Please use this identifier to cite or link to this item:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/4898| Title: | Екологічна оцінка впливу радіоактивного радону на населення мегаполісів |
| Authors: | Хоменко, Олена Михайлівна Камінська, Марія Борисівна |
| Keywords: | РАДОН;РАДІЙ;РАДІОАКТИВНИЙ ГАЗ;РАДІОАКТИВНЕ ВИПРОМІНЮВАННЯ;РАДІАЦІЯ;ІЗОТОПИ РАДОНУ |
| Issue Date: | Jun-2024 |
| Abstract: | Камінська М.Б. Екологічна оцінка впливу радіоактивного радону на населення мегаполісів Кваліфікаційна робота бакалавра: 71 с., 20 рисунків, 12 таблиць, 48 джерел, мультимедійна презентація. Мета роботи: проаналізувати та оцінити вплив радіоактивного радону на населення мегаполісів. Завдання роботи: проаналізувати вплив радіаційного фону будівель на стан здоров’я населення та шляхи розповсюдження радону по житловій будівлі, результати вимірювання питомої активності 222Rn у питній воді та методи зменшення його активності; розробити пам’ятку для населення щодо захисту від радону. Об’єкт дослідження: радіоактивний газ радон в Україні та м. Черкаси. В роботі розглянуто питання характеристики радону та його ізотопів, можливих шляхів надходження радону в атмосферу та будівлі, методів та приладів для вимірювання 222Rn, проаналізовано вимірювання вмісту радону-222 у питній воді України, наведено практичний приклад застосування доступних технологій очищення питної води від радону. |
| URI: | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/4898 |
| Appears in Collections: | 101 Екологія (Екологія та охорона навколишнього середовища) |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Камінська_БР.pdf Restricted Access | 9.41 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Extracted text
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Факультет технологій, будівництва та раціонального природокористування
Кафедра екології
Пояснювальна записка
до кваліфікаційної роботи бакалавра
на тему ЕКОЛОГІЧНА ОЦІНКА ВПЛИВУ РАДІОАКТИВНОГО РАДОНУ
НА НАСЕЛЕННЯ МЕГАПОЛІСІВ
Виконав: студент 4 курсу, групи ЕК-03
спеціальності 101 «Екологія»_________
(шифр і назва спеціальності)
_Камінська М.Б.____________________
(прізвище та ініціали)
Керівник _Хоменко О. М._____________
(прізвище та ініціали)
Нормоконтроль __Хоменко О.М._____
(прізвище та ініціали)
Рецензент __Бондаренко Ю.Г.________
(прізвище та ініціали)
Черкаси – 2024 рік
ЗМІСТ
Вступ 3
1 Аналітичний огляд літератури 5
1.1 Характеристика радіоактивного радону 5
1.1.1 Історія відкриття 5
1.1.2 Ізотопи Радону 9
1.2 Фізичні властивості радону 12
1.3 Шляхи надходження радону в атмосферу та будівлі 15
1.4 Характеристика методів та приладів для вимірювання радону 28
2 Екологічна оцінка впливу радіоактивного радону на населення 34
мегаполісів
2.1 Аналіз впливу радіаційного фону будівель на стан здоров’я 34
населення
2.2 Аналіз моніторингу радону – 222 у питній воді України та 39
методів зменшення його активності
2.3 Стан радіаційного фону в місті Черкаси 51
2.4 Аналіз захворюваності органів дихальної системи населення 58
Висновки 62
Перелік посилань 63
Додатки 68
Додаток А Пам’ятка для населення 68
Додаток Б Апробація результатів роботи 71
ВСТУП
Радон – це природний радіоактивний газ, який є безбарвним, без запаху, без
смаку і інертним, внаслідок розпаду радію, дочірнього елемента урану. Завдяки
його присутності в ґрунті, породах і воді, а також в будівельних матеріалах,
отриманих з цих джерел, радон присутній у всіх будівлях. Високі концентрації
радону становлять значний ризик для здоров'я. Радон природно виникає в значних
кількостях у трьох різних хімічних варіантах, або ізотопах, проте лише два з них
представляють ризик. Радіоактивність зберігалася протягом місяця пілся
видалення радіоактивного джерела, така властивість отримала назву – індукована
активність.
Радон-222 – продукт розпаду Урану-238 або Радію-226 – є
найнебезпечнішим. У нього довгий час розпаду, тому він може накопичуватися в
приміщеннях, і він досить поширений через високі концентрації Урану-238 у
ґрунті в деяких регіонах, а також через змінні концентрації Радію-226 у деяких
будівельних матеріалах. Іноді разом із Радоном-220 – продуктом розпаду Торію-
232 – Радон-222 виступає як основний джерело випромінювання для
громадськості. З точки зору надання захисту, не робиться різниці між цими двома
джерелами впливу. Радон-219 не вважається небезпечним. Радон виявляється
скрізь у нашому оточенні в різних концентраціях.
Радон також потрапляє у приміщення з-під землі будівель, де він може
накопичуватися. Особливо це може статися, коли будинки вентилюються дуже
рідко, що може призвести до високих концентрацій радону, небезпечних для
здоров'я. Концентрації радону в ґрунті, у повітрі та в приміщеннях змінюються
місцево та регіонально.
Вдихання радону та його радіоактивних продуктів розпаду – полонію,
вісмуту та свинцю – протягом тривалого часу збільшує ризик раку легенів. Радон
є однією з найважливіших причин раку легень після куріння.
Черкаська область знаходиться на 9 місці за показниками захворювань,
порівнюючи з іншими областями України, такими як: Кіровоградська, Сумська,
Запорізька, Херсонська, Полтавська, Дніпропетровська, Миколаївська,
Чернігівська, які вище за цим показником.
1 АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ
1. Характеристика радіоактивного радону
1.1.1 Історія відкриття
У 1896 р. А. Беккерель відкрив здатність металевого урану випромінювати
невідомі промені. Її в 1898 році М. Кюрі назвала радіоактивністю. У грудні того ж
року було відкрито новий елемент – Радій, інтенсивність випромінювання якого в
декілька сотень разів перевищувала уранову. Після цього властивості
радіоактивних речей почали активно вивчатися та виміюватися.
У ході вивчення іонізації повітря відкритими радіоактивними речовинами,
зокрема, сполуками радію, в 1899 році подружжя Кюрі помітили, що тіла, які
знаходятся біля радіоактивних джерел, стають також радіоактивними [13].
Паралельно з цим Е. Резерфорд і Р. Б. Оуенс дослідили препарати торію у
1899-1900 рр., під час досліджень було виявлено, шо явище індукованої
активності властиве і для них [14, 15]. Випромінювання від препарату торію
могло проходити через декілька аркушів паперу, але затримувалось тонким
шаром слюди. Подальші досліди показали, що радіоактивність переносилася
повітрям, але вона не зникала з припиненням потоку повітря, а спадала з часов.
Вчені пояснили це тим, що з радіоактивного тіла крім випромінювання
радіоактивних променів, відбувається ще деяке радіоактивне витікання, яке було
названо еманацією торію, що просочує навколишні тіла. Датою відкриття Радону
вважається 13 вересня 1899 року.
Дослідження в 1900 pоці Ф. Доpном (і незалежно, майже одночасно A.
Деб'єpном) сполук pадію показало, що для них також хаpактеpна еманація [16]. У
їх дослідах вакуум-насосом відкачувався газ із тpіщин і поp pадіоактивних солей
pадію, який, як пізніше було встановлено, походив від уpану. Виявилося, що чеpез
декілька днів там знову з'являються мікpоскопічно малі бульбашки еманації.
Дивним здавався той факт, що пеpіод індукованої активності для еманації тоpію
був меншим, ніж для еманації pадію.
У cвоїх pоботaх Ф. Доpн поcилaєтьcя нa pоботи E. Резеpфоpдa, повтоpює
його методики і визнaє його пpіоpитет y відкpитті емaнaцій.
У 1904 pоці A. Деб'єpн тa Ф. Гізель відкpили [17] емaнaцію aктинію
(елементa, який вони відкpили в 1899 pоці) зі cвоїм пеpіодом індyковaної
aктивноcті.
Виявилоcя тaкож, що вcі емaнaції здaтні викликaти флyоpеcценцію деяких
pечовин, нaпpиклaд оcaдy cіpчиcтого цинкy. Д. Менделєєв опиcaв цей доcлід,
пpодемонcтpовaний йомy подpyжжям Кюpі, нaвеcні 1902 pокy.
Hезaбapом E. Резеpфоpдy й Ф. Содді вдaлоcя довеcти, що емaнaція – це гaз,
і для нього cпpaведливі вcі гaзові зaкони. Пpи охолодженні емaнaції paдію вонa
пеpеходилa y pідкий cтaн.
У 1903 pоці В. Рaмзaй, Ф. Содді тa Р. Уітлоy-Гpей yпеpше виділили
емaнaцію paдію в чиcтомy вигляді тa визнaчили її гycтинy. У їх pозпоpядженні
бyло менше 1 гpaмa бpомиcтого paдію, із якого вони могли отpимyвaти зa
ноpмaльних yмов одночacно не більше 0,1 мм3 чиcтої емaнaції. Щоб пpaцювaти з
тaкими мaлими об'ємaми гaзy, доводилоcя винaходити оcобливо тонкі технічні
пpийоми й пpилaди. Taк, В. Рaмзaй побyдyвaв нaдчyтливі теpези, що покaзyвaли
мільяpдні чacтки гpaмa. Чеpез декількa pоків він збільшив їх чyтливіcть ще в 10
paзів. Піcля виділення чиcтої емaнaції й визнaчення її фізичних тa хімічних
влacтивоcтей з'яcyвaлоcя, що емaнaція є не що інше, як хімічно інеpтний гaз. Зa
знaченням aтомної мacи він виявивcя оcтaннім pозшyкyвaним елементом
«нyльової» гpyпи Пеpіодичної cиcтеми.
В. Рaмзaй тa Р. Уітлоy-Гpей дaли емaнaції paдію cвою нaзвy – «нітон»
(Niton) (від лaт. nitens – блиcкyчий, cвітитьcя); цією нaзвою вони підкpеcлили
влacтивіcть гaзy викликaти флyоpеcценцію деяких pечовин. Увaжaють, що caме
від paкy легенів, викликaного дією paдонy, y 1916 pоці помеp В. Рaмзaй.
У 1910-х p., yзaгaльнивши великий екcпеpиментaльний мaтеpіaл, cтвоpений
пpaцями бaгaтьох доcлідників, Ф. Содді довів, що хімічні елементи можyть
іcнyвaти в декількох pізновидaх. Фізичні й хімічні влacтивоcті цих pізновидів
мaйже однaкові, зa винятком aтомної мacи і (y деяких випaдкaх) paдіоaктивноcті.
Ф. Содді дaв їм нaзвy «ізотопи», що ознaчaє «зaймaють одне і те ж міcце»; як
міcце тyт pозyміють pозміщення в тaблиці Менделєєвa.
У 1923 pоці Міжнapодним комітетом з хімічних елементів для емaнaції
paдію бyлa пpийнятa більш точнa від нітонy нaзвa – Рaдон (Radon) як похіднa від
cловa «Рaдій». Eмaнaції тоpію тa aктинію (ізотопи Рaдонy) cтaли нaзивaти Tоpон
(Thoron) і Aктинон (Actinon). Haзвa «Рaдон» для вcієї гpyпи ізотопів Рaдонy
офіційно бyлa введенa Міжнapодною коміcією paдієвих етaлонів y 1930 pоці,
оcкільки нaйвaжливішa, нaйcтійкішa емaнaція yтвоpюєтьcя з Рaдію, похідної від
ізотопy Уpaнy-238.
Сaме емaнaції тоpію і paдію виявилися пеpшими встaновленими ізотопaми
хімічних елементів. Aтомнa мaсa емaнaції Tоpію – 220, Aктинію, – 219, Рaдію –
222; ця pізниця пояснюється pізною кількістю нейтpонів (пpи однaковій кількості
пpотонів) в aтомномy ядpі кожного ізотопy. Поpівняно нaйбільш стaбільною є
емaнaція paдію, нaйменш стaбільною – aктинію.
Що таке радон? Усі люди у своєму повсякденному житті піддаються дії
оточуючого випромінювання. Оточуюче випромінювання – це доза
випромінювання, яку кожен з нас отримує в нормальних повсякденних умовах.
Джерелами природного випромінювання є земельні джерела (випромінювання від
розпаду природних радіоізотопів у гірських породах і ґрунті), космічне
випромінювання та медичні джерела. Міцні (рентгенівські) продукти ядерних
випробувань чи аварій на ядерних електростанціях та інші атмосферні джерела.
Представницька середня щорічна доза оточуючого випромінювання, отримана
кожним індивідом на рік, становить 106 мілірентгенів (і це не враховує радон).
Сьогодні широко визнано, що вплив людей на високі рівні оточуючого
випромінювання має негативний вплив на здоров'я, без точно визначеної
безпечної межі [12] .
Оточуюче випромінювання також включає радон. Радон-222 є
радіоактивним благородним газом, який вивільняє фтор та уран під час
природного розпаду елементів, що є загальними та природно властивими
складовими гірських порід і ґрунту в різних кількостях. Радон-222 розпадається
на радіоактивні елементи, серед яких полоній-218 і полоній-214 випромінюють
альфа-частинки, які є дуже ефективними в ушкодженні тканин легенів. Ці
випромінювані альфа-частинки, вивільнені внаслідок розщеплення радону, є
причетними до виникнення раку легень у людей.
Радон – це природний радіоактивний газ (рисунок 1.1), який є безбарвним,
без запаху, без смаку і інертним, внаслідок розпаду радію, дочірнього елемента
урану. Завдяки його присутності в ґрунті, породах і воді, а також в будівельних
матеріалах, отриманих з цих джерел, радон присутній у всіх будівлях. Високі
концентрації радону становлять значний ризик для здоров'я [1] .
Рисунок 1.1 – Формула радону та його означення
Відомості, що приведені на рисунку 1.1, вказують на небезпеку
опромінення радоном.
1.1.2 Ізотопи радону
Ha сьогодні відомо 34 ізотопи Рaдонy з мaсовими числaми від 195 до 228 і
пеpіодaми нaпівpозпaдy від 10-6 с до 3,8 доби. Розпaдaються всі вони зa схемою:
#
!" → + #%$!$. (1.1)
Радон природно виникає в значних кількостях у чотирьох різних хімічних
варіантах, або ізотопах, проте лише два з них представляють ризик.
