辐射：看不见的杀手和他的女儿或有关about的一些知识

在先前的文章及其讨论中，我曾反复争论过：没有现代方法能够可靠地检测到自然辐射背景的幅度在足够大的范围内对人体健康的影响。 但是有一个自然辐射因子，其影响相对清晰可见。 这是一种放射性惰性气体ra ，被猎人昵称为“隐形杀手”。

镭的散发

1899年，卢瑟福（Rutherford）和欧文斯（Owens）发现，to除了放射性外，还发射某种物质，substance也具有放射性的主要特性-具有电离的能力-表现得像气体：它是在气流中传播的，并不呈直线传播，而是通过多孔介质扩散，最薄的固体分隔物延迟了它的产生，此外，它“安定”在环境中放置的物体上，告诉它们放射性按照指数定律迅速下降。 这是不寻常的：在此之前，放射性似乎是一个非常恒定的现象。 与他们同时，对他们的工作一无所知，德国人弗里德里希·多恩（Friedrich Dorn）观察到了类似的现象，他与镭一起工作，并从中放射出放射性气体。 从放射性物质释放的气体称为排放物。 镭和or的发射不同，最重要的是，半衰期不同：镭为3.8天，and为55秒。

卢瑟福和索迪（Soddy）加入了他的行列，开始澄清散发的本质。 在散发的气体放电光谱中，存在氦气线。 此外，它们的强度迅速增加，同时随着发散而从管的辐射强度降低。 氦与放射性矿物质的关系是众所周知的：首先，它是从含first矿物中分离出来的。 在1903年，有可能收集到足够的放射量时，有可能看到放射物本身的光谱，这与所有其他气体的光谱不同。 它不是氦的光谱：而是新化学元素的光谱。
发出的不是氦气。 但是她变成了他！ 随着时间的流逝，它的光谱减弱，并出现了熟悉的氦光谱，其黄线紧挨着钠双峰。 这是一种新颖而令人难以置信的事情：科学家们在他们的眼前看着一种化学元素变成了另一种化学元素。

U. Ramzai的角色是最艰巨的任务：他设法分离出少量游离形式的新气体，并设法确定其密度。 由此计算出的分子量为222，比镭的原子质量小4倍（氦的原子质量）。

事实证明，镭转变为氦和放射。 然后发射变成氦-还有其他东西。

卢瑟福（Rutherford）的进一步研究确定了带有氦原子的α粒子，图片终于形成。 确实建立了一种根本上新的自然现象的事实-通过发射快速飞行的粒子将某些元素转换为其他元素。 它打破了几乎没有时间形成的所有科学思想。 不久前，一个原子的概念就形成了-基本的不可分割且不变的物质单位，因为事实证明一个原子会突然衰变，其“碎片”将是其他化学元素的两个新原子。

同时，在拉姆齐（Ramsay）的努力下，发散现象在周期性系统中占据了位置，为惰性气体族增加了另一种元素，后来更名为ra。

on为物质

从化学角度看，ra是一种惰性气体。 像氙一样，它不像氦，氖或氩那样惰性，并且与后者不同，它具有一些化学性质 。 但是，在日常生活中可以安全地忽略它们：:进入化合物的能力太小。 但是它很容易被组织，纸张，活性炭和硅胶吸附，它溶于油中，并且从水中的溶液中冻结时会主动进入冰中，形成包合物。 on还可以与许多其他分子化合物形成稳定的笼形物-例如，with与葡萄糖形成的笼形物是众所周知的，并用于“ rad医学”中。

纯radio由于放射性而发光。 尤其是明亮的蓝光使液体liquid发光，该液体，在进一步冷却后会冻结，并且当接近液氮的温度时，发光的颜色会变为黄色，然后变为橙色。 随着衰变产物的积累，最初无色的液态和固态ra变黑。
但是在专门实验室和热室外面，我们将永远不会看到液态或固态ra。 即使是气态，它在自然界中也仅以很小的浓度被发现。 毕竟，每天一克镭构成一切 $$$1毫米^ 3$ don。 因此，他存在的唯一标志几乎总是放射性，他和他的女儿会腐烂。

