Филов В.А. (ред.) Вредные химические вещества. Радиоактивные вещества

Подождите немного. Документ загружается.

криптон

361

составляет (в кБк): в жировой ткани 188, в скелете 4,48, в мягких

тканях 146, в целом организме 383.

Токсическое действие. Животные. При нахождении крыс в атмо-

сфере

Kr в концентрации 111,0 Бк/мл наибольшая доза полу-

чена в коже — 3,8 Гр за первые 70 сут и 20,0 Гр за год. По вели-

чине аккумулированной дозы вслед за кожей следуют легкие —

0,04 Гр за 70 сут и 0,22 Гр за год. Тканевые дозы в остальных

тканях значительно меньше.

При хроническом ежедневном воздействии в течение 808 сут

Kr в концентрациях 1,11; 11,1 и 111,0 Бк/мл, превышающих

ПДК (0,011 Бк/мл) в 100, 1000 и 10 000 раз, отсутствует влияние

радионуклида на массу тела и смертность крыс линии Вистар

(Ballou et al.). Продолжительность жизни крыс Вистар равна

соответственно 638, 618 и 591 сут, в контроле — 649 сут. Кумуля-

тивные дозы на поверхности крыс соответственно составляют 0,3;

2,4 и 25,0 Гр/год; доза на поверхности кожи с учетом защитного

действия волос достигает 85 % поверхностной дозы. Поглощен-

ные дозы в легких равны соответственно 0,003; 0,022 и 0,23 Гр/год,

т. е. на два порядка ниже, чем в коже.

При нахождении 48-дневных крысят в течение 6 ч в атмосфере

Kr при кумулятивных дозах на коже 8,5; 23,0 и 47,0 Гр отмечен

дефицит прироста массы тела, достигавший максимальных зна-

чений при дозе 47,0 Гр. Через 6—7 сут после облучения при до-

зах 23,0—43,0 Гр у крыс обнаружены признаки лучевого дерма-

тита, включая фиброз субэпителиальной дермы и легкий отек

эпидермиса. Через 600 сут в контроле погибло 10 % крыс, в опыт-

ных группах при дозах 8,5; 23,0 и 47,0 Гр — соответственно 33;

50 и 80 % животных. На коже развивались изъязвления, тяжелые

кератозы и бородавчатоподобные разрастания.

Злокачественные повреждения в эпидермисе являются специ-

фическими для

Kr. После облучения новорожденных крыс в те-

чение 6 ч при дозе 10 Гр у 32 животных обнаружены 4 базалиомы;

при дозах 23,3 и 47,4 Гр в 58 случаях выявлены 29 базальнокле-

точных карцином, 8 плоскоклеточных раков, 8 карцином саль-

ных желез и 2 недифференцированных рака. У облученных жи-

вотных развивались также доброкачественные опухоли кожи (па-

пилломы, трихоэпителиомы, кальцифицирующие эпителиомы).

Они обнаружены у 6 крыс в группе с высокой дозой, у 3 — с про-

межуточной и у 1 — с низкой. Опухоли кожи отсутствовали у 33

контрольных крыс. При однократном воздействии

Kr пороговая

доза на кожную поверхность, по-видимому, ниже 10 Гр.

При хроническом воздействии

Kr (Ь течение 808 сут) при ку-

мулятивной дозе в коже ~32,4 Гр обнаружены две плоскоклеточ-

ные карциномы (Ballou et al.). По сравнению с острым воздейст-

вием хроническое облучение примерно в 6 раз менее эффективно

в индуцировании плоскоклеточных карцином кожи. Хрониче-

362 радиоакти вные изотопы viti группы периодической системы

ское облучение

Kr (в течение 808 сут) в дозах, превышающих до

10 ООО раз ПДК для общей популяции не влияет на массу тела

и частоту опухолей у крыс (Ballou et al.). Обнаружено лишь

сокращение средней продолжительности жизни.

У беременных крыс, подвергавшихся воздействию

Kr в те-

чение 5 сут в концентрации 1480 МБк/л, средняя концентрация

Kr в плодах после установления равновесия с

Kr атмосферы

составляет приблизительно 2 % концентрации радионуклида

во вдыхаемом воздухе. Лучевая доза в плодной части плаценты

равна приблизительно 1 % дозы в легких матери. Это свидетель-

ствует об относительно малом риске воздействия

Kr на плаценту.

