Радон и его дочерние продукты распада радона

1. Радон и его дочерние продукты распада радона

Калайдо А.В., Жуева А.Г.

2. Физические свойства

3.

222Rn
3,84 суток
Альфа -частица
218Po
3,05 мин
Альфа -частица
214Pb
β,γ
26,8 мин
214Bi
19,7 мин
β,γ
214Po
164 мкс
Альфа -частица
210Pb
21 год

4.

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.

5. 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).

6.

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.

7.

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…).

8.

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

9. 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

10. Коэффициент равновесия

Этот коэффициент возрастает с
уменьшением скорости вентиляции и
увеличивается с увеличением объемной
активности аэрозолей в помещении.

11.

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.

12.

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)

13.

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.

14.

Скрытая энергия альфа-излучения на атом и 1 Бк
Скрытая энергия альфа-излучения
Радионуклид
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

15. 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) = С (t) dt
0
экспозиция скрытой энергией альфа-излучения

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

Черкасская
Полтавская
Одесская
Кировоградская
Стандартные ЭД
Киевская
Максимально
возможные ЭД
Запорожская
Житомирская
Днепропетровска
Волынская
Винницкая
0
5
10
15
20
25
мЗв в год

17.

Радиационные риски
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 %.

18. Эволюция оценок величины радиационных рисков при облучении радоном

Источник
Модель
Риск x 10-4 WLM-1
МКРЗ, 1993
Публикация 65
2,83
МКРЗ, 2007
Публикация 103
4,4
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)

19. Кумулятивный риск рака легких, обусловленный радоном 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.

20.

Спасибо за внимание !