as作为放射性核素

共有19种of的同位素，但在普通生活中只能遇到两种two：实际上是（（镭的放射），原子质量为222，and寿命短，半衰期为55秒，质量数为220。还有第三个天然natural同位素， act系元素 -短命的铀235 act系列的成员之一，但由于铀235及其自然的“女儿”的半衰期短且含量低，因此很难检测到。 Radon-222发射出能量为5.59 MeV的alpha粒子，变成半衰期仅为3.1分钟的po 218（通常由居里老夫妇表示，名称为RaA），他再次“吐出” alpha -粒子变成铅214（RaB），或经历β衰变，变成astat-218，几乎立即-通过α衰变-铋214（RaC）。 Lead-214也变成了后者。 在铅和铋-214中，半衰期略少于半小时，其衰变后形成的原子在这段时间内有时间凝结，形成了所谓的活性涂层 ，覆盖了尘埃颗粒和其他气溶胶颗粒的表面。 Beta活性使此类灰尘颗粒带正电。 铋214几乎同时（通过po 214）发射出了β和α粒子，然后进入了寿命较长（22年）的铅210，在其上悬挂了快速的转化链。 218 218和po 214的α衰变占ra 222引起的内部剂量的大部分。 但ra本身的剂量不超过总剂量的2％。

这种放射性核素链快速相互转移-218 218，铅214，铋214，po 214，铅210-被称为ra的衰变子产物（DPR），并且在空气中与之密不可分。 我们将ra与we一起呼吸到肺部，下雨时将it从空中冲洗掉，因此雨水具有放射性，其半衰期约为25分钟。 可以通过在雨中用碎布擦拭任何表面并用家用剂量计（最好使用云母传感器）测量碎布来轻松地检测到这种放射性物质（必须卸下传感器上的铅盖）。 同时，由于切尔诺贝利灾难，福岛事故或当局藏匿的某种事故征兆，许多人对剂量计的读数令人震惊，但实际上原因是ra。 大雨期间辐射本底的增加部分与其相关（部分与雨滴上的宇宙介子的散射有关，二次电子和and致辐射伽马射线的形成）。
另一方面，Thoron的寿命不到一分钟，通常会在它形成的地方破裂。 连续发射了两个α粒子（通过第二个lon-216的活性部分-or -A），它变成了铅212（th-B），其寿命长达10个小时，并与它的“继承人”铋212一起形成了活性的of离子斑块（ （or-C），半衰期为1小时。 后者形成了一个“叉子”：在它的一个分支中，发射了一个α粒子，它变成了-208，以能级最右边的2.6 MeV伽马线闻名，并通过β衰变变成了lon-212，可瞬间（以微秒为单位）发射出非常高能量（10.5 MeV）的α粒子。 在两种情况下，都形成稳定的导线208。 由于使用寿命短，汽水几乎没有时间飞走，我们也没有呼吸。 正是尘土飞扬的212nd同位素成为了极高能量的α-beta和γ辐射的来源。

作为空气中ra含量的特征，通常使用称为等效平衡体积活度（EERA）的值。 它是通过以下公式为radon-222计算的：

$$

$$C_ {Rn equiv} = A_ {Rn} * F_ {Rn} = 0.10A_ {RaA} + 0.52A_ {RaB} + 0.38A_ {RaC}，$$

在哪里 $$$A_ {Rn}$ 和 $$$A_ {RaA..RaC}$ -in及其子衰变产物（Po-218，Pb-214，Bi-214）的体积活度 $$$Bq / m ^ 3$ 。
同样，根据公式

$$

$$C_ {Tn EQ} = A_ {Tn} * F_ {Tn} = 0.91A_ {ThB} + 0.09A_ {ThC}，$$

确定ra220的ERAA。 在这里，ThB和ThC分别是铅和铋212。
在这里 $$$F_ {Rn}$ -平衡因子，在完全平衡时等于1，但实际上通常不超过0.5。