На 12—16 сут беременности радиационная доза на коже матери

(~5- IO

Гр) достаточна высока, ччобы вызвать эритему и другие

признаки радиационной токсичности. Исследование легких ма-

тери не выявило признаков лучевой патологии, хотя в легких

аккумулировалась значительная доза — 30 Гр. В течение 5 сут

воздействия плоды получили дозу около 0,05 Гр. Внутриутробная

смертность не отличалась от контроля. Единственный признак

эмбриотоксического действия — понижение массы тела (с 5,8 Hr

± 0,3 до 4,0 ± 0,6 г). На 7—11 сут беременности отмечено уве-

личение пренатальной смертности (Sikov et al.).

Человек. Значения мощности равновесной поглощенной дозы

для различных органов тела человека на единицу концентрации

Kr в воздухе при погружении в полубесконечное облако

(сГр-м

/3,7-IO

Бк-год): кожа 1,8; жировая ткань 1,5-IO"

;

легкие 3,1-IO"

; красный костный мозг 1,8-IO"

; скелет 1,9-IO"

;

яичники 6,2-IO"

; семенники 1,6-Ю"

; все тело 1,5-10~

Вклад внешнего 7- и тормозного излучения в суммарную дозу

облучения кожи (3-излучением

Kr составляет около 1 %. Внеш-

нее ^-облучение всего тела и семенников примерно в 100 раз ниже,

чем р-облучение кожи. Облучение за счет ингаляции

Kr легких

приблизительно в 100 раз меньше, чем кожи; всего тела в 2300 раз,

жировой ткани в 1600, гонад в 4850, остальных тканей в 2470—

8970 раз ниже, чем облучение кожи за счет внешнего Р-излучения.

Установлено, что кожа является относительно радиорезистент-

ным органом, и у японцев, переживших атомную бомбардировку,

не выявлено увеличения частоты рака кожи. Ожидаемая доза

облучения кожи составляет в среднем 0,02 мЗв/год к 2000 г. и

может увеличиться в 10—100 раз к 2050 г., если допустить, что

весь

Kr газовых отходов ядерной энергетики не улавливается,

а выбрасывается в атмосферу. Следовательно, в 2050 г. доза облу-

чения кожда за счет

Kr может приблйзиться к воздействию внеш-

ней компоненты естественного радиационного фона, которая

составляет в среднем около 0,75 мЗв/год.

На основе увеличения смертности от рака людей, переживших

атомную бомбардировку, а также больных, подвергнутых луче-

криптон

363

вой терапии

при

различных неопухолевых заболеваниях, макси-

мальный риск возникновения опухолей, обусловленный хрониче-

ским облучением всего тела, оценен равным 150—200 случаев

на

человек

на

1 сГр/год. Если предположить,

что

частота смерт-

ности

от

рака изменяется

как

линейная функция дозы, тогда

со-

ответствующая частота смертности

от

рака

США

для

дозы, обус-

ловленной

Kr,

в 1970 г. и

2000

г.

составит соответственно 0,007

1,1

случая

по

сравнению

6-IO

случаями

в год. Эти

оценки

предполагают отсутствие изменений

существующей смертности

от рака, составляющей

1600

случаев

на

миллион человек

к чис-

ленности населения

США в 300 млн. в

2000

г.

Очевидно, вклад

смертность

от

рака очень низок

по

сравнению

вкладом

других источников излучения.

То

же

самое следует сказать

и в

отношении генетической

опасности. Средняя ежегодная доза облучения гонад

от

глобаль-

ного

в 1970 г.

составила

2• IO

-6

мГр. Она

возрастет примерно

до

2-Ю

-4

мГр к

2000

г., т. е. в 100 раз. При

среднегодовой дозе

облучения 2-IO

-6

мГр,

обусловленной

Kr, возникает макси-

мально 0,07—1,2 генетических повреждений

на IO

потомков,

результате воздействия природного фона радиации (1,7 мЗв/год,

0,05

Зв за

поколение) 60—100 случаев

на

потомков. Природная

частота генетических нарушений составляет 6-IO

случаев

на

потомков («Криптон

атмосфере ...»).