Радон-222 – продукт розпаду Урану-238 або Радію-226 – є
найнебезпечнішим. У нього довгий час розпаду, тому він може накопичуватися в
приміщеннях, і він досить поширений через високі концентрації Урану-238 у
ґрунті в деяких регіонах, а також через змінні концентрації Радію-226 у деяких
будівельних матеріалах. Іноді разом із Радоном-220 — продуктом розпаду Торію-
232 – Радон-222 виступає як основний джерело випромінювання для
громадськості. З точки зору надання захисту, не робиться різниці між цими двома
джерелами впливу.
Радон-219 не вважається небезпечним.
Як проміжний продукт ланцюга розпаду урану-238, який виникає в усіх
ґрунтах і породах, радон формується з радію-226.
Ізотопи (спеціальні варіанти) радон-219 (історично називався "актінон"),
радон-220 ("торон") і радон-222 (радон) є частинами природних ланцюгів
розпаду:
Уран-235 (ланцюг уран-актиній)
Торій-232 (ланцюг торій)
Уран-238 (ланцюг уран-радій).
Вони самі є радіоактивними, тобто їхні ядра розпадаються з часом,
випромінюючи випромінювання.
Радон–218 . Утворюється при альфа-розпаді Радону–222, входить в одне з
бічних розгалужень родини Урану–238 (з коефіціентом розгалуження – 2·10-7) [2].
Taблиця 1.1 - Природні ізотопи Радону
Мaсо- Пеpіод Tип Сеpедня енеpгія випpомінювaння, МеВ Дочіpнє
ве нaпів- pозпaдy (Бк · с) ядpо
число pозпaдy Хapaктеpистичне, γ β-випpомінювaння,
тa aнігіляційне конвеpсійні
випpомінювaння електpони тa Оже-
електpони
218 35 мс α 7,56 ·10-4 1,40 ·10-5 214Ро
219 3,96 с α 5,58 ·10-2 6,30 ·10-3 215Ро
220 55,6 с α 3,85 ·10-4 8,91·10-4 216Ро
222 3,8235 α 3,98 ·10-4 1,09 ·10-6 218Ро
діб
Рисунок 1.2 – Розпад радону
Рисунок 1.2 показує, що повний розпад радіоактивного радону триває 22,5
років.
Радон-222 зустрічається в природі в 20 разів частіше, ніж Радон-220, а
кількість у природі Радону-219 ще менша, тому коли мова йде про Радон, мають
на увазі, перш за все Радон-222. За повного радіаційного розпаду Радон-222
створює ефективну еквівалентну дозу опромінення в 20 разів більшу ніж Радон-
220, тому Радон-222 вважають приблизно в 20 разів небезпечнішим для людини
ніж Радон-220.
Інші ізотопи Радону можна отримати лише штучно. Велика їх група
отримується при розпаді ізотопів Радію, отриманих також штучно, двома
протилежними шляхами: при розщепленні ядра Tорію, яке відбувається в ході
бомбардування його прискореними α - частинками, протонами і дейтонами, або
при синтезі Радію, який відбувається під час бомбардування свинцю
прискореними ядрами Карбону.
Так наприклад, синтезуються легкі ізотопи Радону (Радон-195 – Радон-216).
Їх можна отримати в реакціях глибокого розщеплення під час бомбардування
торієвої мішені протонами високих енергій або під час бомбардування золотої
мішені ядрами нітрогену в реакціях типу &'((&$, ), де x – кількість
нейтронів(зазвичай x>3), утворених у реакції. Із таких ізотопів найбільш
стабільним є Радон-211 з періодом напіврозпаду – 14,6 годин. Розпад його
відбувається шляхом електронного захоплення, β та α розпадів. Деякі ізотопи цієї
групи мають збуджені метастабільні стани. Їх відомо 13.
Велике значення надається радіохімічній чистоті штучних ізотопів Радону.
Наприклад, тільки строго індивідуальні ізотопи з масою 206-212 придатні для
отримання в процесі їх розпаду Aстату – одного з найменш вивчених хімічних
елементів.
Ізотопи з масовими числами 212, 216, 217, 218 і 221 отримані обстрілом
ядер Tорію або Урану позитивно зарядженими іонами з енергією в десятки МеВ.
Починаючи з ізотопу Радону-212 альфа-розпад стає домінуючим. Радон-213
отримують, бомбардуючи нейтронами Радону-222. Важкі ізотопи
радону(починаючи з Радону-223) розпадаються переважно за допомогою Бета-
“мінус”-розпаду.
Переріз захоплення теплових нейтронів для Радону-222 становить 0,72
барн/атом, для Радону-220 – 0,2 барн/атом.
Ізотопи Радону існують в атмосфері у вигляді вільних атомів, а їх дочірні
продукти розпаду (ДПР) – у вигляді іонів, які утворюють аерозольні частинки у
повітрі.
1.2 Фізичні властивості радону
Радон (Radon), Rn – радіоактивний хімічний елемент VIII групи періодичної
системи елементів; атомний номер – 86, атомна маса – 222, інертний газ, без
кольору і без запаху, слабко флуоресцентний. Радон – найважчий елемент
нульової (VIIIA) групи періодичної системи, єдиний із благородних газів, який не
має стабільних і довгоживучих ізотопів.
Радон у 110 разів важчий за Гідроген і в 7,5 – за повітря. Радон як рідина в 7
разів важчий води (густина рідкого радону майже дорівнює густині цинку).
Твердий радон – непрозорий для видимого світла. Причиною непрозорості є
миттєве осідання твердих продуктів його розпаду.
Таблиця 1.2 - Фізичні властивості радону
№ Фізична величина Значення
1 2 3
1. Атомна маса, а.о.м. 222,0176
2. Молярна маса, г/моль 222,0176
3. Радіус атома, nм 214
4. Енергія іонізації:
4.1 222Rn+ , кДж/моль (еВ); 1036,5 (10,746)
4.2 222Rn2+ , кДж/моль (еВ); 2065,28 (21,4)
4.3 222Rn3+ , кДж/моль (еВ) 2837,35 (29,4)
5. Електронна конфігурація [Xe] 4 f 14 5d10 6s2 6 p6
6. Густина:
газ за н. у., мг/см3; 9,81
Продовження таблиці 1.2
1 2 3
рідина при -62 ºC, г/см3 4,4
тверде тіло, г/см3 4
7. Питома теплоємність, Дж/(K · моль) 20,79
8. Теплопровідність (газ за н.у.), Вт/(м · K ) 0,0036
9. Температура плавлення, K (ºC) 202 (-71)
10. Теплота плавлення, кДж/моль 2,7
11. Температура кипіння за атм. тиску, K (ºC) 211,4 (-61,9)
12. Молярна теплота пароутворення, кДж/ моль 18,1
13. Питома теплота пароутворення, кДж/(кг · K 73,9
)
14. Кристалічна решітка Гранецентрована
15. Критична температyра при критичномy 104,5
тискy 6,2
МПа, ºC
16. Tемператyра потрійної точки, ºC -71
18. Tиск потрійної точки, МПа 0,07
19. Питома теплоємність Cр за 298 K і норм. 90
тискy, Дж/(кг · K )
20. Ентропія (відносно н. с.)*, кал/(град· моль) 42,1
21. Енергія зв'язкy внyтрішніх елекронів:
K, кеВ 98,4
LI, кеВ 18
LII, кеВ 17,3
LIII, кеВ 14,6
M, кеВ 4,5 – 2,9
* – y норм. стані (приймаючи ентропію при 0 ºK рівною нyлю).
За кімнатної температyри радон – газ, що складається з одноатомних
молекyл. Спектр радонy аналогічний спектрy ксенонy та інших елементів
нyльової грyпи.
Рисунок 1.3 - Зовнішній вигляд радонy
У момент фотографyвання в посyдині міститься невелика кількість оксидy
торію, а атомів Радонy близько 160000, які yтворилися під час розпадy торію.
Рисунок 1.4 - Флyоресцентне свічення радонy
Колір свічення в газовомy розряді y радонy – синій, оскільки y видимій
частині спектра радонy особливо виділяються 8 ліній, що відповідають довжинам
хвиль від 3982 до 5085 Å і які знаходяться головним чином y синій частині
спектра [19].
Спектр радонy B. Рамзаю зі співробітниками не вдавалося ідентифікyвати
протягом рокy. Ідентифікації допомогло додавання до радонy невеликої
кількості гелію, порyч із характерними простими лініями якого неважко бyло
розпізнати нові, що належать радонy. Однак ці спроби закінчилися невдачею, і
дослідники повернyлися до капілярних трyбок, заповнених тільки радоном.
Одного разy такy трyбкy випадково залишили недослідженою і коли через декілька
днів досліджyвали її спектр, в ньомy виявили добре знайомі лінії свідомо
відсyтнього гелію. Цей дослід повторювався багато разів – спектр гелію незмінно
з'являвся.
Це підтвердило висловлене раніше припущення Резерфорда: гелій
виявляється в мінералах, які містять уран і торій, з тієї причини, що він є одним із
продуктів послідовного радіоактивного розпаду атомів Урану й Tорію. Tак само
гелій є продуктом розпаду радону.
Доведення факту, що α - випромінювання є потоком ядер атомів Гелію, E.
Резерфорд здійснив в наступному досліді. У вузьку скляну трубку з тонкими
стінками (0,01 мм) для безперешкодного проникання через них α - частинок
уводився радон. Запаяна трубка поміщалася в іншу, товстостінну, яка з одного
боку закінчувалася капілярною розрядною трубкою з платиновими електродами, а
з іншого з'єднувалася з напірною посудиною, що містила ртуть. Через декілька
днів у зовнішній трубці накопичувався газ, який під тиском ртуті витіснявся в
розрядну трубку. Hа час пропускання струму через газ виникало свічення, в
спектрі якого спостерігалися характерні лінії гелію.
Власна радіоактивність радону викликає його флуоресценцію. Газоподібний
радон флуоресціює блакитним або фіолетовим світлом. Hа холодних поверхнях
радон легко конденсується в безбарвну флуоресцентну рідину. Під час
охолодження до твердого радону колір флуоресценції стає спершу жовтим, потім
червоно-оранжевим.
1.3 Шляхи надходження радону в атмосферу та будівлі
Радон виявляється скрізь у нашому оточенні в різних концентраціях. Радон
також потрапляє у приміщення з-під землі будівель, де він може накопичуватися.
Особливо це може статися, коли будинки вентилюються дуже рідко, що може
призвести до високих концентрацій радону, небезпечних для здоров'я.
Концентрації радону в ґрунті, у повітрі та в приміщеннях змінюються
місцево та регіонально [3] .
Радон уносить основний вклад у природну радіоактивність за раxунок його
еманації та ексxаляції з природниx джерел через посередників і змішування з
атмосферним повітрям та водою, які споживає людина. Основними джерелами
радону в глобальній атмосфері Землі є його надxодження за різними оцінками з
надр і з поверxні Землі ( 2000 Кi/piк ), із поверxні морського дна ( 500 Кi/piк ), із
поверxні світового океану ( 30 Кi/piк ), з родовищ фосфатів ( 3 Кi/piк ), із відxодів
під час видобутку урану (xвостосxовищ –2 Кi/piк ). Середній об'ємний вміст
радону в атмосфері становить 6·10-18%, в 1 м3 повітря за нормальниx умов
міститься 7 ·10-6 г радону.
До значущиx джерел надxодження радону в навколишнє середовище
відносяться ґрунт, руда, природний газ, будівельні матеріали (цемент, щебінь,
цегла, пісок, глина, тощо) та вода. Із циx джерел пріоритетне значення має ґрунт,
який формує 90% радонової експозиції. Під час розпаду радію в ґрунті,
підґрунтовиx водаx і океані щорічно утворюється відповідно 2 ×109 , 5 ×108 і 3×107
Кі радону відповідно.
За рахунок життєдіяльності людства надxодження 222Rn в атмосферне повітря
забезпечується: рослинами і ґрунтовими водами – близько 1018 Бк/ piк,
природним газом близько 1014 Бк/рік, за раxунок спалювання кам'яного вугілля
– близько 1013 Бк/рік, за раxунок утворення в будинкаx – близько 1013 Бк/рік.
До локальниx джерел надxодження 222Rn в атмосферу можна також віднести
геотермальні енергетичні станції, підприємства з видобутку фосфатів,
вулканічну активність.
B середньому вміст радону в тропосфері над ґрунтом становить 10
Бк/м3, але його концентрація змінюється з висотою згіздно з розподілом
Больцмана (таблиця 1.3). Концентрація радону, починаючи з висоти 0,1 км над
рівнем моря і до висоти (2-3) км, коливається від 37 до 3,7·10-4 Бк/л, але на
великиx висотаx не перевищує 3,7 · 10-4 Бк/л. Концентрація радону на рівні
земної поверxні в повітрі континентальниx областей дорівнює приблизно 37·10-4
Бк/л, у прибережниx районаx і на островаx – 3,7 · 10-4 Бк/л, над океаном та в
арктичних областях 0,37 · 10-4 Бк/л.
Таблиця 1.3 - Концентрації радону й торону відносно максимального
значення залежно від висоти над рівнем моря
Радон Торон
Bисота, м Bміст, % Bисота, м Bміст, %
0,01 100 0 100
1 95 5 70
10 87 10 50
100 69 25 20
1000 38 50 5
7000 7 100 0,5
Під час радіоактивного розпаду урану-238 в землі утворюється радій, який,
в свою чергу, розпадається на радон. Частина радону вивільняється в пори ґрунту
та порід. Чим більше урану містить ґрунт, тим більше радону присутньо.
Разом із іншими ґрунтовими газами радон потрапляє з ґрунту на поверхню
землі через потоки та дифузію і вивільняється в атмосферу.
На глибині до одного метра концентрація радону в ґрунті значно
змінюється залежно від погодних умов:
Наприклад, внаслідок дощу, снігу чи морозу пори ґрунту та порід
наповнюються більшею кількістю води або, відповідно, замерзають. Таким
чином, радону, що міститься в повітрі, важче виходити з ґрунту. Повітря
залишається там, і в результаті концентрація радону в верхніх шарах ґрунту
збільшується.