将来，说到“浓度”，“水平”，“含量”等，我的意思是EROA。

杀手ra（和一点治疗者）

don 222及其子产物的衰变是由于人类自然暴露剂量的一半左右所致。 实际上，作为环境中唯一以气体形式存在的天然放射性核素（不计算not和放射性碳的可忽略量），ra几乎完全形成了从内部向肺部辐射的剂量。 由于肺泡上皮不断更新，因此肺部是相对较高的放射敏感性器官，因此，受照射后患肺癌的风险大约是均匀暴露于体内的总体肿瘤学风险的三倍。 after气衰变后，其DPR（及其后的-由残留在肺中的210铅形成的po 210，具有在肺中积累的能力）被固定在肺组织中并受到α粒子照射，每个粒子的能量为5 6，对于铁棒来说，高达10 MeV，品质因数为20，是非常具有破坏性的“弹丸”。 对于这种“壳”中的each原子，每个有四个，而对于ron原子则为三个。

因此（也因为非吸烟者很少发生肺癌），肺癌发生率甚至反映出相对较低的ra浓度。 根据美国公共卫生服务局（US Public Health Service）的研究，ra是吸烟后该部位肿瘤发生的第二个原因。 空气中的a浓度为200 $$$Bq / m ^ 3$ 肺癌的额外风险是每年每100万人中有220例，并且随着ra含量的增加呈线性增加。 相比之下，非吸烟者和吸烟者每年患肺癌的风险是每100万人中34例和590例（数据来自I.N. Bekman教授的演讲）。

人们还认为，ra除了具有众所周知的随机作用外，还会引起心血管疾病。 但是，这种观点通常是与试图解释所谓的地致病区有关的，它本身的存在令人怀疑。

总的来说，ra是当前保护人们免受放射性威胁的最重要问题。 在某些地区尤其如此，在这些地区actively从地球的肠子中活跃地散发出来，并且在地下室和建筑物的第一层中的浓度非常高。

例如，地球上的这样一个地方是高加索矿泉水Beshtau。 为了评估它的严重程度，我建议观看以下视频：


您能想象没有呼吸保护的人在那窥探那里的人的肺会发生什么吗？
在其他以花岗岩断层块，火山，温泉和铀矿石闻名的地区，也观察到了与高加索矿泉水相同的状况-瑞士，奥地利，捷克共和国，规模较小-芬兰和俄罗斯西北部以及西伯利亚南部，远东。 在这些地区，迫切需要采取措施降低居民住宅中的the浓度-保护don。

下图显示了俄罗斯各个地区居民从ra中获得的剂量（以mSv /年计）。



但是，有人认为the问题被夸大了。 以上癌症发病率的数据不是通过实验确定的，而是根据大量significant生活和工作的人口-矿工，workers度假胜地的工人和居民等的发生率的数据计算得出的。 同时，基于这些阈值计算得出的非阈值概念，尽管在理论上有充分的依据，但尚未经过实验证明，仍然是一个假设。 作为论点，通常表明ra在各种疾病中的众所周知的治疗作用。 众所周知，don具有镇痛和抗炎作用，可能是（通过增加皮肤黑素细胞产生的DOPA和相关生物活性化合物），激活了许多神经内分泌机制，从而对心血管和神经系统产生了明显影响，还增强了受辐照皮肤的微循环。 bath浴已被证明对许多疾病有效。

另外，有证据表明，涂有“活性菌斑”的颗粒的α辐射刺激了肺纤毛的活性，有助于从肺中去除这些颗粒，并且这种机制可以显着降低低浓度of的影响。
尽管the（活泼）不少于铀，但在总剂量中的比例仅为5％左右。 这是由于这样的事实，在大多数情况下，他“没有活”到我们的肺部，根本没有时间到达水面。

on的来源

don 222的半衰期仅为3.8天，但由于其在镭衰变过程中不断形成，因此新ra不断进入大气中。 因此，ra的来源是富铀岩石，主要是花岗岩，但也发现了活跃得多的富铀岩石。 因此，磷矿因其含铀而闻名。 但是the的最大释放量不是从整体式花岗岩地块释放的，而是从导致地球肠的断层中释放出来的，形成了所谓的“ rad气”。 of的分配是一种标记，通过它可以发现此类断层，从而将各种矿藏限定在其中。 vol在火山地区特别强烈。 有时，他们在似乎无处不在的地方发现intense的强烈释放。 详细的研究揭示了一个深层的错误。 ra的发射强度很丰富，最重要的是，它是有关地球内部状态变化的相当快速的信息来源。 它的振动预示着地震和火山爆发，可以预测矿山对山的影响，并有助于防止在钻井时发生事故。

building也会从建筑材料中释放出来。 这里的“领导者”是磷石膏-一种磷肥生产中的废料，它浓缩了原始磷矿中所含的很大一部分镭（其中含有大量的铀，如铀），因此ra磷石膏会大量释放。 并且由于磷石膏的处置是一个实际问题，因此在建筑混合物的组成中将其用作石膏的诱惑非常高。 因此，这里有“水暖”和散发ra气的石膏板，自流平地板和石膏。