Гигиенические нормативы [41

Допустимые концентрации

радиоактивных изотопов

К. в

воздухе рабочих помещений

и на

открытой местности

(в

Бк/л):

Радионуклид

Критиче-

ский орган

Объем помещения,

-1

Открытая

местность

Радионуклид

Критиче-

ский орган

7 50 200 2000 17

000

Катего-

рия

Катего-

рия

Kr Кожа 4,4-IO

4,4 IO

4,5-IO

4,5-10

4,5- IO

9,6- IO

Подкожные 5,6-IO

5,2- IO

5,2-IO

3,7- IO

8,9- IO

ткани

Гонады 8,5- 10

4,1

•

2,6-IO

1,3-10" 6,3-10

4,4- IO

1,0- IO

Кожа

3,5- IO

3,4-

3,3- IO

3,1-IO

1,8-

4,0-

Подкожные

1,6-10

1,4

1,3-IO

I-IO

0,9-IO

1,7-

3,7-

ткани

Гонады 9,6- IO

4,8 IO

2,9- IO

1,5-IO

0,7-IO

0,6-

1,5-

Kr Кожа

1,8-IO

1,3-

0,9-IO

0,7-IO

0,6-IO

0,4- IO

0,8- 101

Подкожные 1,5- IO

1,1

0,9-IO

0,5-IO

0,4-IO

0,2-

0,5-

101

ткани

Гонады

2,9-IO

1,5

0,9-IO

0,4- IO

0,2-IO

0,1-

0,3-

Kr Кожа 3,1-10

2,2-IO

1,8-IO

1,6- IO

1,3-IO

0,3-

0,6- IO

Подкожные

4,1-IO

2,6-

1,7-IO

1,4-IO

I-IO

0,1-

0,3- IO

ткани

Гонады

I-IO

0,6

0,3- IO

0,2-IO

0,8-IO

4,8 IO

0,1. 101

364 радиоакти вные изотопы viti группы периодической системы

МКРЗ [44] для изотопов К. в условиях 40-часовой рабочей недели реко-

мендует следующие значения ПКВ (в Бк/м

), основанные на дозе внешнего

облучения:

Радионуклид

Полубесконеч-

ное облако

Объем помещения, M

Радионуклид

Полубесконеч-

ное облако

100 500

1000

1-105

I-IO

(6-10°) *

I-IO

(3-10

) * 1-10" (3-Ю

) *

гс

Кг

3-105

2-IO

9-IO

7-10°

1 •

105

2-10° (7-10°) * I-IO

(4- IO

) *

2-10" (3- 10

) *

"Kr

6-105

3-Ю

2- IO

2-IO

(9-IO

)**

I-IO

(6- IO

) **

I-IO

(5- IO

) **

8 Ът [<j

4-IO

(7-10°) **

4-IO

(8-IO

) ** 4- IO

(7- 10

) **

4- IO

(7- 10

) **

8 5/71 J^

8- IO

5-10° (4-IO

) * 5-IO

(3-Ю

) *

5- 10" (2- IO

) *

5-IO

(5-IO

) *

5-10

(2-IO

) *

5- IO

(I-IO

) * 5-10" (1- 10") *

2-105 8-10

(1-Ю

) * 8- IO

(6-IO

) * 8- IO

(5-10°) *

7-IO

3-10« (4-10

) *

2-IO

2-10°

* Кожа.

** Хрусталик глаза.

Методы определения. Наибольшая точность измерения актив-

ности К. достигается методом, основанном на применении счет-

чиков внутреннего наполнения. В таких счетчиках радиоактив-

ный газ вводят непосредственно в рабочий объем, что обеспечи-

вает регистрацию практически каждого акта распада, если он

сопровождается испусканием заряженной частицы. Несмотря

на преимущества метода измерения активности К. с помощью

счетчиков внутреннего наполнения, применение его в широкой

практике встречает определенные трудности, так как требуются

специальные наполнители и громоздкое оборудование. В настоя-

щее время широко используют метод измерения активности га-

зов с помощью тонкостенных счетчиков, отличающихся простотой

измерения и доступностью.

Наиболее простой и доступный способ идентификации радио-

активных газов основан на разложении кривой радиоактивного

распада пробы газа на составляющие экспоненты. Один из су-

щественных недостатков метода — длительность измерений, когда

в смеси газов присутствуют радиоактивные изотопы с Ti/2, рав-

ным нескольким дням и более. См. также [8, с. 538].

Меры профилактики. При работе с радиоактивными изото-

пами К. необходимо соблюдать санитарные правила и нормы

радиационной безопасности [41 ] с применением специальных мер

защиты. См. также [8, с. 538].