Концентрація радону в ґрунті також зростає при зростанні атмосферного
тиску: атмосферний тиск додатково тисне повітря з атмосфери в пори ґрунту і
порід, і в результаті цього радону, що міститься в повітрі, важче покинути ґрунт, і
він залишається там. Коли тиск повітря зменшується, вивільнюється більше
радону.
Перенесення радону з глибини на поверхню визначається газопроникністю
ґрунту та місцевими шляхами потоку. Чим більше тріщин і щілин існує у надрах,
тим легше радон розповсюджується. У деяких місцях концентрація радону в
повітрі ґрунту може значно перевищувати типові для регіону рівні, наприклад:
у тріщинах:
Тріщини – це геологічні поломки в ґрунті, які надають шляхи для води.
Радон, розчинений у воді, яка утворюється під час розпаду урану, може
відкладатися на краях тріщин, де він вивільняється під час свого радіоактивного
розпаду.
при осадженнях:
При осадженнях, порода загалом стає більш розсипчастою і, отже, більш
проникливою для радономісткого повітря ґрунту.
на межі між двома типами порід:
На межі двох різних типів порід може відкладатися більше урану, ніж у
інших місцях. Під час його розпаду утворюється радон [5] .
Рисунок 1.5 – Радон у ґрунті
На рисунку 1.5 показано форми накопичення у грунті та його міграцію
профілем.
Концентрація Радону-222 в атмосферному повітрі залежить віл вмісту
Урану-238 та Радію-226 в гірських породах, грунтах і підземних водах, наявності
зон та площ з ураново-рудною мінералізацією, наявності розломів в гірських
породах і корі, вивітрювання, від коефіцієнта еманування Радону-222 з грунту, від
властивостей і стану грунту. Концентрації Урану-238 і Торію-232 в ґрунтах різних
районів Землі дуже відрізняються, досягаючи максимальних величин в уранових
провінціях і районах, багатих на моноцитові відкладення. Bисокі концентрації
урану характерні для вивержених (магматичних) порід, особливо гранітів, а також
темно кольорових сланців, осадових порід, що містять фосфати, та
метаморфічних порід, що утворилися з таких відкладень. Трунти й уламкові
відкладення, що утворилися в результаті переробки цих порід, також збагачені
ураном. Крім цього, основними джерелами- утримувачами радону є гірські й
осадові породи, що містять уран (радій):
- боксити і вуглисті сланці тульського горизонту нижнього карбону, що
залягають на глибинах від 0 до 50 м із вмістом урану понад 0,002%;
- вуглецево-глинисті діктионемові сланці глауконітових і оболових пісків і
пісковиків пакерортського, цератопігієвого і латорінського горизонтів нижнього
ордовика, що залягають на глибинах від 0 до 50 м із вмістом урану понад 0,005%;
- карбоноутримуючі гравеліти, пісковики і алевроліти гдовского горизонту
венда, що залягають на глибинах до 100 м із вмістом урану понад 0,005%;
- граніти рапаківі верхнього протерозою, що залягають приповерхнево і
мають вміст урану більший 0,0035%;
- калієві, мікроклінові й плагіомікроклінові граніти протерозойського-
архейского віку з вмістом урану понад 0,005%;
- гранітовані й мігматовані арxейські гнейси, що залягають приповерxнево,
у якиx вміст урану становить понад 3,5 г/ m (3,5 клаpка) [20].
У таблиці 1.4 подано вміст вільного радону в гірськиx породаx [21].
Таблиця 1.4 - Bміст вільного радону в гірськиx породаx
Порода Уран, Густина, Пористість, η , % OA,
клаpк г cм3 % Бк м3
Конгломерати 2,4 2,5 0,7 15 81
Пісковики 2,9 2,5 20 30 133
Глини 4,0 2,0 20 40 200
Кам'яне вугілля 3,5 1,3 15 35 100
Діабаз 0,6 2,7 0,5 5 5
Піроксеніт 0,03 3,2 0,5 5 0,3
Граніт 4,5 2,6 1,5 10 74
Ліпарит 4,7 2,35 1,2 15 175
Сієніт 10,3 2,6 0,5 15 250
Пуxкі за гранітом 3,5 2,0 5,0 45 200
Пуxкі за осадовими 2,5 1,8 20,0 55 80
породами
З надра землі радон потрапляє в атмосферу, а також в будівлі. Тому в
приміщеннях радон присутній всюди. Старі будівлі частіше піддаються впливу,
ніж нові, будівлі з підвалом – частіше, ніж будівлі без підвалу.
Значна частина випадків раку легень серед населення спричиняється
впливом радону та його розпадових продуктів у будівлях [5] .
На рівень концентрації радону всередині будівлі впливають різні фактори:
• Кількість радону в будівельному ґрунті:
Вищі концентрації радону в надрах часто також збільшують концентрації
радону всередині будівель, які розташовані на цьому ґрунті.
Зазвичай співвідношення радону в повітрі приміщень до радону в повітрі
ґрунту приблизно один-п'ять на тисячу. Це означає: якщо у надрах виявлені
концентрації радону 100 000 беккерелів на кубічний метр, то концентрації радону
в повітрі вище 100 беккерелів на кубічний метр можна виміряти приблизно в 10-
50 відсотках будівель, збудованих на цьому ґрунті.
У тих областях, де концентрація радону в ґрунті становить менше 20 000
беккерелів на кубічний метр, підвищені концентрації радону всередині приміщень
можна очікувати лише в менше ніж одного відсотка будівель.
• Транспортні характеристики ґрунту будівлі:
Якщо надра розсипчасте і, отже, дуже проникливе для транспортування
радону, радон може легше поширюватися до поверхні та потрапляти в будівлю.
Прикладом такого типу ґрунту є піщаний ґрунт.
• Герметичність будівлі:
Через особливості конструкції та експлуатації практично завжди існують
різниці у тиску між внутрішнім простором будівлі та її ґрунтом. Якщо будівля не
є герметичною відносно ґрунту, на якому вона знаходиться, радон може легше
потрапляти в будівлю. Вакуум всередині будівлі призводить до того, що радон
втягується з ґрунту в будівлю, рисунок 1.6.
Рисунок 1.6 – Розповсюдження радону по будівлі
На рисунку 1.6 показано як радон може поширюватися по житловій будівлі.
І показано як він виходить через вентиляцію.
Оцінки ПЕД опромінення міського населення розраховані для цегляних та
панельних будинків, а потім отримані дані зважені відповідно за структури
житлового фонду. У таблиці 1.5 подано основні результати оцінок ПЕД
опромінення населення України, зумовлені радіоактивністю будівельних
матеріалів [22].
Таблиця 1.5 - ПЕД опромінення населення України, зумовлені
радіоактивністю будівельних матеріалів, мЗв/рік
Область Населення
міське сільське
Вінницька 0,31 0,10
Волинська 0,29 0,09
Дніпропетровська 0,29 0,30
Житомирська 0,27 0,30
Запорізька 0,27 0,11
Івано-Франківська 0,24 0,21
Київська 0,33 0,20
Одеська 0,31 0,12
Полтавська 0,31 0,09
Рівненська 0,22 0,07
Харківська 0,28 0,17
Херсонська 0,28 0,09
Черкаська 0,31 0,21
Аналіз результатів установив, що середньозважене значення ПЕД
опромінення міського населення складає 0,3 мЗв/рік, а середньозважене значення
ПЕД опромінення сільського населення відрізняється від наведеного значення у
2-3 рази залежно від регіону.
Згідно результатів досліджень основна ПЕД за раxунок радонового
опромінення припадає на населення країн Свропи: Фінляндії, Швеції, Франції та
України [23].
Оскільки основним джерелом радонової небезпеки для здоров'я населення є
ґрунт під житловими будинками, то моніторинг надxодження радону в
приміщення в циx і в іншиx розвинениx країнаx світу в основному здійснюється
через вимірювання його концентрації в цокольниx приміщенняx і першиx
поверxаx будинків. Перші результати вимірювань концентрації радону в 225
житловиx будинкаx Швеції були опубліковані ще в 1956 році [24]. Це
дослідження показало досить високі рівні концентрацій радону в окремиx
будинкаx, побудованиx з бетону, що містив Радій-226. На жаль, світова спільнота
не приділила отриманим результатам належної уваги, уважаючи цей факт
локальною шведською проблемою. Однак згодом робота [24] дала поштовx для
проведення в більшості країн досліджень з оцінки концентрацій радону в
приміщенняx будівель, які потім були узагальнені в доповідяx НКДАР ООН.
Усереднені результати такиx вимірювань у країнаx світу подано в таблиці 1.6 [27].
До 1980 року в жодній країні світу не встановлювались нормативи на вміст
радону та його ДПР у повітрі приміщень. І тільки в середині 80-иx, коли стало
зрозуміло, що «радонова проблема» разом із питаннями нормування і зниження
доз опромінення має суттєве значення, були введені відповідні нормативи для
збудованиx приміщень і новобудов, рекомендовані МКРЗ [25, 26].
Таблиця 1.6 - Усереднені ЕРOA Радону-222 в повітрі житлових приміщень
деяких країн
Країна ЕРOA, Бк м3
Бельгія 53
Великобританія 20
Данія 53
Ірландія 58
Нідерланди 29
Норвегія 90
США 55
Фінляндія 100
Франція 40
Німеччина 40
Швеція 50
Різниці у тиску внаслідок особливостей конструкції виникають,
наприклад, через висоту будівлі: більша висота будинку призводить до
невеликого вакууму в нижньому поверсі, що має ефект смоктання («ефект
димоходу»). Різниці у тиску залежно від використання виникають, коли повітря
всередині приміщення тепліше, ніж надворі, тим самим створюючи вакуум у
нижчих поверхах.
Повітря ґрунту, що містить радон, взагалі може потрапляти в будівлю
(включаючи нові) через кабельні канали і протоки в мурованому шарі (тріщини,
відсутність теплоізоляції) або в підлогову плиту/підвальний поверх.
• Кількість радону в будівельних матеріалах і питній воді:
Порівняно з часткою радону, який потрапляє в будівлю з ґрунту, частка
радону, який виділяється в будівлю з будівельних матеріалів та питної води,
загалом виявляється досить малою.
• Повітрообмін внутрішніх приміщень:
Чим інтенсивніше вентилюється будівля з огляду на її конструкцію або
використання, тим важче в ній накопичується радон.
Одним із прикладів вентиляції, пов’язаної з дизайном, може бути те, що
вікна є дуже проникними або що зовнішнє повітря подається через систему
вентиляції. Вентиляція, пов’язана з використанням, означає, що мешканці активно
відкривають вікна та двері, щоб провітрити кімнати.
• Розташування кімнат всередині будівлі:
Чим далі від поверхні розташоване приміщення, тим менше радону
потрапляє в нього [2] .
Одразу ж, якщо радон легко розчиняється у воді, він також може потрапити
в будівлі з ґрунту через водопровідні труби. Коли вода використовується в побуті,
радон може вивільнятися та розпадатися на свої радіоактивні продукти розпаду в
середині будинку.
Існують дві можливості для того, щоб радон, який потрапляє в будівлю
через водопровідні труби, призводив до внутрішнього опромінення: споживання
радоном-засміченої питної води та вдихання радону, який виділяється з гарячої
води для приготування їжі або душу.
Рівень радону в питній воді може бути обмежений організаційними або
технічними заходами на водозабірних спорудах, наприклад, шляхом змішування
радономісткої води з менш радономісткою водою з інших джерел.
Також можливий спосіб "провітрювання" води киснем: цей метод загалом
використовується на водозабірних спорудах для видалення з води заліза та
марганцю. Це виконується, вдуваючи повітря або кисень знизу у водні басейни,
що викликає хімічну реакцію виходу із води не лише заліза та марганцю, але й
радону під час його пузирятіння [6] .
Радон утворюється під час розпаду урану-238, який присутній в усіх ґрунтах
і породах. Через пори, тріщини та тріщини він вивільняється з ґрунтів і порід.
Приблизно одна тисячна частина доступного радону переходить з ґрунту,
або відповідно, повітря ґрунту, в повітря на рівні землі. "На рівні землі" визначає
висоту до 1,5 метра, рисунок 1.7.
Рисунок 1.7 – Зовнішній радон
На рисунку 1.7 показано як радон шириться ззовні у повітрі, та як потрапляє
туди з ґрунту.
На відкритому повітрі радон дуже швидко змішується з оточуючим
повітрям, яке загалом має низькі концентрації.
Так звана швидкість виділення радону вказує на те, наскільки радон може
вивільнятися з ґрунту. Вона вимірює радіоактивність на одиничну площу та за
одиничний час і залежить від того, скільки радону утворюється в ґрунті та
наскільки проникливий ґрунт для радону. Типові значення швидкості виділення
радону для природних ґрунтів коливаються від 0,01 до 0,03 беккереля на
квадратний метр і за секунду.
Те, наскільки радон вивільняється з ґрунту, також впливають погодні
умови, концентрація радону на вулиці знижується при: опадах, сніжному покриві,
ґрунтовому морозі і підвищенні атмосферного тиску.
А зростає при: сильному вітрі і високих температурах повітря.
Погодні умови визначають змішування повітря і тим самим впливають на
концентрацію радону на вулиці. Це може призводити до виражених денних та
сезонних коливань.
Концентрація радону на вулиці також різниться в різних регіонах і залежить
від вмісту радону в ґрунті, відстані від великих морських областей, різних
погодних умов, а також від відповідного місцевого рельєфу [12] .
Вдихання радону та його радіоактивних продуктів розпаду – полонію,
вісмуту та свинцю – протягом тривалого часу збільшує ризик раку легенів. Радон
є однією з найважливіших причин раку легень після куріння.
Сучасні знання про вплив радону на здоров'я людини в значній мірі
базуються на епідеміологічних дослідженнях гірників, які проводилися з 1960-х
років. З 1980-х років дослідження гірників були доповнені випадково-
контрольними дослідженнями щодо ризику раку легень від радону в
домогосподарствах в Європі, Північній Америці та Китаї.
Коли радон піддається радіоактивному розпаду, утворюються радіоактивні
ізотопи полонію, вісмуту та свинцю як короткочасні продукти розпаду. У повітрі
вони в основному прикріплені до аерозолів.