我已经谈到了花岗岩的放射性和“辐射成因性”，而花岗岩砾石和沙子经常成为建筑用混凝土的组成部分。 同时，有必要在NRB-99的指导下使用允许放射性的不同放射性的花岗岩。 花岗岩通常分为4类放射性：

I-最高370 Bq / kg-可以不受限制地应用于任何建筑中，
II-最高740 Bq / kg-可用于非住宅建筑物（包括公共场所）和外墙，
III-最高2800 Bq / kg-仅用于定居点以外的道路建设，
IV-最高3700 Bq / kg-仅可在其上覆盖厚厚的低活性材料层的情况下使用。

花岗岩的活度超过3700 Bq / kg，因此不用于建筑。

此外，在制备用于住宅的混凝土时，仅使用放射性最低的I级花岗岩。

瓷砖和花岗岩外墙也可能是房间中ra的来源。 但是通常这些来源可以忽略。顺便说一下，一些俄罗斯名人（不仅是他们）喜欢收集的铀玻璃根本不是not气的来源：ra不仅不能超过玻璃的固体质量，而且实际上不会在玻璃中形成，因为很少的镭。从矿石中提取铀后，铀中所含的镭就被去除了，新的铀没有时间形成。但是，基于镭226的具有连续光组成的铀矿物质和设备的样品会“辐射”到非常危险的水平。

在ra危险地区，如果don的水来自自流井，则taken的最强来源是水。因此，在淋浴时，室内的ra浓度可以从50-100 Bq / m ^ 3升高到每立方米几千贝克勒尔。天然气还向我们的公寓供应ra。

的危险急剧加重。它迫使您使房屋比以前更加气密，通风越来越少，要积极利用空气再循环，这意味着进入房间的ra仍然存在。因此，随着与热泄漏的斗争加剧，在我国导致acceptable含量可以接受的材料和构造方法可以带来严重的增长。

检测与测量

您如何知道您的生活或工作环境中的ra水平？不幸的是，这不是很简单。尽管ra是自然本底辐射的一半，但剂量计的“正常”读数完全不是幸福的迹象。通常，在极高水平的罕见情况下，可以通过剂量计检测detected，而while的特征是光滑，剂量率呈波状波动，打开门窗时辐射水平迅速降低。

有许多用于正式测量的“标准”方法可以量化ra含量。首先是直接计算充满测试空气的电离室中的α衰变。衰变是通过在α粒子通过过程中形成电荷时产生的非常弱的电流脉冲或电离电流来记录的，电离电流通常由于其极小的值而无法直接测量，但决定了电离室结构容量的放电时间。另一种方法是闪烁-沉积在工作空间半球形内表面上的硫化锌层用作闪烁器，而PMT是覆盖检测器的“塞子”。半导体alpha辐射传感器的使用方法与此类似，但是由于路径短，不可能制造出大量气体的检测器，并且测量普通measuring活度（数十Bq / m ^ 3）的时间会延长很多小时，甚至一天。通过将雷达DPR静电收集在检测器表面上，可大大减少测量时间：像SIRAD MR106N，Radex MR107这样的知名设备都可以通过这种方式工作。这些都是便宜的设备，其成本可与简单剂量计的价格相媲美（约10,000卢布）。不幸的是，对于这种设备，随着时间的流逝，长寿命的衰变产物（铅和po 210）会累积在检测器上，从而逐渐增加了背景硬件，尤其是在需要更换replacement气的房间中使用此类设备时。甚至一天通过将雷达DPR静电收集在检测器表面上，可大大减少测量时间：像SIRAD MR106N，Radex MR107这样的知名设备都可以通过这种方式工作。这些都是便宜的设备，其成本可与简单剂量计的价格相媲美（约10,000卢布）。不幸的是，对于这种设备，随着时间的流逝，长寿命的衰变产物（铅和po 210）会累积在检测器上，从而逐渐增加了背景硬件，尤其是在需要更换replacement气的房间中使用此类设备时。甚至一天通过将雷达DPR静电收集在检测器表面上，可大大减少测量时间：像SIRAD MR106N，Radex MR107这样的知名设备都可以通过这种方式工作。这些都是便宜的设备，其成本可与简单剂量计的价格相媲美（约10,000卢布）。不幸的是，对于这种设备，随着时间的流逝，长寿命的衰变产物（铅和po 210）会累积在检测器上，从而逐渐增加了背景硬件，尤其是在需要更换replacement气的房间中使用此类设备时。在此类设备中，随着时间的流逝，长寿命的衰变产物（铅和po 210）会累积在检测器上，从而逐渐增加仪器的背景，尤其是在需要高度replacement气感染的房间中使用此类设备时，尤其如此。在此类设备中，随着时间的流逝，长寿命的衰变产物（铅和po 210）会累积在检测器上，从而逐渐增加仪器的背景，尤其是在需要高度replacement气感染的房间中使用此类设备时，尤其如此。

