Projektas “Radono tyrimai”
Žemės rutulio gyventojai pagrindinę radioaktyvių spindulių dalį gauna iš natūralių šaltinių, nuo kurių dažnai apsisaugoti negalime. Į žemės paviršių radioaktyvūs spinduliai ateina iš kosmoso, ir sklinda iš radioaktyvių šaltinių, esančių žemės paviršiuje.Žmogus radioaktyvių spindulių gauna dviem būdais. Radiacinės medžiagos gali apdeginti žmogaus odą. Patekti į žmogaus organizmą radioaktyvios medžiagos gali su oru, kuriuo mes kvėpuojame, maistu ir vandeniu. Toks spinduliu gavimo būdas – vidinis.Išorinę radiaciją iš natūralių šaltinių gauna kiekvienas žmogus, tik nevienodą dozę. Vieni gauna daugiau kiti mažiau. Tai priklauso nuo to kur žmonės gyvena. Ten kur slūgso radioaktyvios iškasenos radiacijos yra daugiau. Dozė radioaktyvių spindulių, kuriuos gauna žmogus, priklauso ir nuo jo gyvenimo būdo. Kai žmonės kurui naudoja akmens anglį ar dujas, skraido lėktuvu – tai didina radiacinių spindulių gavimo dozė.Žemės šaltiniai radiacijos žmogui duoda 5/6 metinės ekvivalentinės dozės, likusią dalį duoda kosminiai spinduliai.
Gamtiniai radiacijos šaltiniai
2/3 efektyvios ekvivalentinės dozės spindulių, kuriuos gauname iš natūralių gamtinių šaltinių, patenka į žmogaus organizmą su maistu, oru ir vandeniu.Labai nedidelę dalį šitos dozė radioaktyvių izotopų gaunamų su deguonimi – 14 yra kosminės kilmės. Visa likusioji dozė gaunama iš žemės kilmės šaltinių. Vidutiniškai žmogus gauna 180 mikrozivertų per metus. Organizmas įsisavina kartu su neradioaktyviais izotopais kalio, kurie būtini žmogaus organizmui. Palyginti didelę dozę vidinės radiacijos spindulių žmogus gauna iš nuklidų radioaktyvaus urano – 238 ir radioaktyvaus torio – 232. Kai kurie iš jų ( pavyzdžiui švinas – 210 ir polonis – 210 ) patenka į žmogaus organizmą su maistu. Jie koncentruojasi žuvyse, moliuskuose. Žmonės, valgantys daug žuvies ir kitų jūros gyvūnų, gali gauti didesnę dalį radioaktyvių spindulių. Tropinėse platumose, kadangi labai šilta, patalpos atdaros todėl koncentracija mažesnėTūkstančiai šiaurės gyventojų valgo elnio mėsą, kurioje yra didesnė koncentracija izotopų, o ypač didelė koncentracija polonio – 210. Šie izotopai patenka į elnio organizmą žiemą, kada jie minta kerpėmis. Kerpėse kaupiasi abu izotopai. Dozė spindulių, gaunamų dėl polonio koncentracijos, gali viršyti 35 kartus vidutinę dozę.
Australai, gyvenantys kitame žemės pusrutulyje, o ypač vietovėse, kuriose gausu urano, gauna spindulių 75 kartus daugiau vidutinės dozėsRadonas
Labai neseniai mokslininkai suprato, kad daugiausiai iš visų gamtinių šaltinių radioaktyvius spindulius siunčia nematomos ir bekvapės dujos ( 7,5 kartų sunkesnės už orą ) radonas. Radono, kartu su savo dukteriniais produktais, radioaktyvios atsargos sudaro ¾ metinės ekvivalentinės dozės spindulių, kuriuos gyventojai gauna iš žemės šaltinių.Didžiausia dalis šių spindulių patenka į žmogaus organizmą su oru, o ypač su oru nevedinamų patalpų. Gamtoje radonas sutinkamas 2 formose: radonas – 222, kuris atsiranda garuojant uranui – 238, radonas – 220 iš radioaktyvaus torio – 232.Radonas – 222 dvidešimt kartų svarbesnis negu radonas – 220. Dėl patogumo abu izotopai bus nagrinėjami kartu. Vadinasi, didžiausia dalis spindulių gaunama ne iš radono, bet iš jo “giminaičių”.Radonas iš žemės plutos sklinda visur, tik skirtinga jo koncentracija atskiruose Žemės rutulio taškuose. Didžiausią radono dozę žmogus gauna uždarose patalpose. Vidutinėje klimato juostoje radono koncentracija uždarose patalpose 8 kartus didesnė negu lauke.Radonas ir patalpų vėdinimas
Durys uždarytos Durys atidarytos Langas ir durys atidarytos ( 5 val.)
