1. Введение
Радон как радиоактивное вещество представляет собой источник альфа-излучения, имеющего низкое проникающее свойство. Любые изотопы радона распадаются за короткое время: наиболее устойчив изотоп 222Rn с периодом полураспада 3,8 суток, второй по устойчивости 220Rn (торон), его период полураспада равен 55,6 секунд. Защитой от альфа-частиц может быть обычный лист бумаги или кожа человека, но, несмотря на это, опасная ситуация зачастую возникает следующим образом.
После того как радон покидает грунт (или воду) и смешивается с воздухом, он диссоциирует с появлением радиоактивных частиц. Когда люди дышат, данные элементы оседают на клетках эпителия дыхательных путей, что может привести к нарушению ДНК клеток, а также вызвать развитие рака легких. Радон считается одной из основных причин образования этого опаснейшего заболевания. Исследования, проведенные в Европе, Северной Америке и Китае, подтвердили, что даже небольшое содержание радона представляет опасность для здоровья и способствует развитию болезней [1].
Повышение средней концентрации этого газа за продолжительное время на 100 Бк/м3 увеличивает примерно на 16% риск образования злокачественных образований в легких. Предполагается, что зависимость «доза-ответ» является линейной; таким образом, опасность развития рака увеличивается пропорционально возрастанию воздействия радона. Онкозаболевание происходит в интервале от 3% до 14% всех случаев в зависимости от среднего уровня концентрации радона и распространенности курения. По результатам исследований, возможность развития онкозаболевания органов дыхания из-за влияния радона у курящих в 25 раз выше, чем у некурящих.
В процессе вдыхания этого газа радиация может попадать в другие органы, однако при этом ее уровень будет в несколько раз ниже, нежели показатель радиации в легких.
Плотность радона при нормальных условиях составляет 9,73 кг/м3; это приблизительно в 7,6 раз больше, чем плотность воздуха [1], [2], [3]. Поэтому высокие концентрации этого газа образуются внутри плохо проветриваемых помещений, расположенных в подвалах и полуподвалах, а также на первых этажах различных строений.
Радон легко растворяется в воде и легко испаряется. Он присутствует практически во всех подземных водах, и использование воды из скважин без предварительной подготовки в целях водоснабжения жилых помещений может создать опасные условия для здоровья людей.
В настоящее время в России действуют следующие нормативные документы, касающиеся ионизирующего излучения:
- Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 7 июля 2009 г. N 47 «Об утверждении СанПиН 2.6.1.2523-09».
- Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 26 апреля 2010 г. N 40 «Об утверждении СП 2.6.1.2612-10 «Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ 99/2010)» [4].
Для Пермского края в 2001 году были разработаны Территориальные строительные нормы (ТСН-22-33-2001), в которых рассматриваются вопросы обеспечения радиационной безопасности населения от воздействия природных радионуклидов при строительстве объектов в Пермской области [5].
2. Методы и принципы исследования
Измерения концентрации радона проводились радиометром RTM 1688-2 Geo Station производства немецкой фирмы «SARAD» GmbH. Прибор RTM 1688-2 Geo Station был разработан этой фирмой на основе прибора RTM-1688для измерения объемной активности радона в почвенном воздухе при помощи специального зонда (рис. 1) [6], [7]. В России радиометр радона и торона RTM-1688 занесен как техническое средство измерений радона в Госреестр средств измерений РФ с номером 50382-12. Имеет обозначение типа СИ: RTM-1688/2200 (PPA-1688/2200).
Прибор RTM 1688-2 Geo Station с подключенным зондом и компьютерной программой Radon Vision Software
В каждой контрольной точке измерения проводились в течение 8 часов с периодом регистрации 10 минут. С помощью зонда определялись значения объемной активности радона, температуры, относительной влажности среды и атмосферного давления.