ксенон

365

Kr может быть удален из потока газовых отходов на 98—

99 % несколькими способами. Они включают экстракцию фтор-

углеродами, низкотемпературную дистилляцию, низкотемпера-

турную адсорбцию на древесном угле или силикагеле, использо-

вание мембран с избирательной проницаемостью и осаждение

в виде клатратов.

Неотложная помощь. Срочно вывести пострадавшего из за-

грязненной атмосферы. Свежий воздух. Промывание полости рта

и носоглотки 2 % раствором NaHCO

Криптон-85 в атмосфере (накопление, биологическое значение и способы

контроля). M., 1978. 64 с.

'Герлецкий Е. Д. Лик невидимки. M., 1982. 190 с.

Туркин А. Д. Дозиметрия радиоактивных газов. M., 1973. 159 с.

Финкельштейн Д. Н. Инертные газы. M., 1979. 198 с.

Sikov М. R. et а/.//Health Phys. 1984. Vol. 47, № 3. p. 417-421.

Ballou J. E. et al.ll Ibid. 1982. Vol. 43, № 5. P. 669—677.

КСЕНОН

Характеристика изотопов. Природные изотопы:

124

(0,096 %),

126

Xe (0,090 %),

128

Xe (1,92 %),

129

Xe (26,44 %),

130

(4,08 %),

131

Xe (21,18 %),

132

Xe (26,89 %),

134

Xe (10,44 %),

136

(8,87 %). Известны искусственные радиоактивные изотопы с мас-

совыми числами 113, 115—123, 125, 127, 133, 135—145. Наиболь-

шее практическое значение имеют

131m

Xe,

133

Xe и

135

Xe. Ядерно-

физические свойства основных радиоактивных изотопов приве-

дены в приложении.

Получение.

133

Xe получают облучением нейтронами природ-

ного К- по ядерной реакции

132

Xe (п, 7) или выделением его из

продуктов деления урана.

Применение. Воздушно-ксеноновую смесь (

133

Xe) используют

как радиоактивный индикатор при изучении регионарной легоч-

ной вентиляции, для оценки проходимости субарахиондального

пространства и определения уровня и степени блокады ликвор-

ных путей спинного мозга. Стерильный изотонический раствор

133

Xe применяют для получения количественных показателей

кровотока в различных органах и тканях.

Антропогенные источники поступления в окружающую среду.

При работе ядерного реактора в атмосферу поступают по мень-

шей мере 11 радиоактивных изотопов К- Основной вклад в сум-

марную активность выброса вносят

133

Xe,

135m

Xe,

135

Xe и

138

[35].

Поступление, распределение и выделение из организма. Основ-

ным путем проникновения К. в организм являются дыхательные

366 радиоакти вные изотопы viti группы периодической системы

пути. Поступление

133

Xe через кожные покровы составляет не

более 0,4 % по сравнению с поступлением через органы дыха-

ния (Туркин). Независимо от пути поступления

133

Xe в организм

радионуклид быстро выводится через легкие (до 98 % за один

пассаж крови через альвеолы), что почти полностью исключает

его рециркуляцию по сосудистой системе. Именно поэтому

133

считается источником внешнего облучения. Тканевые дозы в теле

человека (мГр/неделя), создаваемые радиоактивными изотопами К.

при внутреннем облучении за 36-часовую рабочую неделю при

концентрации изотопа в воздухе 3,7 кБк/л (Туркин):

Радионуклид Легкие Кропь

Мышцы

Жировая

ткань

131m

Xe 2,0- Ю

-2

1,7-IO"

1,3

IO"

14,0- 10

1ззт Xe

2,5- IO"

2,1-IO"

1,3

IO"

5,0-

133

2,1

IO'

1,8-IO"

1,4

IO"

15,0-

136m

1,0

IO'

0,85-IO"

0,2

IO"

0,3- 10

135

Xe 4,6

IO"

4,0- IO"

2,6 IO"

2,0-

131

18,0

IO"

15,0-10"

1,2

IO"

1,6-

138

Xe 12,0- IO"

10,0-IO"

2,7

IO"

4,5- 10

IУ

п-з

-з

"1-3

Предельно допустимые дозы в легких, крови, мышцах и жи-

ровой ткани равны соответственно 3,0; 1,0; 3,0; 3,0 мЗв/неделя.