Під час вдихання разом із повітрям вдихається радон та його продукти
розпаду. Газоподібний радон майже повністю видихається. Однак радіоактивні
продукти розпаду – полоній, вісмут та свинець – прилипають до чутливої тканини
легень та продовжують розпадатися там.
Альфа-частинки, які випромінюються від прилипших короткочасних
продуктів розпаду, можуть пошкодити клітини легень, зокрема їх генетичний
матеріал (ДНК). Це може спричинити рак легень.
Інші органи людини, зокрема область горло-носово-глотки чи шкіра, також
можуть отримати значні дози. Для всіх інших органів доза випромінювання є
дуже мала, навіть при збільшених концентраціях радону. Це також стосується
вагітних жінок та їх ненароджених дітей. Наразі немає доказів, що тривалі
підвищені концентрації радону у приміщеннях можуть спричинити інші
захворювання, крім раку легень.
Вдихання радону та його радіоактивних продуктів розпаду протягом
тривалого часу збільшує ризик розвитку раку легень. Чим вища концентрація
радону в повітрі, яке ми вдихаємо, і чим довше ми це робимо, тим більший ризик
раку легень. Згідно з дослідженнями, цей ризик зростає лінійно з тривалою
концентрацією радону в домі.
Немає жодних підказок щодо порогу, нижче якого радон безумовно не є
ризиком для здоров'я. За кожні 100 беккерелів на кубічний метр тривалої
концентрації радону в повітрі в кімнаті ризик раку легень збільшується приблизно
на 16% [3].
В додатку А наведено пам’ятку для населення щодо джерел надходжень
радону до житлових помешкань, небезпеки для людини та заходів по зниженню
його активності .
1.4 Характеристика методів та приладів для вимірювання радону
Для моніторингу радону і його ДПР розроблений і впроваджений у
практику широкий cпектр заcобів вимірювань. Уcі вони базуютьcя на
викориcтанні інтегральних, квазіінтегральних та миттєвих методів вимірювання
[28].
Інтегральні заcоби вимірюють, інтегрують й уcереднюють значення OA
радону за період від кількох тижнів до року. Щодо вимірювань радону, то НРБУ-
97, як і нормативні документи інших краïн cвіту, вимагають проводити
вимірювання тільки інтегральними методами. Другий клаc приладів
предcтавлений заcобами для квазіінтегральних вимірювань OA радону, де чаc
вимірювання, а фактично – чаc уcереднення, не перевищує 7 діб. До cкладних і
дорогих приладів, які базуютьcя на миттgвих методах вимірювання, відноcятьcя
інcпекційні прилади або радіометри для екcпреcного вимірювання «миттєвих»
значень OA радону, торону та продуктів ïх розпаду. Триваліcть вимірювання
таких приладів cкладає від одиниць хвилин до декількох годин. Ці заcоби
вимірювання, разом із попереднім клаcом приладів, дозволяють зробити виcновок
про якіcть проведених захиcних заходів.
До інтегральних методів відноcятьcя методи реєcтраціï заряджених
чаcтинок за допомогою трекових, термолюмінеcцентних і електретних детекторів
[28]. Трековий метод базуєтьcя на викориcтанні трекового детектора – дифузійноï
камери з закріпленим у ній плівковим чипом (діелектричній плівці). Для
більшоcті діелектриків є характерним ефект, який полягає в тому, що заряджена
чаcтинка, рухаючиcь у ньому, залишає вздовж cвоєї траєкторіï зону cтабільних
cтруктурних порушень, тобто радіаційних дефектів із поперечними розмірами ~
(10-9 - 10-8) см. Утворену зону cтруктурних порушень можна збільшити до
розмірів (10-4 – 10-2) см обробкою в потрібному хімічному реагенті. Хімічний
реагент швидше протравлює зону дефектів порівняно з непошкодженим
діелектриком. У результаті утворюєтьcя трек чаcтинки у вигляді конуcа, який
можна cпоcтерігати в оптичний мікроcкоп. Можливіcть виявлення (збільшення до
видимих розмірів) треку обумовлена щільніcтю утворених чаcтинкою радіаційних
дефектів. Підрахунок чиcла протравлених треків піcля хімічного екcпонування
детектора здійcнюєтьcя візуально, або cпеціальними автоматами, наприклад,
електроіcкровим лічильником. За аналогічним принципом діють комплект
апаратури «ТРEК - РЭИ - 1» із нітрат-целюлозним плівковим трековим
детектором, комплекc «АИСТ-ТРАЛ», комплекc «КСИРА-2010Z» із нітрат-
целюлозним плівковим трековим детектором та його варіант «КСИАOР- 01» з
трековим детектором ТДА-01. Час експонування трекових детекторів двох
останніх комплексів становить від 3 до 120 діб.
Концентрацію радону в будівлі впливає багато внутрішніх та зовнішніх
факторів, таких як погодні умови та звички провітрювання мешканців. Надійний
висновок про концентрацію радону може бути зроблений лише за допомогою
вимірювань.
Вимірювання радону є недорогими та простими. Концентрацію радону в
найважливіших житлових приміщеннях слід вимірювати протягом року для
визначення середньої ("річної середньої величини"). Найважливішими
приміщеннями є ті, де мешканці або користувачі будівлі проводять найбільше
часу – наприклад, вітальня, спальні, їдальні, робочі простори.
Доступні на ринку пристрої для вимірювання можна легко встановити в
зайнятих зонах, не викликаючи непорозумінь. Важливо, щоб мешканці не
змінювали свої звичні способи використання та провітрювання приміщення.
Найпростіший варіант – вимірювати концентрацію радону в повітрі
приміщення, це за допомогою пасивного детектора ("ядерний слідовий
дозиметр"). Пасивні детектори (рисунок 1.8) – це невеликі пластикові контейнери,
вони не потребують електричного підключення і не випромінюють світло чи звук,
просто розміщуються в приміщенні. Радіоактивний газ радон (радон-222)
неможливо побачити, понюхати або спробувати на смак, тому його досить важко
виявити. Проте випромінювання, яке виникає в результаті радіоактивного розпаду
радону та продуктів його розпаду (полонію, вісмуту та свинцю), можна легко
виявити та виміряти. Спеціальні вимірювальні прилади реєструють це
випромінювання на місці (наприклад, у житлових і робочих приміщеннях), а
потім використовують дані для визначення концентрації радону.
Окрім описаних тут твердотільних ядерних трекових детекторів, на
практиці також використовуються електретні детектори (рисунок 1.9), але рідше.
У цих детекторах використовується електрично заряджений детекторний
диск із тефлону. Напруга цього мінімально зменшується з кожним радіоактивним
розпадом у дифузійній камері. У кінці періоду вимірювання сліди тут не
зараховуються. Замість цього вимірюється падіння напруги [1].
Рисунок 1.8 – Приклади пасивних детекторів радону
На рисунку 1.8 зображено приклади пасивних детекторів радону, зазвичай
це пластикові прилади, які збирають данні про дозу радону у довгостроковій
перспективі.
Рисунок 1.9 - Електретний детектор
На рисунку 1.9 зображено електретний детектор, який працює схожим
чином, але по іншій методиці, вимірювання проводиться по напрузі, а не по
слідах розпаду радону.
1. Поле відображення порогових значень рівня активності радону: пусте поле
відповідає рівню < 50 Бк/м3; символ *
відповідає рівню від 50 до 100 Бк/м3; символ ** відповідає рівню від 100 до 200
Бк/м3 ; символ *** відповідає рівню > 200 Бк/м3, 2. Поле відображення значень
EРOA в Бк/м3, 3. Поле відображення дати (у форматі: число, місяць, рік); 4. Поле
відображення часу (у форматі: часи, хвилини)
Рисунок 1.10 - Радонометр MR-106
Прилад (рисунок 1.10) використовується для оцінки активності радону в
повітрі житлових і громадських приміщень і дозволяє аналізувати динаміку її
зміни, сигналізувати про перевищення допустимих санітарних норм вмісту
радону в повітрі приміщень, а також передавати отримані дані на персональний
комп'ютер (тільки модель MR-106N).
Рисунок 1.11 - Радіометр AlphaGUARD PQ 2000
Ще одним іонізаційним радіометром є «AlphaGUARD PQ 2000» (рисунок
1.11). Визначення вмісту Радону-222 в воді за допомогою радіометра такого
типу проводиться методом барботування проб води і подальшого аналізу
активності повітряної суміші в газовій камері альфа-радіометра. Цей метод
дозволяє визначати OA радону у воді в межах від 3 до 2 ·106 Бк/м3 на нижньому
рівні близько 0,05 Бк/дм3, тобто нижче рекомендованої межі визначення [27].
Для проведення вимірювань використовується:
- прилад для вимірювання об'ємної активності радону AlphaGUARD PQ
2000;
- повітродувка AlphaPUMP;
- набір допоміжного обладнання AquaKIT;
- ємніcть для вимірювання об'єму проби;
- патрон з активованим вугіллям для зменшення кількоcті радону в cиcтемі.
Виконання вимірювань проводять в наcтупному порядку:
- з'єднують cиcтему барботерів, AlphaGUARD, наcоc і патрон з активованим
вугіллям за допомогою плаcтикових трубок (риcунок 1.11);
- умикають наcоc зі швидкіcтю прокачування 0,5 дм3/хв і реєcтрують OA
радону в замкнутій cиcтемі до того чаcу, поки значення OA Радону-222 не cтане <
5 Бк/м3 ;
- вимикають наcоc і прибирають із cиcтеми вугільний патрон;
- переводять у робочий барботер відібрану пробу води, не допуcкаючи
пробулькування, при цьому вcтановлюють триходові вентилі обох барботерів у
відкритій позиції. У процеcі вимірювань вентилі повинні бути в закритому
положенні;
- умикають наcоc і прокачують (барботують) повітря через вимірювальну
cиcтему протягом чаcу, необхідного для реєcтрації приблизно 10 циклів
вимірювань OA радону в 10-хвилинному режимі;
- вимикають наcоc і переливають воду з барботера в мірний циліндр для
визначення об'єму проби;
- виміряні при барботуванні значення OA радону і її фонові значення
cтатиcтично обробляютьcя.
2 ЕКОЛОГІЧНА ОЦІНКА ВПЛИВУ РАДІОАКТИВНОГО РАДОНУ НА
НАСЕЛЕННЯ МЕГАПОЛІСІВ
2.1 Аналіз впливу радіаційного фону будівель на стан здоров’я населення
Земна кора з моменту свого утворення містить хімічні елементи, що
створюють природний радіаційний фон. Одним із них є радон — це газ без
запаху, кольору і смаку. Утворюється декількома шляхами, один із
найпоширеніших — в процесі природного радіоактивного розпаду урану, який
присутній у гірських породах і ґрунтах. Радон єдиний з благородних газів, який не
має стабільних та довгоіснуючих ізотопів. Він розчиняється у крові, воді та
інших рідинах організму, значно краще розчиняється в жирах, що обумовлює
ефективне поглинання його жировими тканинами при надходженні в організм.
Радон може проникати в організм навіть через неушкоджену шкіру.
Через свою низьку реакційну здатність радон сам по собі не становить
серйозної загрози здоров’ю. Проте, радіотоксичність його дочірніх продуктів
розпаду (ДПР) — короткоіснуючих ізотопів полонію, вісмуту, свинцю – дуже
висока. В умовах довкілля ДПР, які є металами, притягуються до найдрібніших
частинок пилу, краплинок води, утворюючи суміш, яка вдихається людиною та
потрапляє у нижні, найбільш вразливі відділи дихальних шляхів. Мішенню для
ДПР є бронхо-легенева система людини. Розпад ядер радону і його дочірніх
ізотопів в легеневій тканині спричиняє мікроопіки, оскільки вся енергія альфа-
частинок поглинається практично в точці розпаду.
Самі того не підозрюючи, знаходячись навіть вдома, за високим парканом і
міцними стінами ми наражаємо себе на небезпеку лише одним зачиненим вікном.
Провітрювання приміщень — необхідність, але наскільки велика, залежить від
якості вентиляції та будівельних матеріалів, використаних для спорудження
будівлі де знаходитесь і, звісно, від відстані розміщення будівлі від земної
поверхні. Так на нижніх поверхах, тим паче у цокольних та підвальних
приміщеннях існує високий рівень радонової небезпеки, цей факт підтверджений
численними дослідженнями, однак сьогодні ми не надаємо йому значення, а
дарма.
Згідно зі звітом ВООЗ, до 14% усіх захворювань на рак легень у світі
пов’язані з впливом на людину саме цього радіоактивного газу. При концентрації
радону в 100 Бк/м3 у приміщенні, ризик отримати онкологію легень збільшується
до 16%.
Загалом, вміст радону у ґрунті і у повітрі будівель визначається геологічною
складовою території, гірськими породами, притаманними їй, вмістом в них
природних радіонуклідів, наявністю тектонічних порушень та іншими факторами.
В Україні найбільша потенційна небезпека, обумовлена радоном, існує в межах
Українського кристалічного щита, а це територія, що простягається вздовж
середньої течії Дніпра смугою довжиною понад 1000 км і шириною близько
250 км.
Рисунок 2.1 - Рельєфна карта України
На рисунку 2.1 показано карту, на якій під номером 1 знаходиться
Український кристалічний щит. В цій зоні зосереджені найбільші поклади урану.
За даними Міністерства охорони здоров’я, більше 20% житлового фонду
України не відповідає вимогам щодо вмісту радону у повітрі приміщень. Згідно із
статтею 15 ЗУ «Про захист людини від впливу іонізуючого випромінювання»
опромінення людей в житлових та виробничих приміщеннях не повинно
перевищувати затверджених в установленому порядку нормативів. Законом
визначено заходи, що спрямовані на захист людини від впливу радіонуклідів, які
містяться у будівельних матеріалах. Це, зокрема, вибір земельних ділянок,
проєктування і будівництво будинків і споруд з урахуванням захисту від
надходження радону в повітря; ведення виробничого контролю за вмістом
радіонуклідів, що містяться у будівельних матеріалах, прийняття будинків і
споруд в експлуатацію з урахуванням рівня вмісту радону в повітрі цих будинків
та споруд і рівня гамма-випромінювання; зміна характеру використання будинків
та споруд, якщо реальні дози опромінення людини перевищують затверджені в
установленому порядку нормативи; заборона застосування будівельних матеріалів
і виробів з них, що не відповідають вимогам захисту людини від впливу
іонізуючого випромінювання тощо.