3. Основные результаты
С целью разработки рекомендаций для населения села Кояново Пермского района на территории населенного пункта были проведены исследования содержания радона в грунтах, на которых расположены жилые строения. В связи с ростом численности населения села (табл. 1) и, как следствие, быстрым ростом строительства жилых домов и других зданий, вопрос исследования радиационного фона на территории села становится очень актуальным.
Динамика численности населения с. Кояново
| Год | Численность, человек |
| 2010 | 1 320 |
| 2012 | 1 330 |
| 2013 | 1 361 |
| 2020 | 1 493 |
| 2021 | 1 544 |
| 2023 | 1 508 |
| 2024 | 1 700 |
На территории села Кояново были проведены замеры объемной активности радона в грунтах на 5 контрольных точках, которые расположены примерно на одинаковых расстояниях вдоль населенного пункта и на различных абсолютных отметках. На фрагменте космического снимка Google Earth Pro показаны контрольные точки замеров на территории села (Рис. 2).
Точки замера радона на территории села Кояново
В результате обработки полученных данных определялись средние значения и заносились в таблицу (табл. 2).
Результаты измерений объемной активности радона в почвенном воздухе на глубине 0,3 м
| № | , м | 3 | t, С° | H, % | P, мм рт ст |
| 1 | 133 | 14864 | 19,7 | 84 | 999 |
| 2 | 137 | 9839 | 15,1 | 87 | 998 |
| 3 | 143 | 12207 | 15,8 | 94 | 997 |
| 4 | 146 | 7770 | 15,4 | 89 | 1002 |
| 5 | 145 | 8947 | 18,7 | 86 | 1007 |
4. Обсуждение
Автором весной в 2010 году были проведены исследования содержания радона в воздухе помещений жилого дома, расположенного на четвертой контрольной точке. В жилых комнатах концентрация радона в воздухе достигла значений в 1,5–2 раза выше допустимого уровня (301–407 Бк/м3), а в подвальном помещении в 6 раз выше нормы жилых помещений (1252–1262 Бк/м3) [8]. При сопоставлении этих значений с данными таблицы 2 видно, что существует вероятность превышения допустимого уровня во всех жилых домах с.Кояново, а территорию можно отнести к радоноопасной. Для разработки рекомендаций рассмотрим причины возникновения опасного уровня концентрации радона в воздухе жилых помещений.
Уровень радона в помещениях зависит от нескольких составляющих:
1) геологические характеристики территории — например, уровень урана и проницаемость подстилающих пород и грунтов;
2) пути попадания радона в помещения из грунта или почвы;
3) выделение радона из строительных материалов;
4) частота воздухообмена в зданиях.
Радон проникает в помещение сквозь щели в полах или на стыках полов и стен, неуплотненные технологические отверстия вокруг труб или кабелей, небольшие поры в стенах, возведенных из пустотелых бетонных блоков, полости в стенах, а также через внутренние водостоки и дренажные системы. Как правило, уровень данного газа чаще всего бывает выше в подвалах, соприкасающихся с грунтом, а также в помещениях цокольных этажей.
В большинстве стран питьевая вода поступает из подземных источников. Разумеется, уровень радона в воде из скважин и ключей выше, чем в воде из поверхностных источников водоснабжения (водохранилищ, рек или озер). Однако в настоящее время данные эпидемиологических исследований не подтверждают, что употребление питьевой воды, которая содержит радон, увеличивает риск онкозаболеваний [9], [10].
Преимущественно высокий уровень радона содержится в зданиях в зимнее время, так как зимой проветривание осуществляется достаточно редко, и газ только накапливается в комнатах.
5. Заключение
Чтобы уменьшить содержание радона в воздухе внутри зданий, необходимо регулярно проветривать комнаты; в этом случае значение газа не достигнет опасной концентрации. Для того чтобы снизить уровень радона в подвальных комнатах или же в подполе, следует герметизировать пол и стены, а также установить систему вентиляции.
При правильном подходе к строительству дома перед началом работ следует изучить место строительства и измерить содержание радона, и на основе полученных данных подобрать подходящие строительные материалы и защитные технологии.