Распространение его в организме в основном зависит от раство-

римости и скорости диффундирования. Не обладая тропизмом к ка-

кому-либо органу или системе,

133

Xe способен создавать сравни-

тельно более высокие концентрации за счет растворения в жиро-

содержащих тканях. Коэффициент растворимости К. в воде при

температуре 37

C равен 0,077 мл/г (Фастовский). Растворимость К.

в жире человека и собаки при температурах 25, 30 и 40

C практи-

чески совпадает—около 1,6 мл/г.

При работе в атмосфере

133

Xe его задержка в органах дыхания

составляет 4 % через 1 ч и 0,5 % через 10 ч экспозиции.

Накопление

133

Xe в организме человека происходит примерно

до 20 ч, затем наступает равновесие. Для человека массой 100 кг

с содержанием жира 28 кг соотношение численного значения

суммарной активности

133

Xe в организме испытуемых к его кон-

центрации в воздухе экспозиционной камеры при насыщении со-

ставляет 54, для человека массой 65 кг с содержанием жира 9 кг —

24.

Накопление

133

Xe в легких в спокойном состоянии происходит

за 3—5 мин. После прекращения поступления радионуклида со-

держание его в легких за первые 3—5 мин снижается примерно

ксенон

367

на 70 %, затем наступает сравнительно медленное выведение.

Кинетика накопления и выведения К. из легких человека описы-

вается экспоненциальным законом. Значения T

при экспозиции

и после нее колеблется от 18 до 42 с.

Насыщение крови

133

Xe наступает при продолжительности экс-

позиции менее, чем 3 ч (Туркин). Содержание

133

Xe в крови и моче

быстро уменьшается; практически полностью он выделяется из

организма человека в течение 10—30 ч. При в/в введении 90—

95 %

133

Xe выводится в течение первых 5 мин. T

радионуклида

из крови составляет 18—48 с.

Гигиенические нормативы [41 ]. Допустимые концентрации

радиоактивных изотопов К. в воздухе рабочих помещений и на

открытой местности (в Бк/л):

Радио-

нуклид

Критиче-

ский орган

Объем помещения, M

Открытая

местность

Радио-

нуклид

Критиче-

ский орган

7 50 250 2000 17 000

Кате-

гории

Кате-

гория

Кожа

1,4-

1,4- IO

1,3-IO

1,3-

7,7- IO

1,6. IO

Подкожные 5,6- IO

3,2-

1,9- IO

1,0- IO

4,8- IO

6,7- IO

1,6- IO

ткани

Гонады

2,3- IO

1,2- IO

6,7-IO

3,4- IO

1,7-

2,3-10® 0,6- IO

133m

Кожа 4,8' IO

4,1

3,7-IO

3,6- IO

3,2-

3,0-

0,7. IO

Подкожные

2,7- IO

1,7- IO

1,1-IO

6,3-IO

3,7- IO

8,1-

1,9-

ткани

Гонады

1,9-

9,6- IO

5,5-IO

2,9-IO

1,4-

2,9-

0,6- IO

?Хе

Кожа

3,0-

2,8- IO

2,8-IO

2,6-10

1,3-IO

0,3- IO

Подкожные

1,3-IO

1.1-

1,0-IO

9,2- IO

8,2-

1,1-

0,3- IO

ткани

Гонады

8,1

4,1-

2,5-IO

1,3-IO

6,8-

4,5-

9,3-

135т

Хе

Кожа

5,8- IO

5,2- IO

4,8-IO

4,1-

1,1-

2,5- IO

Подкожные

1.1-

5,8- IO

3,6-10

1,9-10

9,6- IO

7,0-

IO'

1.6-

ткани

Гонады 4,1

•

2,1-

1,3-IO

6,3-IO

3,3-IO

2,4- IO

5,2- 10°

j57

Кожа

2,3- IO

1,3-

7,8-IO

5,8- IO

5,8-

4,8- IO

1,1 •

101

Подкожные 1,9-

8,9-

5,5-IO

4,4- IO

4,1-

3,4- IO

7,8- 10°

ткани

Гонады

1.0-

5,2-

3,2-IO

1,6-10

8,1- IO

5,2-

1,3-IO

i38

Кожа

1,7- IO

1.1- IO

9,3-IO

8,5- IO

8,1-

3,4-

7,8- 10°

Подкожные

1,4- IO

1,0-

8,1- IO

7,0- IO

6,7- IO

2,1-

4,8-

10°

ткани

Гонады

2,1

•

1,0- 10-

6,3- IO

3,1 -IO

1,6- IO

9,3- IO

2,1-

10°

368 РАДИОАКТИ ВНЫЕ ИЗОТОПЫ VItI ГРУППЫ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