也使用过滤方法。几立方米的空气被泵送通过吸附剂层，然后测量吸附剂的放射性。为此，请使用伽马能谱仪记录铅和铋214的峰值。有一些专用设备，其中包括一个带有伽马能谱仪的检测器和一个带滤池的泵，它们装在一个外壳中。这些昂贵的仪器可以在很短的时间内确定minimum的最低活度并跟踪ra的ERAA中的小波动。

此方法的最简单版本并不难发现公寓中存在presence-为此，使用吸尘器和Petryanov过滤器（任何呼吸器）就足够了，然后使用带有云母传感器的剂量计测量过滤器。但是要量化，您需要标准化技术并执行校准。这实际上在家里已经不可用。但是，如果在吸尘器运行几分钟后，剂量计显示的值比自然背景大得多，则这是发出警报的原因。

这同样适用于众所周知的“ rad阱”方法。陷阱本身易于制造：陷阱由输出电压为负600-1500 V的电压倍增器和向其提供该电势的金属板或栅极组成。由臭名昭著的Oleg Aizon提供的乘数方案如下所示：（



该方案取自论坛，在同一个地方-几乎有关其制造和使用的所有内容）。将负电势的电极放置在测量室中，并放置6-8小时，然后用辐射计在伽马过滤器盖打开的情况下进行测量。

don气捕集器的运行机制是由于这样的事实，即涂有雷达DPR活性斑块的气溶胶颗粒由于β活性而获得正电荷，并被带负电荷的电极吸引。在一段时间之后，在新的DPR ra的沉淀与已经沉降的decay之间，建立了平衡，在该平衡下，沉积的DPR的活性与of的浓度成正比。

Oleg Aizon提供以下“比例尺参考点”：

10-60μR/ h-正常ra水平，
70-150μR/ h-ra水平升高至
150μR/ h或更高-房间中存在
ra 源400-600μR/ h-very含量非常高

当然，这些数字将很大程度上取决于进行的测量：SBM-20仪表使用的Arizona-Stora-TU辐射计的读数将低于带有云母传感器的辐射计（例如MKS-03CA）。

在确定ra的其他“专业”方法中，应注意轨道探测器。探测器本身非常便宜-它是涂有一层过滤材料的聚碳酸酯膜，该膜不会使ra和其他放射性尘埃通过DPR膜，但不会俘获ra本身。薄膜在测试室，竖井或井中放置一定时间，然后通过蚀刻“出现”。被α粒子破坏的区域溶解在蚀刻剂中，凹坑保留在薄膜上，其数量与of浓度乘以曝光时间成正比。在某些国家/地区，此类探测器被分布在ra危险区域的居民中，并附有说明，并要求在暴露后将其发送到特定地址。

* * *

与“一切自然不会有害”的普遍看法相反，ra可能比吸烟，交通事故和家庭事故造成更多的死亡。因此，迫切需要在ra危险区域提供保护。relatively在相对较低的水平下是否有害？这是一个悬而未决的问题。