekućim zrakom, a nečistoće dušika, helija i inertnih plinova uklanjaju se iz kondenzata.
Napomena: samo nekoliko desetina kubnih centimetara kemijskog elementa radona proizvodi se u cijelom svijetu godišnje.
Širi se u prirodi
Radijeve jezgre, čiji je proizvod fisije radon, zauzvrat nastaju tijekom raspada urana. Dakle, glavni izvor radona su tla i minerali koji sadrže uran i torij. Najveća koncentracija ovih elemenata nalazi se u magmatskim, sedimentnim, metamorfnim stijenama, tamno obojenim škriljevcima. Zbog svoje inertnosti plin 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?
Unatoč tisućama znanstvenih i popularno-znanstvenih članaka napisanih o ovom radioaktivnom plinu, nedvosmisleno je odgovoriti na pitanje: "Što je radon i kakvo je njegovo značenje za čovječanstvo?" čini se teškim. Suvremeni istraživači suočavaju se s najmanje dva problema. Prvi je da je u sferi utjecaja radonskog zračenja na živu tvar ono i štetan i koristan element. Drugi je nedostatak pouzdanih sredstava za registraciju i praćenje. Postojeći detektori radona u atmosferi, čak i oni najmoderniji 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 mjesto zauzima bezbojni plin radon. Ovisno o geografskom položaju stambene zgrade, njezin "doprinos" može se kretati od 30 do 60%. Stalna količina nestabilnih izotopa opasnog elementa u atmosferi održava se kontinuiranim dovodom iz zemljinih stijena. Radon ima neugodno svojstvo nakupljanja unutar stambenih i javnih zgrada, gdje se njegova koncentracija može povećati desetke ili stotine puta. Za dobro zdravljeljudska opasnost nije toliko sam radioaktivni plin, već kemijski aktivni izotopi polonija 214Po i 218Po, nastali kao rezultat njegovog propadanje. Čvrsto se drže u tijelu, djelujući štetno na živo tkivo unutarnjim α-zračenjem.
Osim astmatičnih napada gušenja i depresije, vrtoglavice i migrene, to je bremenito razvojem raka pluća. Rizična skupina uključuje radnike rudnika urana i postrojenja za rudarstvo i preradu, vulkanologe, radonske terapeute, stanovništvo nepovoljnih područja s visokim sadržajem derivata radona u zemljinoj kori i arteškim vodama te radonska odmarališta. Da bi se identificirala takva područja, sastavljaju se karte opasnosti od radona korištenjem geoloških i radijacijsko-higijenskih metoda.
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 posljednjem desetljeću, po uzoru na zapadne susjede, u zemljama bivšeg ZND-a počele su se širiti potrebne antiradonske mjere. Pojavili su se regulatorni dokumenti (SanPin 2.6.1., SP 2.6.1.) s jasnim zahtjevima za osiguranje radijacijske sigurnosti stanovništva.
Glavne mjere zaštite od plinova tla i prirodnih izvora zračenja uključuju:
- Uređenje u zemlji pod zemljom drvenih podova od monolitne betonske ploče s podlogom od lomljenog kamena i pouzdanom hidroizolacijom.
- Pružanje poboljšane ventilacijepodrumski i podrumski prostor, ventilacija stambenih zgrada.
- Voda koja ulazi u kuhinje i kupaonice mora biti podvrgnuta posebnoj filtraciji, a same prostorije opremljene su prisilnim ispušnim uređajima.
Radiomedicina
Što 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 središnji živčani sustav. Izlaganje radonskoj vodi ubrzava metaboličke procese, zbog čega se oštećena tkiva znatno brže obnavljaju, normalizira se rad srca i krvožilnog sustava, jačaju stijenke krvnih žila.
Odmarališta u planinskim predjelima Kavkaza (Essentuki, Pyatigorsk, Kislovodsk), Austrije (Gastein), Češke (Yakhimov, Karlovy Vary), Njemačke (Baden-Baden), Japana (Misasa) već dugo uživaju -zaslužena slava i popularnost. Moderna medicina osim radonskih kupki nudi liječenje u obliku navodnjavanja, inhalacije pod strogim nadzorom odgovarajućeg specijaliste.
U službi čovječanstva
Opseg radona plina nije ograničen samo na medicinu. Sposobnost adsorbiranja izotopa elementa aktivno se koristi u znanosti o materijalima za mjerenje stupnja heterogenosti metalnih površina i ukrasa. U proizvodnji čelika i stakla radon se koristi za kontrolu tijeka tehnoloških procesa. Uz njegovu pomoćprovjerite nepropusnost plinskih maski i opreme za kemijsku zaštitu.
U geofizici i geologiji mnoge metode traženja i otkrivanja ležišta minerala i radioaktivnih ruda temelje se na korištenju istraživanja radona. Koncentracija izotopa radona u tlu može se koristiti za procjenu propusnosti plina i gustoće stijenskih formacija. Praćenje radonske okoline izgleda obećavajuće u smislu predviđanja nadolazećih potresa.
Ostaje se nadati da će se čovječanstvo i dalje nositi s negativnim učincima radona, a radioaktivni element će samo koristiti stanovništvu planeta.