МКРЗ [45] для изотопов К. в условиях 40-часовой рабочей недели реко-

мендует следующие значения ПКВ (в Бк/м

), основанные на дозе внешнего

облучения:

Радионуклид

Полубесконеч-

ное облако

Объем помещения, м

Радионуклид

Полубесконеч-

ное облако

100 600

1000

120

4- IO

2- IO

10°

7 10»

121

8- IO

(4-IO

) *

10°

(2- IO

) * 2

(2-10°) *

122

9- IO

(4-IO

) *

5- IO

(2- IO

) *

4 IO

123

Xe 2-

(МО

) * 6 IO

(7-10

) * 5

12i

6 IO

2 IO

(МО

) *

;

(7-10

) *

1 IO

127

5 IO

1 IO

x29m

Xe 7

1 IO

(1-Ю

) *

(7- IO

) * 1 IO

(5- IO

) *

131m

1 IO

(2-IO

) * 2 IO

(3-Ю

) *

(2-IO

) * 2 IO

(1- IO

) *

l33m

(1- IO

) * 8 IO

(8-IO

) * 8

(7- IO

) *

133

4 10

2 IO

(2- IO

) * 2 IO

(ЫО

) *

2 IO

(8- IO

) *

135m

Xe 3 IO

1 IO

(2- IO

) *

10°

13b

Xe 5

(3- IO

) * 4 IO

(2-IO

) * 4 10" (1

•

) *

l3s

1- IO

(7-IO

) *

(4-IO

) *

2 10« (3-10«) *

* Кожа.

ПДВ смеси радиоактивных благородных газов на разных АЭС колеблется

от 3,7- IO

до 3,7- IO

Бк/сут. На большинстве АЭС он превышает 3,7- IO

Бк/сут.

При нормальных условиях реальные выбросы в атмосферу радиоактивных бла-

городных газов значительно меньше предельно допустимых значений. При су-

ществующих выбросах доза на местности менее 0,01 мГр/год и только в некото-

рых случаях она достигает около 0,25 мГр/год, что находится на уровне колеба-

ния естественного фона (Туркин).

Для

133

Xe при размере облака до 20 м критическим органом является кожа,

от 20 до 4000 м — все тело и хрусталик. Рекомендована максимально допусти-

мая концентрация

133

Xe в воздухе при радиусе облака 5 м —17,0 Бк/см

. Для

облака неопределенных размеров ПДК приблизительно в 10 раз меньше. Мини-

мально значимая активность на рабочем месте, не требующая регистрации или

получения разрешения СЭС для препаратов

133

Xe, равна 3,7 МБк.

Методы определения. Наиболее простой и доступный способ

идентификации радиоактивных газов основан на разложении кри-

вой радиоактивного распада пробы газа на составляющие компо-

ненты. Недостаток его — длительность измерений. Идентифика-

цию радиоактивных газов по спектру ^-излучения производят по

положению фотопиков в спектре. Универсальный метод анализа

сложных газовых смесей представляет собой газовая хромато-

графия (Туркин).

Меры профилактики. При работе с радиоактивными изото-

пами К. необходимо соблюдать санитарные правила и нормы ра-

диационной безопасности [41 ] с применением специальных мер

защиты. См. также 18, с, 538].

радон

зеэ

Неотложная помощь. Срочно вывести пострадавшего из за-

раженной атмосферы. Свежий воздух, вдыхание карбогена. Про-

мывание полости рта и носоглотки 2 % раствором NaHCO

[41.

Терлецкий Е. Д. Лик невидимки. M., 1982. 190 с.

Туркин А. Д. Дозиметрия радиоактивных газов. M., 1973. С. 159,

Фастовский В. Г. Инертные газы. M., 1972. С. 231.

Финкельштейн Д. Н, Инертные газы. M., 1979, 198 с,

РАДОН

Характеристика элемента. Атомный номер 86. Атомная масса

222.

Физические свойства. Бесцветный газ без запаха.

Характеристика изотопов. Природные изотопы:

218

Rn (Ti/2 =

= 0,035 с);

219

Rn, или актинон;

220

Rn, или торон (Т1/2 = 54,5 с);

222

Rn (Ti/2 = 3,83 сут). Все они — члены естественных радио-

активных рядов, дочерние продукты распада изотопов радия.