Radonas patalpose kaupiasi iš grunto per grindis, pamatus, o kartais iš statybinių medžiagų, kuriomis pastatytas pastatas. Radiacijos dozė didesnė pastate nei laukia gali būti tada, kai statyboms naudojamos radioaktyvios medžiagos, didelis užsandarinimas. Nesudaromos sąlygos iš pastato išgaruoti radioaktyvioms medžiagomis
Statybinės medžiagos
Vis dažniau didelis radono kiekis randamas pastato viduje. Baigiantis 70 – tiems metams radono koncentracija 500 kartų viršijo radiaciją esančią ore. Stebėjimai buvo atlikti Švedijoje ir Prancūzijoje. 1982 metais statybos būdas, su padidinta radiacija 500 kartų didesne negu ore, buvo atskleistas D. Britanijoje ir JAV.Paprasčiausios statybinės medžiagos ( medis, plyta, betonas ) radono išskiria nedaug. Daug daugiau radono išskiria pemza, kuri statybai naudojama Rusijoje.
Kelis dešimtmečius molžemis (aliuminio oksidas) Švedijoje buvo naudojamas betono gamybai. Su šia statybinia medžiaga buvo pastatyta 350 – 700 tūkstančių namų. Vėliau ištirta, kad molžemis labai radioaktyvus. Nuo 1970 ši statybinė medžiaga nebenaudojama. Išaiškinta, kad didelė radiacijos koncentracija pasižymi kalcis ( silikatinis šlakas ), kuris gaunamas perdirbant fosforines rūdas. Jis buvo naudojamas, kaip komponentinė betono gamyboje Š. Amerikoje, Kanadoje. Fosfogipsas, tai dar vienas pašalinis produktas, gaunamas perdirbant fosforines rūdas. Fosfogipsas taip pat buvo plačiai naudojamas gaminant statybines medžiagas ( cementas, statybiniai blokai ). 1974 metais Japonijoje jo buvo sunaudojama 3000000 tonų. Pasirodo šis fosfogipsas radiacijos skleidžia daug daugiau nei gamtinis natūralus gipsas. Žmonės, gyvenantys tokiuose namuose radiacijos gauna 30% daugiau, negu gyvenantys kitokiuose namuose.Fosfogipsas buvo naudojamas todėl, kad norėta sutaupyti gamtinius resursus. Norint sumažinti radono koncentraciją būtina ventiliacija, o ypač rūsių. Radono sklidimas iš sienų net 30% sumažėja jas nudažius, ištapetavus ar padengus nelaidžiomis medžiagomis.]Energijos ekonomija ir radonas
Ventiliacijos greitis, m3/h Radonas: Bk/m3
1950m 0,8
1975m 0,3
Padidintas koncentracijos kiekis Švedijos namuose buvo mažinamas didinat ventiliacijos greitį. Dar vienas šaltinis, kuris leidžia radonui patekti į patalpas – vanduo ir gamtinės dujos.
Radonas pastatuose
Radono kiekis iš skirtingų šaltinių tipiniuose namuose.
Vanduo gaunamas iš gilių šulinių, artezinių gręžinių turi daug radono. Didelė radono koncentracija artezinių šulinių vandenyje buvo rasta Suomijoje, JAV. Didžiausia radono koncentracija, rasta vandenyje 100 mln. Bk/m3 , o mažiausia artima 0.
HKDAP OOH tyrimai rodo, kad 1% gyventojų naudoja vandenį, kurio radioaktyvumas 1 mln. Bk/m3 , o apie 10% gyventojų geria vandenį, kurio radiacija viršija 100 000 Bk/m3 . Vandenį virinant radiacija mažėja, nes radonas išgaruoja.
Radonas vandenyje
Vidutinė koncentracija radono Bk/m3 vandens šaltiniuose.
Didesnis pavojus kvėpuojant orą uždarose patalpose, o ypač vonios kambaryje. Vonios kambaryje radono yra 40 kartų daugiau negu gyvenamose patalpose.