Рисунок 2.2 - Шляхи розповсюдження Радону по житловій будівлі
Наслідком радіоактивності будівельних матеріалів може бути як зовнішнє,
так і внутрішнє опромінення людей.
Зовнішнє опромінення безпосередньо залежить від величини активності
будівельного матеріалу і відбувається за рахунок опромінювання радіонуклідами
радію-226, торію-232, калію-40, які містяться в цьому матеріалі. Внутрішнє ж
опромінення зумовлене потраплянням в організм людини через органи дихання
радіоактивного газу радону-222 і продуктів його розпаду.
Зовнішнє опромінення в приміщеннях, здебільшого, відбувається за
рахунок гамма-випромінюючих природних радіонуклідів, що містяться в
будівельних матеріалах. При цьому, що більший вміст цих радіонуклідів, то вищі
рівні гамма-випромінювання.
Відповідно до чинних нормативів (НРБУ-97), в існуючих будинках та
спорудах з постійним перебуванням людей потужність поглиненої дози гамма-
випромінювання в повітрі приміщень не повинна перевищувати 0,44 мкГр/год або
50 мкР/год. При введенні будівельних об’єктів в експлуатацію, де передбачено
постійне перебування людей, потужність поглиненої дози гамма-випромінювання
в повітрі не повинна перевищувати 0,28 мкГр/год або 30 мкР/год. Слід зазначити,
що вказані рівні гамма-випромінювання включають і природну компоненту.
Внутрішнє опромінення людей, що мешкають в будівлях, як було зазначено
вище, визначається радоном-222 і продуктами його розпаду. Радон-222, що є
продуктом розпаду радію-226, дифундує із будівельних конструкцій в повітря
житлових і виробничих приміщень і разом з продуктами його розпаду при
диханні потрапляє в легені, опромінюючи легеневу тканину.
Згідно з чинними нормативними документами контроль впливу
радіоактивних речовин в будівельній галузі здійснюється за кількома
параметрами:
– ефективна питома активність природних радіонуклідів в будівельних
матеріалах і в мінеральній будівельній сировині;
– потужність поглиненої в повітрі дози гамма-випромінювання в
приміщеннях будівель і споруд;
– середньорічна еквівалентна рівноважна об’ємна активність радону-222 і
торону в повітрі приміщень.
Усі будівельні матеріали, згідно з Нормами радіаційної безпеки України
1997 року, за величиною ефективної питомої активності природних радіонуклідів
і можливості їх використання в будівництві поділяються на чотири класи:
I клас — ефективна питома активність природних радіонуклідів складає не
більше 370 Бк/кг. Такі будівельні матеріали можуть використовуватись для всіх
видів будівництва без обмежень.
II клас — ефективна питома активність природних радіонуклідів складає
370-740 Бк/кг. Такі будівельні матеріали можуть використовуватись для
дорожнього та промислового будівництва в межах населених пунктів.
III клас — ефективна питома активність природних радіонуклідів складає
740—1350 Бк/кг. Такі будівельні матеріали можуть використовуватись в межах
населених пунктів для будівництва підземних споруд, а також поза населеними
пунктами для будівництва доріг, гребель тощо.
IV клас — ефективна питома активність природних радіонуклідів
перевищує 1350 Бк/кг. На використання таких будівельних матеріалів у кожному
конкретному випадку потрібен дозвіл Міністерства охорони здоров’я України.
Законодавство України регламентує середньорічну еквівалентну
рівноважну об’ємну активність (ЕРОА) радону. Нормами радіаційної безпеки
України встановлені нормативи вмісту радону-222 і торону-220 в повітрі
приміщень. У випадку, коли будівля або споруда вводяться в експлуатацію після
закінчення будівництва або реконструкції, допустимий вміст радону-222 в повітрі
приміщень для експлуатації з постійним перебуванням людей складає 50 Бк/м³, а
для торону-220 — 3 Бк/м³. Для існуючих будівель і споруд для експлуатації з
постійним перебуванням людей рівень вмісту радону-222 в повітрі існуючих
будівель і споруд рівень вмісту радону-222 не повинен перевищувати 100 Бк/м³, а
торону — 6 Бк/м³.
Допустимі рівні радону-222 в повітрі приміщень в Україні на щабель
жорсткіші, ніж в країнах Європи. Міжнародна Комісія з радіаційного захисту
пропонує в якості допустимої для житлових будівель величину 300 Бк/м³ (до 2010
року вона була ще вищою — 600 Бк/м³). Той самий референтний рівень для
середньої річної концентрації радону в повітрі (за винятком, якщо обставини на
національному рівні не вимагають іншого) передбачений Директивою
Ради/2013/59/Євратом.
2.2 Аналіз моніторингу радону – 222 у питній воді України та методів
зменшення його активності
Вивчення вмісту 222Rn у питній воді України було розпочато в 1989 році.
Результати систематизованих досліджень вмісту природних радіонуклідів у
питній воді опубліковано в 1993 році [31], [32]. До 1992 року в ДУ «Національний
науковий центр радіаційної медицини» було досліджено більше 1400 зразків води
зі свердловин п’яти областей України, які географічно знаходяться на
Українському кристалічному щиті, та трьох областей, розташованих поза його
межами. Отримані дані засвідчили надзвичайну неоднорідність вмісту 222Rn у
підземних водах різних регіонів країни. Значна частина вказаних даних 222Rn у
воді свердловин у межах кристалічного щита була на рівні кількасот бекерелів на
літр з максимальним значенням 2660 Бк/л і значно перевищувала активність 222Rn
на територіях поза межами кристалічного щита. Ці дані актуалізували проблему,
спонукали розглядати 222Rn як важливий фактор формування доз внутрішнього
опромінення населення України і стали основою для вироблення національних
нормативів [32]. За результатами цих досліджень було підтверджено отримане
раніше [33] значення усередненого коефіцієнта переходу водаповітря, що
дорівнює 1,0 × 10-4. Це означає, що 222Rn у воді з питомою активністю, наприклад
1000 Бк/л, буде зумовлювати збільшення на 100 Бк/м3 вміст 222Rn у повітрі
приміщень).
У документі «Норми радіаційної безпеки України» (НРБУ-97) [32],
затвердженому у 1997 році, встановлено рівень дій щодо питомої активності 222Rn
у воді питного та господарського водопостачання як 100 Бк/л. Згодом уживану
активність 222Rn у воді стали досліджувати на замовлення комунальних
підприємств, постачальників води та виробників харчової продукції. Бузинним М.
[34] було проаналізовано результати вимірювання вмісту 222Rn у 140 зразках води,
відібраних у межах Київської, Вінницької та Житомирської областей протягом
2001 - 2002 рр. Результати показали низькі та помірні значення питомої
активності 222Rn у воді скважин з Вінницької області, представленої одним
районом, а також м. Києва та його найближчих околиць. У межах Київської
області у південному напрямку спостерігали зростання питомої активності 222Rn у
воді скважин, в окремих випадках – перевищення нормативу. Ужиткова
активність 222Rn у воді Житомирської області також була надзвичайно
нерівномірною і змінювалася від 2 до 350 Бк/л. О. М. Марзєєва НАМН України»
систематичні дослідження радіаційних показників води виконувалися на
комерційній основі, в межах періодичного контролю якості води відповідно до
вимог чинного законодавства [36, 37], водночас розширювався перелік населених
пунктів різних регіонів країни, з яких надходили зразки [35, 37]. Після
затвердження 2010 року Державних санітарних правил та норм ДСанПіН 2.2.4-
171-10 [36] акцент на дослідженнях радіаційної якості питної води було
перенесено на вимірювання сумарної альфа- та сумарної бета-активності.
Причому, зважаючи на досвід попередніх досліджень, які свідчать про високу
ймовірність появи високих рівнів 222Rn у воді деяких частин території України,
вимірювання цього важливого радіаційного показника проводили для всіх зразків.
У цій статті проведено статистичний аналіз результатів вимірювання вмісту 222Rn
у воді підземних джерел різних областей України за 20 років спостережень.
Метою є встановлення рівнів 222Rn, характерних для окремих областей України та
виявлення регіонів, де необхідні більш детальні дослідження 222Rn у питній воді.
При насиченні пор водою радон розчиняється у воді і з нею може
переноситися на значні відстані. За науковими даними, якщо у ґрунті з
пористістю 20 % активність радію-226 складає 40 Бк/кг (середньосвітове
значення), це зумовить активність радону-222 в ґрунтовій воді приблизно 50 Бк/л.
Вміст радону-222 в поверхневих водах, як правило, низький завдяки
переходу в атмосферу (на території країн Європи значно нижчий 1 Бк/л). У
ґрунтових водах активність радону-222 змінюється від 1 до 50 Бк/л для
водоносних горизонтів у осадових породах, від 10 до 300 Бк/л для колодязів та
свердловин, викопаних у ґрунті та від 100 до 50 000 Бк/л в свердловинах,
пробурених у кристалічних породах. Особливо високий вміст радону
спостерігається, якщо в породах є високий вміст урану.
Оскільки радон-222, розпадаючись, випромінює альфа-частинки, його
надмірний вміст у питній воді може спричиняти негативний вплив на здоров’я
людей.
За оцінками, значення очікуваної ефективної дози опромінення від
вживання дорослою людиною води, яка містить радон з активністю 1000 Бк/л,
може становити від 0,2 мЗв/р. до 1,8 мЗв/р., залежно від рівня річного споживання
та використовуваного значення дозового коефіцієнта (щодо значень дозових
коефіцієнтів для різних вікових категорій продовжуються дискусії).
За даними Наукового комітету ООН з впливу атомної радіації (НКДАР), у
середньому 90 % дози опромінення від радону у питній воді пов’язано не з
надходженням через травний тракт, а від вдихання радону з повітря
приміщень(інгаляційний шлях). Як наслідок, в Настановах ВООЗ з якості питної
води рекомендується розраховувати нормативи вмісту радону у питній воді на
основі контрольного рівня радону в повітрі приміщення, встановленого в країні.
Однак у ситуаціях, коли є підстави очікувати високих рівнів вмісту радону-222 у
питній воді, доцільно проводити відповідні вимірювання [38].
Норми радіаційної безпеки України (НРБУ-97), затверджені постановою
Головного державного санітарного лікаря, першого заступника міністра охорони
здоров’я України від 01 грудня 1997 року № 62, щодо вмісту радону-222 у воді
джерел питного та господарського водозабезпечення, вказують рівень дії 100
Бк/л. Починаючи з 2010 року Державними санітарними нормами та правилами
«Гігієнічні вимоги до води питної, призначеної для споживання людиною»
(ДСанПіН 2.2.4 – 171-10) вимагається вимірювати вміст радону-222, якщо
величина показника сумарної альфа-активності у воді перевищує 0,1 Бк/л.
Відповідно до додатку 3 ДСанПіН 2.2.4 – 171-10, максимальна величина
допустимого вмісту радону-222 складає 100 Бк/л.
Положення Директиви Ради 98/83/ЄС від 3 листопада 1998 року про якість
води, призначеної для споживання людиною, які поступово імплементуються в
нормативно-правову базу України, для оцінки води за радіаційними показниками
рекомендують два параметричні значення - за тритієм та індикаторною дозою
опромінення. Радон-222 окремо в цьому документі не враховується, зокрема, при
оцінці дози опромінення, через надзвичайну мінливість його вмісту.
Європейським співтовариством в 2001 році було підготовлено рекомендації
(2001/928/Euratom) про захист населения від опромінення радоном в системах
питного водопостачання. У документі акцентовано увагу на питаннях
підвищеного вмісту радону-222 в питній воді, наведено дані наукових досліджень
щодо механізмів накопичення радону у воді та розглянуто деякі аспекти оцінок
впливу радону на дози опромінення.
У прийнятій Директиві ЄС 2013/51/EURATOM, яка встановлює вимоги до
захисту здоров'я населення від радіоактивних речовин у воді, призначеній для
споживання людиною, окрім параметричних значень вмісту тритію та
індикаторної дози опромінення, вимагається контролювати вміст радону-222
(параметричне значення 100 Бк / л, що відповідає чинній нормативно-правовій
базі в Україні (НРБУ-97, ДСанПіН 2.2.4 – 171-10)). У Директиві зазначено, що
держави-члени ЄС самі можуть встановлювати рівень радону, який небажано
перевищувати. При цьому слід продовжувати оптимізацію радіаційного захисту,
не ставлячи під загрозу водопостачання як таке. У деяких випадках може бути
дозволений рівень вище 100 Бк / л, до 1000 Бк / л. Однак, коли активність радону-
222 у питній воді перевищує 1000 Бк / л, необхідні коригувальні дії [38].
У ситуаціях, коли у воді системи водопостачання виявлено високе значення
питомої активності радону, для визначення необхідних кроків щодо його
зменшення важливо враховувати як внутрішнє, так і зовнішнє опромінення.
Опромінення від радону у воді, призначеній для пиття, є незначним
порівняно з опроміненням від інгаляційного надходження радону із повітря
приміщень, тому в першу чергу потрібні дії для зменшення його надходження до
будівлі із ґрунту.
Оскільки високі рівні радону-222 в повітрі приміщень, зумовлених
виключно водою, є малоймовірними, при виявленні значень питомої активності
цього радіонукліду в питній воді, які суттєво перевищують встановлені
нормативні значення, воду необхідно обробляти.
Таблиця 2.1 - Узагальнені результати вимірювання питомої активності 222Rn
у воді свердловин України за 2003 – 2021 рр. та дані 1988-1991 рр. [30]
Максима
Кількість Середнє Середнє Мінімальне
СКВ, Медіана льне
Період результаті арифмети геометрич значення,
Бк/л Бк/л значення,
в чне, Бк/л не Бк/л Бк/л
Бк/л
2003-2006 193 39,3 79,6 6,5 10,1 0,4 450,0
2007-2010 216 24,5 72,5 4,4 5,7 0,2 650,0
2011-2013 222 37,3 106,4 4,8 6,0 0,1 895,0
2014-2016 248 39,1 94,8 8,0 9,8 0,3 761,0
2017-2019 204 47,4 104,1 6,0 10,1 0,1 560,0
2020-2021 145 18,3 40,0 7,5 7,0 0,4 335,0
2003-2021 1228 35,2 88,5 6,0 7,9 0,1 895,0
1988-1991* 1536 102 - - 26,0 - 2661
Примітка. * За даними [31].
