Радон: факты и фактики

Что такое радон? Это газ — бесцветный, инертный, радиоактивный. Когда стало известно, что препараты некоторых радиоактивных элементов выделяют какое-то летучее и тоже радиоактивное вещество, газу, образуемому радием, дали название «радон», эманации тория — «торон», актиния — «актинон». Потом оказалось, что все это один и тот же элемент. Изотоп радон-222, наиболее стабильный и долгоживущий (период полураспада 3,8 суток) образуется из урана-238. При распаде радона получаются другие, гораздо более радиоактивные элементы с периодом полураспада в доли секунды.

В чем основное своеобразие радона? В том, что при его распаде возникают металлы, химическая активность которых существенно выше, чем у инертного газа. Поэтому вновь возникший атом стремится как можно быстрее в чему-нибудь «прилипнуть», например, к поверхности микропылинки, летающей в воздухе. После этого он продолжает свои радиоактивные превращения, испуская альфа-, бета-частицы и гамма-лучи: они ионизируют воздух. Так радон обеспечивают образование половины всех аэроионов, при том, что его объемная доля в атмосфере ничтожна —6⋅10^-18.

Откуда появляется радон и где собирается? Есть два его источника: земные недра и строительные материалы. Способность земных недр выделять радон зависит как от содержания радиоактивных элементов в той или иной местности, так и от проницаемости горных пород. Содержание радона в породах относительно велико —в миллионы раз больше, чем в атмосфере, —и он просачивается из них наверх. Считается, что вода препятствует прохождению радона, поэтому его концентрации над океаном меньше, чем над сушей. Над сухой местностью радона больше, чем над влажной: если почвенные капилляры заполнены водой, она препятствует движению радона. Наблюдаются годовые и суточные колебания его концентрации: летом сквозь сухую почву его выделяется больше, чем зимой, а суточный пик приходится на предрассветные часы. Испанские исследователи, которые в течение года измеряли концентрацию радона на станции Эль Ареносильо в юго-западной части Пиренейского полуострова, отметили, что ночью из-за плохого воздухообмена радона становится больше на уровне 10 м, нежели на 100 м, а днем концентрации выравниваются.

Ветер с моря сдувает радон, ас суши наоборот, приносит его («Journal of the Environmental Radioactivity»). Будучи тяжелым газом, радон концентрируется в нижних слоях атмосферы. Соответственно, в туман концентрация радона в приземном слое растет, а в ветреную погоду он рассеивается.

Наличие радиоактивных элементов в минеральных строительных материалах неизбежно порождает эманацию радона, который накапливается внутри помещения. Меньше всего радона в деревянном доме. В непроветриваемых помещениях его накапливается больше. Продукты распада радона оседают на пылинках: если воздух проходит сквозь фильтр, то эти пылинки там собираются, и радиоактивность фильтра возрастает.

Как связаны радон и магнитные бури? Есть данные (см. «Химию и жизнь», 1977, № 1), что при магнитной буре растет содержание радона в воздухе. Причиной может быть усиление напряжения в земной коре из-за эффекта магнитострикции: радон фактически выдавливается из них. Этот феномен предлагают в качестве объяснения «земного эха солнечных бурь», то есть воздействия солнечной активности на людей. Непосредственным механизмом может быть увеличение концентрации аэроионов. Во всяком случае, замечено, что предрассветное повышение концентрации радона воздействует на активность гипофиза — железы мозга, которая регулирует деятельность других желез. Впрочем, действие аэроионов на человека — весьма непростая тема.

Чем опасен радон? Эманации радона, попав в легкие вместе с пылинками либо осев непосредственно на кожу человека, эпителий легких или кровеносных сосудов, становятся на более или менее продолжительное время точечными источниками излучения. Это может вызывать ожог прилежащих тканей и провоцировать рак, прежде всего легких. Еще Георг Агрикола в XVI век упоминал болезнь Bergsucht, которая буквально поедает шахтеров. Причина выяснилась лишь в XX веке — выделяющийся из окрестных пород радон концентрируется в шахтах, а его постоянное вдыхание ведет к раку. Поэтому важно следить за радоновой безопасностью в помещениях.

Кроме шахтеров, пострадать от радона могут те, кто работает в спа-салонах. Содержание радона в воде в десятки, а то ив тысячи раз больше, чем в воздухе. Поэтому радон концентрируется в помещениях, где много воды. Например, в ванной комнате его всегда больше, чем в гостиной. В парной вода, брошенная на горячие камни, быстро становится паром, увеличивая содержание радона — возможно, он вносит свой вклад в оздоровительный эффект бани. Однако банщики, а также сотрудники оздоровительных учреждений, работающие в пещерах или организующие радоновые ванны, каждый рабочий день вдыхают радон по восемь и более часов. Это может быть опасно.

В чем польза от радона? Изотопы радона в роли точечных источников излучения на коже, в легких или кровеносных сосудах — не только зло, но и добро. Излучение активирует многие системы организма, в результате улучшается кровоток, работа сердца, снимается нервное напряжение, ускоряется регенерация тканей. Во многих минеральных водах повышена концентрация радона, и там, где эти воды бьют из земли, выросли курортные комплексы, например, в Пятигорске, Цхалтубо или Бадгаштайне; есть и пещерные радоновые курорты. В ванне продукты распада радона оседает на коже и продолжают облучать человека спустя несколько часов после процедуры. Радоновые ванны рекомендуют для лечения нервных и сердечно-сосудистых заболеваний. Принимая внутрь радоновую воду, можно ускорить заживление язвы желудка. Однако из-за опасности радона делают это строго под наблюдением врача, и не всякому пациенту такой курорт показан.

С радоновыми водами связан такой исторический анекдот. Юстус фон Либих страдал от ревматизма, ему порекомендовали поехать на воды. Будучи химиком, он сравнил состав воды на курорте с той, что имелась в его доме, и, не найдя разницы, отказался ехать, решив, что все эти целебные воды — шарлатанство. Однако боли не давали покоя, и он все-таки дал себя уговорить. На водах же ему полегчало. Либих не знал и не мог ничего знать о радоне. Так уверенность ученого, что он знает все и что необъяснимый эффект есть результат шарлатанских манипуляций, а не следствие какого-то фактора, принципиально ненаблюдаемого на имеющемся уровне развития науки и техники, сыграла шутку с великим химиком.