Распадаясь с испусканием а-частиц, образуют изотопы полония.

Цепочки распада

222

Rn и

220

Tn и основные данные о распаде этих

радионуклидов представлены в работах Сердюковой и Капита-

нова.

Искусственно получены 24 радиоактивных изотопа Р. с массо-

выми числами 200—226. Ядерно-физические свойства основных

радиоактивных изотопов приведены в приложении.

Содержание в природе. Р. вносит основной вклад в естественную

радиоактивность атмосферного воздуха и уровни облучения окру-

жающей среды и человека за счет естественных источников радиа-

ции. Природный Р., образующийся в радиоактивных рудах, по-

стоянно поступает в гидросферу и атмосферу. Среднее объемное

содержание Р. в атмосфере 6-Ю

-18

Р. встречается во многих материалах, откуда он может частично

диффундировать в окружающую среду. Наибольшее содержание

222

Rn и

220

Tn наблюдается в приземном слое атмосферы. С увели-

чением высоты оно уменьшается:

122

220

Высота, м

Содержание, %

Высота, м

Содержание, %

0,01

100

25 20

1000

50 5

7000

100 0,5

370 радиоакти вные изотопы viti группы периодической системы

Концентрация Р. в почвенном воздухе колеблется от 2,6 до

44,4 Бк/л. В нижних слоях почвы содержание элемента заметно

возрастает. В окрестностях Ленинграда темп поступления Р.

в атмосферу равен 15,9-Ю

-10

Бк/ч с 1 м

почвы. Средняя концен-

трация Р. с продуктами его распада в воздухе составляет прибли-

зительно (3,7—11,1)-10"

Бк/л.

Выделение Р. из почвы уменьшается при наличии снежного

покрова, повышении атмосферного давления и во время ливне-

вых дождей. В суточных изменениях скорости эманирования,

отличающейся по величине в два раза, максимум приходится на

ночное время, минимум — на полуденное. Растворимость Р.

в воде представляет обратную функцию температуры. Чем выше

температура окружающей среды, тем меньше Р. в воде и наоборот.

Концентрация Р. на высотах, начиная с 0,1 км над уровнем

моря и до высот в 2—3 км, колеблется от 3,7 до 37- 10~

Бк/л,

но на больших высотах не превышает 3,7-IO"

Бк/л. Концентра-

ция Р. на уровне земной поверхности в воздухе континентальных

областей равна примерно 37-10~

Бк/л, в прибрежных районах и

на островах — 3,7- IO"

Бк/л, над океаном и в арктических обла-

стях — 0,37-IO"

Бк/л.

Содержание Р. в природных водах колеблется в широких пре-

делах. В обычных питьевых и речных водах содержится около

3,7 Бк/л, в морской воде— 1,11 Бк/л. Концентрация 0,37 Бк/л

характерна для озер и рек, концентрация 3,7—370 Бк/л — для

грунтовых вод. Более высокие концентрации Р. наблюдаются

в водах некоторых минеральных курортов. Концентрацию по-

рядка 37 Бк/л часто определяют в водопроводной воде из арте-

зианских скважин. Если считать, что человек потребляет в день

0,3 л воды, содержащей 37 Бк/л

222

Rn, то расчетная поглощенная

доза для желудка равна примерно 0,02 мГр/год, а доза для облу-

чения всего тела ~в 100 раз меньше.

Получение. Для получения Р. через водный раствор соли ра-

дия пропускают газ (воздух, азот, аргон и др.), который перево-

дит Р. в нужный объем воды или воздуха, затем его извлекают сор-

бированием на пористых телах или химическими методами. Р.

получают также кипячением или откачиванием растворов солей

радия, в которых элемент накапливается в результате распада

радия.

Применение. В лечебных целях при различных, преимущест-

венно хронических, заболеваниях применяют радоновые ванны,

а также орошение и ингаляции, терапевтический эффект которых

связан с радиационным воздействием всосавшегося Р. и продуктов

его распада. Нижний предел концентрации Р. для отнесения вод

к радоновым — 185—370 Бк/л. В отечественной бальнеотерапии

по концентрации Р. выделяют следующие разновидности радо-

новых вод: очень слаборадоновые (185—740 Бк/л), слаборадоновые