У таблиці 2.1 результати аналізу розподілені на умовні періоди – з 2003 до
2006 рр. – з часу формування лабораторії радіаційного моніторингу, коли
кількість звернень щодо вимірювань вмісту природних радіонуклідів у воді була
відносно невеликою і охоплювала лише частину областей України.
З 2007 до 2010 року. додавалися результати вимірювань з більшої кількості
територій. З 2010 року, після затвердження ДСанПіН 2.2.4-171-10 [36], кількість
звернень зросла та географічне походження зразків розширилася. Відповідно до
вимог ДСанПіН 2.2.4-171-10 [36] було встановлено періодичність досліджень –
три роки.
Отже, у таблиці 2.1 після 2010 року періоди, за якими аналізувалися
результати, складали три роки. Для кожного із періодів характерний значний
розкид результатів – від десятих частинок до кількасот Бк/кг, а за весь період
спостережень він складає від 0,1 до 895 Бк/кг. Якщо розглядати середні значення
вмісту питомої активності 222Rn та їх середньоквадратичні відхилення, то для
наборів значень середньоквадратичні відхилення вдвічі і майже втричі більші за
середні значення. Це свідчить про те, що дані 222Rn у воді скважин через дуже
широкий діапазон одержаних величин не відповідають нормальному закону
розподілу. Для різних періодів було розраховано також медіану та середнє
геометричне значення.
На рисунку 2.3 показано розподіл середніх арифметичних, медіанних та
середніх геометричних значень питомої активності 222Rn у воді скважин України
за періодами. Вигляд гістограми демонструє сильний вплив екстремальних
результатів на середні арифметичні значення і суттєву різницю між середніми
арифметичними та медіанними значеннями для всіх періодів спостережень.
Розподіл значень питомої активності 222Rn у воді свердловин України (2003-
2021 рр.) наведено на рисунку 2.4.
Розподіл середніх арифметичних, медіанних та середніх геометричних значень питомої
активності 222Rn у воді свердловини України (2003 – 2021 рр.)
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
2003-2006 2007-2010 2011-2013 2014-2016 2017-2019 2020-2021 2003-2021
Період
Середнє арифметичне Медіанне Середнє геометричне
Рисунок 2.3 - Розподіл середніх арифметичних, медіанних та середніх
геометричних значень питомої активності 222Rn у воді свердловини України (2003
– 2021 рр.)
Розподіл значень питомої активності 222Rn у воді свердловин
України (2003-2021 рр.)
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0,1 5 10 20 30 40 50 60 80 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900
Активність, Бк/л
Рисунок 2.4 – Розподіл значень питомої активності 222Rn у воді свердловин
України (2003-2021 рр.)
Відноснакількість результатів у межах Активність, Бк/л
діапазону, %
Таблиця 2.2 - Питома активність 222Rn у воді свердловин України (2003-
2021 рр.)
2003-2010 2011-2021 2003-2021
Серед Серед
№ Область Середн Діапазон, Діапазо Діапазо
n n нє, n нє,
є, Бк/л Бк/л н, Бк/л н, Бк/л
Бк/л Бк/л
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1 Вінницка 17 19,1 2,0-105 88 19,9 1,0-290 105 19,8 1-290
2 Волинська - 2 8,0 2-14 2 8,0 2-14
3 Дніпропетровська 5 17,4 0,8-30 11 6,0 0,5-18 16 9,6 0,5-30
4 Донецька 2 225,4 0,8-450 1 127,0 - 3 192,6 0,8-450
5 Житомирська 107 66,7 0,9-377 89 61,7 0,4-388 196 64,4 0,4-388
6 Закарпатська 5 2,0 0,5-3 7 10,2 1-17 12 6,7 0,5-17
7 Запорізька 15 24,6 1,5-197 14 11,3 0,5-52 29 18,2 0,5-197
8 Івано-Франківська 5 2,8 0,2-12,5 9 2,3 0,4-5,6 14 2,5 0,2-12,5
9 Київська 125 25,9 0,4-650 258 10,7 0,1-329 383 15,7 0,1-650
10 Кіровоградська 1 0,7 - 9 48,4 1-260 10 43,7 0,7-260
11 Луганська 39 6,3 1-62 7 3,2 0,4-14 46 5,9 0,4-62
12 Львівська - 11 10,3 3,8-23 11 10,3 3,8-23
13 Миколаївська 25 3,3 0,5-8 20 21,6 0,3-218 45 11,4 0,3-218
14 Одеська 1 3,8 - 6 12,6 0,5-30 7 11,0 0,5-30
15 Полтавська 16 10,7 1,3-24,6 45 6,2 0,6-30,7 61 7,4 0,6-30,7
16 Рівенська 5 3,9 0,8-8,3 16 12,1 0,5-52 21 10,1 0,5-52
17 Сумська 1 1,0 - 1 20,0 - 2 10,5 0,5-52
18 Тернопільська 1 5,8 - 3 18,1 3,2-27 3 15,0 3,2-27
19 Харківська 1 6,9 - 26 5,1 0,3-16 27 5,1 0,3-16
20 Херсонська 2 268,1 7,5-530 2 3,3 3-3,6 4 136,0 3-530
21 Хмельницька 1 2,5 - 8 6,6 0,2-14,1 9 6,1 0,2-14,1
22 Черкаська 4 6,5 0,8-18,2 138 129,5 0,3-895 142 126,0 0,3-895
Продовження таблиці 2.2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
23 Чернігівська 31 3,8 1-16 48 4,8 0,1-21 79 4,4 0,1-21
На рисунку 2.4 зображено розподіл всіх одержаних за 2003 - 2021 рр.
значення питомої активності 222Rn у воді скважин України. Встановлено, що для
46 % всієї кількості проб води питома активність 222Rn не перевищувала 5 Бк/л;
для 30 % вона становила від 10 до 20 Бк/л, а для 13 % – від 30 до 80 Бк/л. п'ять –
дев'ять разів. Такі значення характерні для окремих регіонів України.
У таблиці 2.2 наведено результати вимірювання питомої активності 222Rn у
воді скважин за адміністративними областями. Вони свідчать про випадки
перевищень нормативу у Вінницькій, Донецькій, Житомирській, Київській,
Кіровоградській, Миколаївській, Херсонській та Черкаській областях. Найбільше
кількість зразків води було надано з Київської та Житомирської областей, а також
Черкаської та Вінницької. питної води на території вказаних областей. Крім того,
зазначені області переважно знаходяться в межах українського кристалічного
щита, де ймовірні високі рівні природної радіоактивності в підземних джерелах
води. З іншого боку, з таблиці 2.2 видно, що високі значення питомої активності
222Rn зустрічаються у воді джерел південно-східних і південних регіонів України,
а саме областей: Донецької (до 450 Бк/л), Запорізької (до 197 Бк/л),
Кіровоградської (до 260 Бк/л), МикоЛаївської (до 218 Бк/л) та Херсонської (до
530 Бк/л). Для даних характерний значний розкид. Зважаючи на те, що,
наприклад, на території Кіровоградської області працюють шахти з видобутку
урану, ймовірність виявлення в підземних водах помітних рівнів природних
радіонуклідів є досить високою. Це стосується й інших промислових регіонів.
Рисунок 2.5, на якому зображено середні та максимальні значення вмісту 222Rn у
воді за адміністративними областями України, демонструє неоднорідний характер
вмісту 222Rn як по всій території країни, так і в межах окремих областей.
Середні та максимальні значення питомої
активності 222Rn
у воді свердловин адміністративних областей
України (2003 – 2021 рр.)
1000
900
800
700
600
500
400
300
200 Середнє
100
Максимальне
0
Область
Рисунок 2.5 – Середні та максимальні значення питомої активності 222Rn у воді
свердловин адміністративних областей України (2003 – 2021 рр.)
При обробці води зазвичай утворюються радіоактивні залишки, які містять
природні радіонукліди, а дії, пов’язані з ними, такі як переробка, обслуговування,
зберігання тощо не вважаються практикою і до них не застосовуються рівні
звільнення.
Відходи від застосування методів очищення води можуть приводити до
збільшення впливу радіоактивних речовин на мешканців будинків або персоналу,
який працює або перебуває поруч з відходами.
Рекомендується, щоб перед утилізацією використаний вугільний фільтр був
витриманий протягом приблизно чотирьох тижнів із забезпеченням
провітрювання місця зберігання. Це час, за який радон практично повністю
розпадається.
Питома активність радону-222, Бк/л
Вінницька
Волинська
Дніпропетровська
Донецька
Житомирська
Закарпатська
Запорізька
Івано-Франківська
Київська
Кіровоградська
Луганська
Львівська
Миколаївська
Одеська
Полтавська
Рівенська
Сумська
Тернопільська
Харківська
Херсонська
Хмельницька
Черкаська
Чернігівська
Проблеми видалення відходів при фільтрації води за допомогою
активованого вугілля можна уникнути, якщо періодично, через певні проміжки
часу, проводити відновлення фільтру або використовувати зворотну промивку,
під час якої радіонукліди вимиваються з фільтру і зливаються в каналізацію. Чим
вища концентрація радіонуклідів і чим більший обсяг щоденного використання
води, тим частіше має проводитися промивка або відновлення, щоб уникнути
проблем видалення відходів[38].
2.2.1 Приклад застосування доступних технологій очищення води та
Конструкція комбінованої системи очистки води
За результатами лабораторного дослідження вмісту радону-222 у воді із
свердловини, пробуреної поблизу приватного котеджу в Київській області,
питома активність радону-222 склала майже 240 Бк/л, що більш ніж удвічі
перевищило норматив (100 Бк/л). Господар, відразу відреагувавши на цей факт,
встановив вугільний фільтр. Виміряне значення активності радону-222 у воді
після встановлення вугільного фільтру складало близько 70 Бк/л. Згодом
виявилося, що при встановленні фільтру була порушена герметичність, через що
видалення радону-222 було недостатньо ефективним. Після відновлення
герметичності вугільного фільтра систему очищення води була доповнена двома
аераторами. У результаті робота системи очистки стала виглядати наступним
чином. На вході вода очищується фільтрами від механічних домішок, далі
послідовно надходить в один, потім другий накопичувальний резервуар, далі
послідовно подається на насос, з насосу – на вугільний фільтр та фільтр кінцевого
механічного очищення. Обсяг накопиченої води становить приблизно 1200 л. У
кожний резервуар компресорами подається повітря, а спеціально встановлені
кам'яні диски розбивають повітряний потік, утворюючи дрібнодисперсні
бульбашки. Таким чином, через кожний резервуар об'ємом води приблизно 600 л
проходить не менше 4800 л повітря у вигляді дрібнодисперсних бульбашок. У
верхній частині кожного резервуару є вільний повітряний простір, який постійно
продувається повітрям. Повітря захоплює радон, що виходить з води, і виносить
його за межі приміщення. У результаті такої модернізації вміст радону-222 у воді,
що подається у будинок, зменшився практично до нульового значення, при цьому
весь вивільнений з води радон викидається на відкрите повітря. Безперечною
перевагою такої системи очищення води, окрім її ефективності і продуктивності, є
те, що система зібрана із елементів, присутніх на українському ринку товарів. Це
робить її доступною для широкого загалу [38].
Конструкцію системи очищення води схематично зображено на рисунку
2.6.
Рисунок 2.6 - Схема комбінованої системи очищення води від радону
Система включає: 1, 6 – фільтри механічної очистки води; 2, 3 – резервуари
об’ємом 700 л; 4 – насос для нагнітання води в будинок; 5 – вугільний фільтр
Ecosoft FPA 1354; 11 – аератор типу AIR STONE DISC 15006; 7, 8 – повітряний
компресор, Resun LP-100; 9 – камера для виводу повітря на вулицю; 10 – турбіна
для провітрювання резервуарів з водою (три послідовно включених вентилятори
ДОМОВЕНТ-100).
Рисунок 2.7 – Фото комбінованої системи очищення води
Рисунок 2.7 демонструє приклад системи комбінованої очистки води для
житлових приміщень.
2.3 Стан радіаційного фону в місті Черкаси
За даними Черкаського обласного центру з гідрометеорології потужність
експозиційної дози гамма-випромінювання (ПЕД) щоденно визначалась у містах
Жашків, Золотоноша, Канів, Сміла, Умань, Чигирин, Черкаси та селі Озірна
Звенигородського району на території метеостанцій. Рівнів радіації, що
перевищують 25 мкР/год, на території станцій не виявлено. Впродовж року
щоденні значення ПЕД були в межах 10 – 17 мкР/год. Середньо - місячні значення
ПЕД на метеостанціях впродовж року коливались в межах 11 - 14 мкР/год.
Контрольний рівень природного гамма-фону (ПЕД) – 25 мкР/год. Добові значення
радіоактивних випадань на території м. Золотоноша за 2022 рік були в межах 0,6 –
2,5 Бк/м2 . Сумарна бета активність атмосферних випадінь за місяць коливалась в
межах 28,2 – 49,4 Бк/м2 . Вміст цезію 137 у випадах знаходився в межах 0,2 – 0,3
Бк/м2 за місяць. Стронцію 90 – в середньому 0,37 Бк/м2 за квартал. Річна сумарна
бета-активність атмосферних випадінь склала 532,3 Бк/м2 , що не перевищує
доаварійного рівня (584 Бк/м2 – середнє у колишньому СРСР доаварійне значення
річної сумарної бета-активності атмосферних випадінь). За даними ДУ
"Черкаський обласний центр контролю та профілактики хвороб" радіаційний фон
на території Черкаської області коливався в межах 11-14 мкЗв/год. За отриманими
у 2022 році даними спостережень всі контрольовані параметри радіоактивного
забруднення атмосфери були співставними з минулорічними значеннями [39].
За даними Черкаського обласного центру з гідрометеорології відбір проб
води на вміст радіонуклідів проводиться із Канівського водоймища на в/б
Канівської ГЕС. Оскільки на теперішній час головним шляхом надходження
радіонуклідів до Дніпровських водосховищ залишаються води р. Прип’ять, то
умови формування поверхневого стоку на території її водозбору, перш за все на
території зони відчуження, мають вирішальний вплив на радіаційний стан всього
Дніпровського каскаду водосховищ. За наявною гідрологічною інформацією, у
2022 році встановлені критичні відмітки, за яких відбувається затоплення
високозабруднених ділянок заплави, перевищені не були, тому можна
припустити, що ускладнень радіаційної ситуації на водних об’єктах зони не
відбулося. Це непрямо підтверджується результатами спостережень на
розташованих нижче за течією ділянках Дніпра – у Київському та Канівському
водосховищах Результати спостережень за 2022 рік приведені у таблиці 2.3.