Radonas skirtingose patalpose
VONIOS KAMBARYS VIRTUVĖ GYVENAMASIS KAMBARYS• Vidutinė radono koncentracija, kBk/m3
Atskirose patalpose vidutinis radiacijos kiekis ore apsprendžiamas ištirpusiu radono kiekiu vandenyje (rezultatas nustatytas 20 namų Prancūzijoje).
Radonas patenka ir į požemines gamtines dujas. Naudojant gamtines dujas radioaktyvių medžiagų ( 10 – 100 kartų ) daugiau patenka į patalpą. Sumažinti radiaciją patalpoje galima ją ventiliuojant. Tyrimai rodo, kad radono koncentracija uždarose patalpose yra randama nuo 1000 iki 10 000 Bk/m3 . Pasirodo kad žmonės nemažai radiacijos gali gauti ir savo gyvenamoje patalpoje.
Kiti radiacijos šaltiniai
Daug radiacijos spindulių skleidžia ir degdama anglis. Skirtinguose akmens anglies kloduose radionuklidų kiekis yra nevienodas. Deginant anglį daug radioaktyvių medžiagų lieka šlake ir pelenuose. Elektrinėse, apkūrenamose akmens anglimi, dalis nuosėdų lieka dugne, bet lengvesni pelenai patenka į orą, kurie didina radiacinių medžiagų kiekį ore. Žmonės, dirbantys elektrinėse, gauna padidintą radiacijos kiekį. Vis dar nemažai akmens anglies naudojama namų apšildymui. Kaminai nuosavų namų nėra tokie aukšti kaip elektrinių, todėl teršia radiacine medžiaga orą ne ką mažiau nei elektrinių kaminai. Deginant akmens anglį namų katilinėse ekvivalentinė dozė radiacijos padidėja 100 000 ren – 36. Dar vienas radiacijos šaltinis – terminiai vandenys. Kai kurios šalys terminius vandenius naudoja elektros energijos gavybai, namų apšildymui. Italijoje vienas toks šaltinis suka elektrinės turbinas. Išmatavus radiacinį foną, pasirodė, kad ekvivalentinė dozė 3 kartus didesnė negu prie elektrinių kūrenamų anglimi. 0,1% pasaulio energijos gaunama naudojant terminius vandenis. Šiose vietovėse randamas didelis radiacijos kiekis. Daug fosforitų kasama iš žemės gelmių. Jie naudojami fosforitinių trąšų gamybai. 1977 metais pasauly pagaminta 30 mln. tonų fosforitinių trąšų. Beveik visose fosforitų kilmiavietėse yra urano. Kasant fosforitus išsiskiria radono dujos, jos išsiskiria ir fosforitus perdirbant. Todėl fosforinės trąšos skleidžia radono dujas į žemės paviršių. Jei patręšta žole minta gyvuliai, tai daug radiacinės medžiagos randame piene. Naudojant fosfatus per metus ekvivalentinė dozė lygi 6 000 ( ren – 36 ).
Kosminiai spinduliai
Radiacinis fonas, kurį sudaro kosminiai spinduliai, duoda truputį mažiau nei pusė spindulių, kuriuos gyventojai gauna iš natūralių šaltinių. Kosminiai spinduliai ateina pas mus iš visatos gelmių ir Saulės. Kosminiai spinduliai pasiekia žemės paviršių kartu su atmosfera. Nėra žemėje vietos, kur nepatektų nematomi kosminiai spinduliai. Šiaurės ir Pietų ašigaliai gauna daugiau negu pusiaujas. Kosminių spindulių kiekis priklauso ir nuo vietovės aukščio virš jūros lygio. Todėl žmonės, gyvenantys žemumose kosminių spindulių gauna 300 mikrozivertų per metus, o gyvenantys 2 km. aukštyje – kelis kartus daugiau.Gyvenant nuo 4 km. iki 12 km. aukštyje gaunama net 25 kartus daugiau. Radiacijos šaltinių yra daug. Pasirodo, kad radiacijos dozė, kurią gauna žmogus, priklauso ne tik nuo vietovės, kurioje gyvename, bet ir nuo medžiagų, kuriomis statome savo būstą , jį apšildome įrengiame ventiliaciją. Oras, kuriuo kvėpuojame, maistas, kurį valgome, vanduo, kurį geriame priklauso nuo mūsų pačių. Net ir užterštoje vietovėje radiacijos kiekį, kuris patenka į mūsų organizmą, galime patys sumažinti. Žmogų veikiantys gamtinės apšvitos šaltiniai pavaizduoti paveiksle