ГАЗОВОЕ ДЫХАНИЕ ЗЕМЛИ

РАДОН

    Роль радона в экологии двояка. С одной стороны, это радиоактивный газ, который вследствие специфических особенностей (без цвета и запаха, время полураспада 3,8 дня, мощный альфа-излучатель) представляет собой опасность для людей, особенно проживающих на нижних (первом и втором) этажах. Радон проникает в помещения, как и гелий, по проницаемым зонам земной коры. Кроме того, радон может генерироваться строительными материалами при достаточно больших содержаниях в них урана и тория. С другой стороны, радон из-за специфических особенностей является оптимальным индикатором при различных геологических и геотехнических исследованиях. Во-первых, радон, является радиогенным газом и как продукт распада уран-радиевого ряда непрерывно генерируется в горных породах в процессе радиоактивного распада. Он всегда присутствует в любом горном массиве, и уменьшение его концентрации, например, за счет диффузии из массива в воздух постоянно компенсируется новой генерацией радона. Во-вторых, диффузия радона в горном массиве и его выделение с поверхности почвы определяются эффективным коэффициентом диффузии, который зависит от многих факторов. Наиболее важными из них являются пористость, проницаемость и трещиноватость. Эти свойства среды существенно зависят от напряженно-деформированного состояния массива. Очевидно, что при сжатии массива проницаемость его снижается, а при разгрузке увеличивается. Соответственно изменяется эффективный коэффициент диффузии. Следовательно, динамические изменения концентрации радона в приповерхностном слое почвы будут отражать динамические изменения напряженно-деформированного состояния горного массива в значительном объеме.
Рассмотрим последовательно оба данных аспекта с точки зрения геоэкологии.

Радон - источник радиационной опасности

    Обеспечение радоновой безопасности - одна из важнейших проблем экологии, которая активно обсуждается в последние два десятилетия. Исследованиями последних лет надежно установлено, что более 60% дозы ионизирующего излучения на человека в год приходится от естественных природных источников излучения [5], при этом более 50% облучения обусловлено радоном и продуктами его распада. Поэтому проблема радиационной безопасности жилищ интенсифицировала исследования во многих странах в последние годы. Установлено, что концентрация радона в воздухе жилых помещений изменяется в широких пределах - от нескольких десятков до десятков тысяч единиц Бк/м³. Учитывая возможно большие дозы облучения человека за счет радона и дочерних продуктов его распада, превышающие в отдельных случаях в 2-3 раза предельно допустимые, во многих странах установлены нормативы величины среднегодовой эквивалентной равновесной объемной активности радона в воздухе помещений [6]. В среднем эти нормы колеблются в пределах от 100 до 200 Бк/м ³.
    Исследованиями также установлено [7], что источниками радона в воздухе помещений служат главным образом геологическое пространство под зданиями, строительные материалы, из которых построено здание, используемые воды и бытовой газ. В различных районах влияние каждого фактора имеет свои особенности, которые зависят от геологического строения, включая распределение содержания естественных радиоактивных элементов в породах, почвах и подземных водах, наличия тектонических разломов и других причин.   

Рис. 4. Схема районирования России по потенциальной радоноопасности.

    Проведенные к настоящему времени в России и за рубежом работы (например, [8]) показали, что принятие мер по ограничению облучения населения целесообразно проводить при районировании территории по уровню содержания естественных радиоактивных элементов и степени радоноопасности. Такое районирование территории бывшего СССР впервые выполнено российскими геофизиками и представлено на рис. 4 [9]. На данной схеме условно выделены потенциально опасные по радону районы. Прямыми критериями потенциальной радоноопасности площадей являются аномально высокие концентрации радона в выходах минерализованных вод и радия в подземных водах нефтеносных бассейнов, участки с отстойниками нефтяных вод, наличие аномальных концентраций в жилых и производственных помещениях. К косвенным критериям радоноопасности относятся области современных землетрясений и зоны активных тектонических разломов земной коры. К потенциально опасным отнесены также районы преимущественного развития горных пород с повышенным или слабоповышенным содержанием урана и радия и уровнем накопления радона. Схема, приведенная на рис. 4, впервые позволяет провести количественные расчеты коллективной эквивалентной дозы, получаемой населением за счет радона в течение года.
    Анализ данных материалов должен обязательно учитываться при оценке риска радиационной опасности на производстве и в бытовых условиях. В частности, необходим тщательный учет возможного накопления радона в существующих жилых и производственных зданиях, а при строительстве новых объектов следует проводить опережающее изучение концентрации радона в почвенном воздухе (или потока радона из почвы). Новый подход к данной проблеме, вероятно, позволит исключить из практики такие случаи, как полный перенос жилого поселка на новое место (пос. Акчатау, Джезказганская обл., Казахстан) или полная перестройка завода по производству больших интегральных схем (Франция).

Назад| Следующая страница