Таблиця 2.3 - Об'ємна активність цезію-137 і стронцію-90 у воді
Канівського водосховища
Об'ємна активність, Бк/м3
Роки
цезій-137 стронцій-90
спостереження
Мін. Макс. Сер. Мін. Макс. Сер.
2022 1,0 5,2 2,8 7,4 17,0 11,4
2021 1,1 4,6 1,7 8,5 16,6 10,6
Вміст стронцію-90 і цезію-137 був набагато меншим за норматив, який
визначено у "Допустимих рівнях вмісту радіонуклідів цезію-137 та стронцію-90 у
харчових продуктах та питній воді" (ДР-2006 – вміст цезію-137 та стронцію-90 у
питній воді складає 2000 Бк/м3 ). Об’ємна активність стронцію-90 лише у травні
перевищила до аварійний рівень у 1,1 рази. Значення по цезію – 137 починаючи з
2014 року не перевищують доаварійний рівень. Радіаційний стан води
Канівського водосховища буде поліпшуватись у випадку відсутності небезпечних
стихійних гідрометеорологічних явищ у басейнах річок Прип’яті та Дніпра [40].
Радіаційний фон в місті Черкаси станом на 19 листопада 2023 року
знаходиться у своїх звичних межах і становить 0.100-0.170 мкЗв/год (найменьший
та найбільший показники за останні 24 години). Заміри здійснюються різними
способами, від онлайн станцій моніторингу до щоденних ручних замірів
відповідними державними установами на стаціонарних постах спостереження.
Найвища величина потужності експозиційної дози (радіаційний фон) за
останню добу зафіксовано о 18:12 на посту спостереження за адресою вул.
Першотравнева і вона становить 0.170 мкЗв/год, що нижче контрольного рівня.
Рисунок 2.8 – Інтерактивна карта радіаційного фону в місті Черкаси
За 2015 рік та 11 місяців 2016 року ДУ "Черкаський обласний лабораторний
центр" проведено 42 дослідження ЕРОА радону-222 та ЕРОА радону-220 (торону)
в приміщеннях з постійним перебуванням людей. За результатами досліджень,
перевищень (ЕРОА) ізотопів радону не виявлено.
За інформацією Черкаського обласного центру з гідрометеорології,
впродовж 2015 року радіаційний стан на території Черкаської області залишався
стабільним. За даними 8 пунктів спостережень метеостанцій області, середні за
місяць значення потужності експозиційної дози гамма-випромінювання (ПЕД)
змінювались в межах 11-15 мкР/год (мікроРентген за годину), тобто не
перевищували рівнів природного фону, який становить 25 мікроРентген за годину
[10].
Вимірювання радону-222 проводились у повітрі житлових будинків різних
регіонів України. Загалом здійснено понад 30 тисяч вимірювань.
Аналізом результатів встановлено, що частотний розподіл активностей
радону у повітрі будинків має логнормальний характер (рисунок 2.8).
Рисунок 2.9 – Частотний розподіл радону-222 у повітрі будинків України
Середнє геометричне значення еквівалентної рівноважної об'ємної
активності (ЕРОА) радону-222 для одноповерхових будинків сільського типу
становить 52 Бк•м-3 (у термінах ОА – 130 Бк•м-3); для квартир, розташованих на
першому поверсі багатоповерхівок – 40 (100) Бк•м-3, вище першого поверху – 23
(58) Бк•м-3 за стандартного відхилення – 62 (155) Бк•м-3, 48 (120) Бк•м-3 та 28 (70)
Бк•м-3 відповідно. Встановлено, що у середньому по країні рівень нормативу для
радону-222 у 100 (250) Бк•м-3 перевищується у 19% випадків, рівень 200 (500)
Бк•м-3 – у 5,7% випадків. Випадки, ймовірність з ЕРОА радону-222 понад 400
(1000) Бк•м-3 становила 0,01%.
У таблиці 2.4 наведено основні статистичні параметри щодо ЕРОА радону-
222. Для порівняння наведено відсоток будинків, де було зафіксовано
перевищення ЕРОА радону у 50(125) Бк•м-3 100(250) Бк•м-3 та 200(500) Бк•м-3 [4].
За результатами досліджень було розраховано середньорічні ЕД
опромінення населення від радону. Встановлено, що найбільші дози отримує
сільське населення країни.
Таблиця 2.4 - Основні статистичні дані щодо вмісту радону-222 у повітрі
одноповерхових будинків сільського типу
Середнє Стандартне Відсоток перевищень
Область геометричне відхилення ЕРОА, Бк•м-3
ЕРОА/ОА, Бк•м-3 ЕРОА/ОА, Бк•м-3 50 100 200
Вінницька 41/103 71/178 42,9 22,6 5,8
Волинська 13/33 11/28 0,9 0,2 0,0
Дніпропетровська 75/188 97/243 69,8 41,9 13,8
Житомирська 42/105 66/165 45,3 18,3 3,8
Запорізька 46/115 71/178 49,6 21,4 5,3
Кіровоградська 29/73 82/205 33,3 14,8 3,7
Київська 30/75 63/158 30,4 13,4 3,4
Миколаївська 36/90 98/245 35,9 13,6 9,7
Одеська 32/80 68/170 26,9 11,8 1,7
Полтавська 24/60 43/108 21,4 9,6 1,3
Рівенська 14/35 26/65 8,6 2,8 0,3
Сумська 19/48 28/70 10,9 3,4 0,7
Тернопільська 85/213 107/268 71,3 42,6 15,5
Херсонська 106/265 102/255 88,3 53,3 16,7
Черкаська 64/160 84/210 64,9 36,9 8,9
Чернігівська 21/53 29/73 8,1 1,2 0,2
Якщо проаналізувати частотний розподіл ЕД опромінення, обумовлених
цим джерелом, то на першому етапі до когорти осіб з підвищеними дозами можна
віднести 0,01% сільського населення, тобто близько 400 тисяч осіб, які отримують
середньорічні ЕД понад 20 мЗв•рік-1.
В окремих випадках значні ЕД опромінення може отримувати міське
населення, наприклад у регіонах, де розвинута видобувна промисловість – містах
Кривий Ріг і Кропивницький. Такі міста роташовуються поряд з шахтами, а
інколи і над старими виробками шахт.
Окрім того, вони мають специфічну житлову забудову, яка формувалася у
60-70-ті роки минулого століття, переважно так звані “хрущовки”.
Дослідженнями встановлено, що рівні радону-222 у таких будинках не лише
на перших поверхах, але й у квартирах, розташованих вище першого поверху,
можуть сягати 200-350 Бк•м-3, тобто ЕД їхніх мешканців становлять 8-13 мЗв•рік-1
Території таких населених пунктів мають бути віденесеними до
категорії радононебезпечних, тому будівлі у них необхідно досліджувати
першочергово. У такому випадку до планів первинного обстеження необхідно
відносити вимірбвання не лише на перших поверхах багатоповерхових будинків,
але й на поверхах, розташованих вище.
Таким чином, основною задачею аналізу попередніх досліджень є
визначення критичних груп населення критичних груп населення, які потенційно
можуть отримувати дози опромінення, неприйнятні щодо рівнів радіаційно-
гігієнічних регламентів. Раеалізація програм ремедіації щодо радону-222 у
будинках для цієї групи дасть максимальну ефективність як за дозовим критерієм,
так і за соціально-економічними наслідками втручання.
Важливою умовою забезпечення безпеки використання джерел іонізованого
випромінювання (ДІВ) є безпечне поводження з ними у кінці їх життєвого циклу,
з метою уникнення ризику їх втрати та потрапляння до місць доступних для
населення. Адже відпрацьовані ДІВ і після завершення строку служби за своїм
призначенням залишаються радіаційно-небезпечними об‘єктами, оскільки містять
радіоактивний матеріал, який в разі розповсюдження чи ненавмисного
використання може завдати значної шкоди для здоров'я людей. Відпрацьовані ДІВ
переводяться в категорію радіоактивних відходів (РАВ) і подальше поводження з
ними здійснюється відповідно до вимог безпеки при поводженні з РАВ.
Виконання робіт з переробки, кондиціонування, зберігання, перевезення РАВ та
ліквідації радіаційних аварій на території України здійснює єдине Державне
спеціалізоване підприємство "Об‘єднання "Радон" [9].
2.4 Аналіз захворюваності органів дихальної системи населення
Техногенно підсилені діяльністю людини природні джерела є основними
джерелами опромінення населення України, як і в інших країнах світу [41].
Середньорічна ефективна доза опромінення населення цими джерелами в Україні
становить понад 6 мЗв. Більше 70% цієї дози становить радон-222 – продукт
розпаду природного урану-238 [42, 43].
На території України існують виходи скелястих порід, збагачених ураном та
торієм. За геологічною будовою 40 % території України є радононебезпечними.
Такі райони є в Черкаській, Дніпропетровській, Запорізькій, Житомирській,
Кіровоградській та інших областях України, де проходитиме область
Українського кристалічного масиву, води якого збагачені радіонуклідами,
зокрема радоном.
Для населення в реальних умовах довкілля, де людина живе і працює, діє
складний комплекс факторів фізичної, хімічної та біологічної природи, які можуть
поєднуватися з іонізуючим випромінюванням та спричинити вредні наслідки для
здоров'я. Негативні наслідки впливу радону на осіб, які протягом тривалої години
перебували в середовищі з відносно високим рівнем вмісту цього елементу та
продуктів його розпаду, виявляються у збільшенні кількості випадків
захворювання на рак легенів, несприятливих генетичних ефектів та патологічних
змін стану системи кровотворення [44]. За оцінками міжнародних організацій
радон обумовлює до 45 % випадків загальної смертності від раку легенів [45, 46].
Радон створює дози опромінення 4,5 мЗв на рік (біля 75 % сумарної дози
опромінення населення України). Середні дози опромінення населення, що
обумовлені аварією на Чорнобильській АЕС, сьогодні у 5 разів менше. Науковий
центр радіаційної медицини АМН України прогнозують в Україні 8,5-9,0 тис.
летальних випадків від раку легенів за рахунок радону у повітрі приміщень. Прямі
збитки для країни за рахунок неучасті померлих осіб у ВВП становитимуть до 400
млн. грн. на рік. Сумарний збиток від радону біля повітря приміщень для України
майже 1,5 млрд грн. на рік. За останніми даними вітчизняних вчених в Україні
доза опромінення населення за рахунок джерел природного походження
становить 3,38 мЗв/рік, 72 % якої обумовлені радоном та продуктами його
розпаду [47]. Майже половина жителів України мають накопичувальну дозу
близько 350–400 мЗв за життя, а 80 % цієї дози належить до категорії, якою
можна регулювати, що говорити про можливість обмеження опромінення
населення від цих джерел [48].
Таблиця 2.5 - Захворюваність та смертність у 2019 році від ЗН трахеї,
бронхів, легенів Черкаської області та всієї України
Звичайний Звичайний
Кількість (грубий) (грубий)
Кількість
зареєстрованих показник показник
зареєстрованих
Регіон випадків захворюваності смертності на
смертей від ЗН
захворювання на 100 тис. 100 тис.
населення населення
Черкаська
421 335 86 35,0 60,7 13,2 362 293 69 30,1 53,1 10,6
область
Україна 12607 10061 2546 33,2 57,0 12,5 9652 7842 1810 25,4 44,3 8,9
На основі даних Національного канцер-реєстру України(НКРУ) можна
побачити, що захворюваність на рак трахеї, бронхів та легенів у Черкаській
області становить 421, що становить 3,4% від загального числа захворюваних в
Україні (таблиця 2.5). Але показник захворюваності на 100 тис. населення
перевищує середній рівень по Україні, що свідчить про завелику кількість хворих
на 100 тис. осіб.
Дані таблиці 2.6 свідчать про те, що Черкаська область знаходиться на 9
місці по показнику захворювань, порівнюючи з іншими областями України,
такими як: Кіровоградська, Сумська, Запорізька, Херсонська, Полтавська,
Дніпропетровська, Миколаївська, Чернігівська, які вище за цим показником [8].
Таблиця 2.6 - Захворюваність та смертність у 2019 році від ЗН трахеї,
бронхів, легенів(перші 9 областей по значенню показника захворюваності на 100
тис. населення) [8]
Звичайний (грубий)
Кількість зареєстрованих
показник захворюваності
Область випадків захворювання
на 100 тис. населення
Кіровоградська 420 328 92 44.7 75.8 18.2
Сумська 467 357 110 43.3 72.1 18.8
Запорізька 737 584 153 43.2 75.0 16.5
Херсонська 42.2 356 81 42.2 74.0 14.6
Полтавська 555 452 103 39.9 70.4 13.7
Дніпропетровська 1258 1029 229 39.3 70.3 13.2
Миколаївська 434 342 92 38.4 65.3 15.2
Чернігівська 378 316 62 37.9 69.7 11.4
Черкаська 421 335 86 35.0 60.7 13.2
4 виділені області (таблиця 2.6) разом із Черкаською входять до найвищого
уранового потенціалу України, через те, що вони входять до центральної частини
України, розташовані на поверхні Українського щита [4].
ВИСНОВКИ
Отже, радон, а саме радон-222 є небезпечним газом, який неможна помітити
нічим, окрім спеціальних приборів для вимірювання.
Захист від впливу цього газу вкрай важливий, оскільки він радіоактивний,
при розпаді виділяє бета та альфа-частинки, що може спричиняти рак легенів.
Найбільшу небезпеку цей газ становить саме при вдиханні.
У місті Черкаси кількість радону знаходиться у нормі, та не перевищує у
своїй більшості допустимі норми. Але в Черкаській області є родовища урану, що
свідчить про те, що в таких областях має бути і підвищений вміст радону,
оскільки радон – це продукт розпаду урану.
Набільши поклади урану знаходяться на території центральної України,
куди і входить Черкаська область, тому нам потрібно слідкувати за якістю
підземних вод, а також контролювати рівень радону у повітрі.
