Радон и его дочерние продукты распада радона

Физические свойства

222Rn 3,84 суток

218Po 3,05 мин

214Pb 26,8 мин

214Bi 19,7 мин

214Po 164 мкс

210Pb 21 год

Альфа -частица

Альфа -частица

Альфа -частица

β , γ

β , γ

Альфа -частица

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 альфа-излучения всех короткоживущих ДПР радона, присутствующих в единице объема воздуха, обуславливают величину поглощенной дозы

Скрытая энергия альфа-излучения ДПР радона – общая энергия альфа-частиц, излучаемая при распаде радона до свинца -210.

РадионуклидСкрытая энергия альфа-излучения

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

Скрытая энергия альфа-излучения на атом и 1 Бк

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) = тС (t) dt

экспозиция скрытой энергиейальфа-излучения

Средневзвешенные эффективные дозы облучения населения от радона в воздухе жилых помещений некоторых областей Украины

0 5 10 15 20 25

мЗв в год

Винницкая

Волынская

Днепропетровска

Житомирская

Запорожская

Киевская

Кировоградская

Одесская

Полтавская

Черкасская

Стандартные ЭД

Максимальновозможные ЭД

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 %.

Радиационные риски

Эволюция оценок величины радиационных рисков при облучении радоном

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)

Источник Модель Риск x 10-4 WLM-1

МКРЗ, 1993 Публикация 65 2,83

МКРЗ, 2007 Публикация 103 4,4

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 !