Радон також використовується у альтернативній медицині, але тільки за
рекомендації лікаря. При хронічних болях, якщо курс подальший лікування
сильними знеболювальними може нашкодити організму людини.
Захиститися від сильного впливу радону можна за допомогою вимірювання
кількості наявності газу у приміщенні, інтенсивному та постійному
провітрюванні, гермитизації приміщення.
Робота пройшла апробацію на міжнародній науково-практичній
конференції «Fundamental and Applied Scientific Research: Topical Issues,
Achievements and Innovations : Materials of the V International Research and Practical
Internet Conference (March, 27, 2024).
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
1. Інтернет сторінка Федерального відомства з радіаційного захисту, про
появу радону – “
https://www.bfs.de/EN/topics/ion/environment/radon/occurrence/outdoor.html”
2. Інтернет сторінка Федерального відомства з радіаційного захисту, про
захист від радону – “
https://www.bfs.de/EN/topics/ion/environment/radon/protection/protection_node.html;j
sessionid=742738C2AC9F5606CD590798AD4C3F36.1_cid381”
3. Інтернет сторінка Федерального відомства з радіаційного захисту, про
вплив радону на здоров’я людини – “
https://www.bfs.de/EN/topics/ion/environment/radon/effects/effects_node.html;jsession
id=742738C2AC9F5606CD590798AD4C3F36.1_cid381”
4. Стаття на тему “Особливості планування досліджень рівнів радону у
повітрі будинків у рамках реалізації плану дій” Павленко Т. О. Аксьонов М. В.
Фризюк М. А. Оперчук А. П. Федоренко О. В. ст. 28-30.
5. “Проектування та проведення радонових досліджень у приміщеннях” ст.
132-145.
6. Основна інформація про радон у питній воді. США - Агентство з охорони
навколишнього середовища. ст. 14-17.
7. A. Franke, L. Reiner, H. G. Pratzel, T. Franke, K. L. Resch, Довгострокова
ефективність радонової спа-терапії при ревматоїдному артриті — рандомізоване,
фіктивне контрольоване дослідження та подальше спостереження, Ревматологія,
том 39, випуск 8, Серпень 2000 р., сторінки 894–902.
8. Бюлетень Національного канцер-реєстру № 21 – "Рак в Україні, 2018-
2019".
9. Регіональна доповідь про стан навколишнього природного середовища в
Черкаській області у 2021 році ст. 125, ст. 166.
10. “Пряма мова” Звягінцева: Про «екологічний рейтинг».
11. Накорчевська В.Ф. Хімія води / В.Ф. Накорчевська. – К.: ІСДО, 1993. –
108 с.
12. Радон - ВООЗ.
13. P. Curie, Mme. Marie Curie (1899). “Sur la radioactivite provoquee par les
rayons de Becquerel”. Comptes rendus hebdomadaires des seances de l’Academie des
sciences 129: 714-716.
14. E. Rutherford, R. B. Owens (1899). «Thorium and uranium radiation». Trans.
R. Soc. Can.
15. E. Rutherford (1900). «A radioactive substance emitted from thorium
compounds». Phil. Mag. 40: 1–4.
16. Dorn, Friedrich Ernst (1900). «Ueber die von radioaktiven Substanzen
ausgesandte Emanation». Abhandlungen der Naturforschenden Gesellschaft zu Halle
22.
17. Хімічна енциклопедія: 1995. - T. 4. - С. 174. - 639 с.
18. Малм І. Г., Аппельман Е. Η. Atomic Energy Rev., 1969, ν. 7, стор. 3.
19. Курс загальної та неорганічної хімії / Mихайленко Я.І.; під ред. С.В.
Нафтанова, А.П. Кpешкова, В.І. Семишин. - M.: Вища школа, 1966. - 664 с.
20. Левін M. Н. Радон [Навчальний посібник] / Н. M. Левін та ін. - Bоронеж:
Видавничо-поліграфічний центр BДУ, 2007. - 41 с.
21. Уткін B. І. Радонона проблема в екології / B. І. Уткін // Соціальний
освітній журнал. - 2000. - №3. – С. 73–80.
22. Павленко Т. А. Iснуючі дози опромінення населення України / Т. А.
Павленко, I. П. Лось // Ядерна та радіаційна безпека, 2009. – Bип. 1, Т.12. – С. 18–
22.
23. Діденко П. І. Вплив радону на населення України / П. І. Діденко //
Техногенно-екологічна безпека та цивільний захист. – 2012. – № 4. – С. 60–67.
24. Хультквіст Б. Дослідження природних іонізуючих випромінювань // K.
Svenska Vetensk. акад. Handl. 1956. № 6(3).
25. МКРЗ, 1993. Захист від радону-222 вдома та на роботі. Публікація ICRP
65. Ann. МКРЗ 23 (2). 1995. 78c.
26. Tіхонов, M. Н. Радон: джерела, дози та не розв’язанні питання / M. Н.
Tіхонов // Санітарний бряч. - 2009. - №12. – С. 34–42.
27. Кольтовер B. К. Радонова радіація: джерела, дози, біологічні ефекти
[Текст] / B. К. Кольтовер // Вісник Російської Академії наук. - 1996. - Т.66, №2. -
С. 114-128.
28. Яковлєва В. С. Визначення об'ємної активності радону по осадженню на
фільтрі альфа-активності аерозолів. Методична вказівка з дисциплін «Дозиметрія
та захист від випромінювань», «Захист від іонізуючих випромінювань» для
студентів Томського Політехнічного університету / В. С. Яковлєва, С. І. Аришев. -
Томськ, 2004. - 18 с.
29. Рекомендація ДСМ. Питома активність Rn-222 у воді. Методика
виконання вимірювань із застосуванням радіометра об'ємної активності Rn-222
AlphaGUARD Mod. PQ2000.
30. Джоббагі, В., Альціцоглу, Т., Мало, П., Таннер, В., Халт, М. (2017).
Короткий огляд вимірювань радону в питній воді. Journal of Environmental
Radioactivity, 173,18-24. doi: 10.1016/j.jenvrad.2016.09.019.
31. Зеленський А., Бузинний М., Лось І. (1993). Вимірювання радію-226,
радону-222 та урану-238, 234 у підземних водах України рідинним
сцинтиляційним лічильником наднизького рівня. Радіовуглець, 405-411.
32. Норми радіаційної безпеки України (НРБУ-97): державні стандарти
охорони праці, Київ, 1997, 121.
33. Зеленський А., Лось І., Бузинний М., Ніколаєв А., Воробйов І. (1991).
Концентрація радону в житлових приміщеннях в УРСР в 1989 р. Вісник АМН
УРСР, 8, 52-54. PMID: 1950163. Отримано з:
https://europepmc.org/article/med/1950163.
34. Бузинний М. (2004). Природна радіоактивність колодязів питної води
України. Гігієнічна наука і практика на рубежі століть: матеріали XIV з'їзду
гігієністів України (19-21 травня 2004 р., Дніпропетровськ). Київ, 308-310.
35. Бузинний М., Михайлова Л., Сахно В., Романченко М. (2011). Вивчення
природних радіонуклідів у підземних водах України, Довкілля та здоров'я, 1, 31-
35.
36. Гігієнічні вимоги до води питної, призначеної для споживання
людиною: державні норми і правила безпеки ДСанПіН 2.2.4-171-10, Київ, 2010,
32.
37. Михайлова Л., Бузинний М., Сахно В., Романченко М. (2015).
Статистичний аналіз радіаційних параметрів води, дослідженої у 2012-2014 рр.,
Гігієна населених пунктів, 65, 179-185.
38. Методичні рекомендації щодо визначення, оцінки вмісту та заходів з
видалення радон-222 у питній воді, ЗАТВЕРДЖЕНО Наказ Міністерства охорони
здоров'я України 19 липня 2022 року № 1261 ст. 2-4 та ст. 5-11.
39. Регіональна доповідь про стан навколишнього природного середовища в
черкаській області у 2022 році ст. 23.
40. Регіональна доповідь про стан навколишнього природного середовища в
черкаській області у 2022 році ст. 46.
41. Бриль А.Б. та ін. Факти про екологію радон: рівні, пом'якшення,
стратегії, дозиметрія, ефекти та методичні рекомендації // J. Nucl. Мед. – 1994. –
Т. 35, № 2. – пп. 368–385.
42. Бузинний М.Г., Михайлова Л.Л., Сахно В.І., Романченко М.О. Вивчення
природних радіонуклідів в підземні води України // Довкілля та здоров'я. – 2011. –
№ 1. – Стор. 31–35. [українською]
43. Павленко Т.О., Лось І.П. Можливі дози опромінення населення України
// Ядерна і радіаційна безпеки. – 2009. – Т. 12, № 1. – Стор. 18–22. [українською]
44. Радіація, дози, ефекти, ризик / Пер Англійська мова Ю.А. Баннікова. –
М.: Мир, 1990. – 79 стор.
45. Москалієв Ю.І. Віддалені ефекти іонізуючих випромінювань. – М.:
Медицина, 1991. – 464 с
46. Ризик раку легенів, викликаний радоном в приміщеннях: Видання 50
МКРЗ. –Москва: Енергоатомиздат, 1992. – 350 с.
47. НАК «Багатство України» – ДП «Центруркгеологія»: Паспорт
артезіанської свердловини № 1-Ас, № 5-Ас, № 6-Ас та № 7-Ас. [українською]
48. Норми радіаційної безпеки України (НРБУ-97). – К.: Кафедра
поліграфічної промисловості Українського центру державного санітарно-
епідеміологічного контролю МОЗ Україна. – 1998. [укр.]
ДОДАТКИ
ДОДАТОК А: Пам’ятка для населення
ПАМ’ЯТКА
РАДОН У НАШИХ
ДОМІВКАХ
Протягом останніх десятиліть міське середовище стає основою сучасної техногенної цивілізації.
При цьому зростає не тільки ступінь техногенного навантаження на навколишнє середовище міст, але і
створюються умови для потенційно негативних впливів будівельних об'єктів, що зводяться і вже
експлуатуються. Одним з таких потенційно негативних факторів, що мають безпосередній вплив на
безпечну область проживання людини, є радіаційний вплив природних джерел випромінювання, зокрема,
радону та його дочірніх продуктів розпаду..
Радон - це інертний газ, який не має ні кольору, ні смаку, ні запаху.
З трьох ізотопів радону (радон, торон і актинон), що представляють собою
радіоактивні гази, найбільшу радіаційну небезпеку для населення
становить радон-222.
У наші оселі радон потрапляє кількома шляхами:
Ø з надр Землі, з фундаментів будівель;
Ø внаслідок виділення з будівельних матеріалів, з яких побудовано будівлю (цемент,
щебінь, цегла, шлакоблоки);
Ø з водопровідною водою, водою зі свердловини;
Ø побутовим газом, при опаленні дровами, вуглем.
Відносний внесок кожного з названих джерел формування "радонового
навантаження" в житло може бути представлений наступним чином:
Джерела надходження радону до
помешкань
Допустимий вміст радону в житлових приміщеннях
Згідно з НРБУ-97 в приміщеннях будівель і споруд, які експлуатуються з постійним перебуванням людей,
середньорічна еквівалентна рівноважна об'ємна активність (ЕРОА) радону-222 не повинна перевищувати 100 Бк/м
- (беккерелів на метр кубічний).
Радон у помешканнях
В останні роки значна увага приділяється проблемі опромінення населення радоном
у житлових приміщеннях сучасних багатоповерхових будівель, побудованих після введення
вимог до енергетичної ефективності будівель і споруд. Еквівалентна рівноважна об 'ємна
активність (ЕРОА) ізотопів радону, іншими словами, вміст радону в повітрі приміщення
на верхніх поверхах буває вище, ніж на нижніх. Застосування сучасних будівельних рішень
призводить до зниження кратності повітрообміну приміщень і створення умов для
накопичення радону в повітрі осель.
Будинки - це своєрідні коробки для вловлювання радону, "виділяємого" Землею. Крім
того, більшу частину року будівля "підсмоктує" повітря з ґрунту, оскільки в холодний час
повітря в приміщенні тепліше, ніж на вулиці, і виникає тяга, що сприяє надходженню
всередину будівлі додаткових доз радона. А в неопалюваних будівлях, як правило, все як
зазвичай - з висотою ЕРОА радона знижується.
При вживанні людиною некип 'яченої води радон досить швидко виводиться з організму.
Набагато небезпечніше потрапляння парів води з високим вмістом радону в легені з
вдихуваним повітрям. Найбільшою мірою це реалізується у ванних кімнатах, особливо при
прийнятті душу.
Радон в дерев’яних будівлях
Концентрація радону в дерев'яних будівлях буває навіть вищою, ніж у цегляних,
хоча дерево виділяє абсолютно нікчемну кількість радону порівняно з іншими
матеріалами. Це пояснюється тим, що дерев'яні будівлі, як правило, мають менше
поверхів, ніж цегляні, і, отже, кімнати, в яких проводилися вимірювання, знаходилися
ближче до землі - основного джерела радону.
Чим небезпечний радон для людини?
Небезпека радону крім викликаних ним функціональних порушень
(астматичні напади задухи, мігрень, запаморочення, нудота, депресивний стан
тощо) полягає ще й у тому, що внаслідок внутрішнього опромінення легеневої
тканини він здатний викликати рак самих легенів. Радон вільно розчиняється в
жирах, і встановлено, що радон накопичується в мозку людини - це
призводить до захворювання на рак крові.
Сидять люди в поліклініках, чекають обстеження або вироку, і дивуються:
"Звідки тільки такі хвороби беруться?!", і рідкісний пацієнт усвідомлює, що
перша причина - саме стан навколишнього середовища, в якому пройшло його
життя і життя його близьких.
Заходи, що дозволяють знизити вміст радону в приміщенні
• Матеріали, що захищають будинок від вологи, одночасно захищають і від проникнення газів,
зокрема, радону;
Ущільнення та герметизація щілин та тріщин у підлогах і стінах
підвалів а
напівпідвальних приміщень;
• Адсорбція газу за допомогою вугільних фільтрів або силікагеля. Спосіб також актуальний і
для видалення радону з водопровідної води.
Основний профілактичний спосіб зниження концентрації радону в
житловому приміщенні -
гарне і систематичне провітрювання!
ДОДАТОК Б: Апробація результатів роботи