Radium och radon i miljön - Radium and radon in the environment
| En del av en serie på |
| Förorening |
|---|
 |
| WikiProject-miljö WikiProject-ekologi |
|
Kategori ( efter land ) |
Radium och radon är viktiga bidrag till radioaktiviteten i miljön . Radon förekommer naturligt i miljön som ett resultat av förfall av radioaktiva element i jorden och det kan ackumuleras i hus byggda på områden där sådan förfall uppstår. Radon är bland de viktigaste orsakerna till cancer; det beräknas bidra till cirka 2% av alla cancerrelaterade dödsfall i Europa.
Radium, som radon, är ett radioaktivt element och det finns i små mängder i naturen och är livsfarligt om strålning överstiger 20-50 mSv / år. Radium har sitt ursprung som en sönderfallsprodukt av vissa isotoper av uran och torium . Radium kan också släppas ut i miljön som ett resultat av mänsklig aktivitet, till exempel i felaktigt kasserade produkter målade med radioluminescerande färg.
Radium
Inom olje- och gasindustrin
Rester från olje- och gasindustrin innehåller ofta radium och dess döttrar. Sulfatskalan från en oljebrunn kan vara mycket radiumrik. Det är så att vattnet i ett oljefält ofta är mycket rikt på strontium , barium och radium medan havsvatten är mycket rik på sulfat, så om vatten från en oljebrunn släpps ut i havet eller blandas med havsvatten kommer radium sannolikt att vara bringas ur lösningen av barium / strontiumsulfat som fungerar som en bärarutfällning .
Radioluminescerande (glöd i mörkret) produkter
Lokal förorening från radiumbaserade radioluminescerande färger som har kasserats på ett felaktigt sätt är inte okänd.
I radioaktivt kvackeri
Eben Byers var en rik amerikansk socialist vars död 1932 som ett resultat av att använda en radioaktiv kvackverksprodukt som heter Radithor är ett framstående exempel på en död orsakad av radium. Radithor innehöll cirka 1 μCi (40 kBq) 226 Ra och 1 μCi 228 Ra per flaska. Radithor togs genom munnen och radium, som är en kalciumhärmare , har en mycket lång biologisk halveringstid i benet .
Radon
Majoriteten av dosen orsakas av förfallet av polonium ( 218 Po) och bly ( 214 Pb) döttrar på 222 Rn. Genom att kontrollera exponeringen för döttrarna kan den radioaktiva dosen i huden och lungorna minskas med minst 90%. Detta kan göras genom att bära en dammmask och bära en kostym för att täcka hela kroppen. Observera att exponering för rök samtidigt som radon och radondöttrar kommer att öka den skadliga effekten av radon. I uran gruvarbetare har radon visat sig vara mer cancerframkallande hos rökare än hos icke-rökare.
.svg)
Förekomst
Radonkoncentrationen i friluften varierar mellan 1 och 100 Bq per kubikmeter. Radon finns i vissa källvatten och varma källor . Städerna Misasa , Japan , och Bad Kreuznach , Tyskland skryta radium rika fjädrar som avger radon, som gör Radium Springs, New Mexico .
Radon avgaser naturligt från marken, särskilt i vissa regioner, särskilt men inte bara regioner med granitjord . Inte alla granitregioner är utsatta för höga radonutsläpp, till exempel medan berget som Aberdeen är på är mycket radiumrikt, saknar berget de sprickor som krävs för att radonen ska kunna migrera. I andra närliggande områden i Skottland (norr om Aberdeen) och i Cornwall / Devon kan radon mycket lämna berget.
Radon är en sönderfallsprodukt av radium som i sin tur är en sönderfallsprodukt av uran. Det är möjligt att skaffa kartor över genomsnittliga radonnivåer i hus för att hjälpa till med planeringen av radonåtgärder för bostäder.
Observera att även om högt uran i marken / berget under ett hus inte alltid leder till en hög radonnivå i luft, kan man se en positiv korrelation mellan uraninnehållet i jorden och radonnivån i luft.
I luft
Radon är relaterat till inomhusluftkvaliteten eftersom det försämrar många hem. (Se "Radon i hus" nedan.)
Radonen ( 222 Rn) som släpps ut i luften förfaller till 210 Pb och andra radioisotoper och nivåerna på 210 Pb kan mätas. Det är viktigt att notera att deponeringsgraden för denna radioisotop är mycket beroende av säsongen. Här är en graf över den deponeringsgrad som observerats i Japan .
I grundvatten
Vattenvatten kan vara mycket rikt på radon; användningen av detta vatten i ett hus är en ytterligare väg som gör att radon kan komma in i huset. Radon kan tränga in i luften och sedan vara en källa för exponering för människor, eller vattnet kan konsumeras av människor som är en annan exponeringsväg.
Radon i regnvatten
Regnvatten kan vara intensivt radioaktivt på grund av höga nivåer av radon och dess nedbrytningsavkommor 214 Bi och 214 Pb; Koncentrationerna av dessa radioisotoper kan vara tillräckligt höga för att allvarligt störa strålningsövervakningen vid kärnkraftverk. De högsta nivåerna av radon i regnvatten förekommer under åskväder, och det antas att radon är koncentrerad i åskväder på grund av atomens positiva elektriska laddning. Uppskattningar av åldern på regndroppar har erhållits genom att mäta det isotopiska överflödet av radons kortlivade sönderfall i regnvatten.
Inom olje- och gasindustrin
Vattnet, oljan och gasen från en brunn innehåller ofta radon . Radonen sönderfaller för att bilda solida radioisotoper som bildar beläggningar på insidan av rörledningen. I en oljebearbetningsanläggning är det område av anläggningen där propan bearbetas ofta ett av de mer förorenade områdena i anläggningen eftersom radon har en liknande kokpunkt som propan.
I gruvor
Eftersom uranmineraler släpper ut radongas och deras skadliga och mycket radioaktiva dotterprodukter är uranbrytning betydligt farligare än annan (redan farlig) hårdrockbrytning , vilket kräver adekvata ventilationssystem om gruvorna inte är öppna . Under 1950-talet var ett betydande antal amerikanska uranbrytare Navajo- indianer, eftersom många uranfyndigheter upptäcktes på Navajo- reservationer . En statistiskt signifikant delmängd av dessa gruvarbetare utvecklade senare småcellig lungcancer , en typ av cancer som vanligtvis inte är förknippad med rökning, efter exponering för uranmalm och radon-222 , en naturlig förfallsprodukt av uran. Radon, som produceras av uran, och inte uran i sig har visats vara det cancerframkallande medlet. Vissa överlevande och deras ättlingar fick ersättning enligt lagen om kompensation för strålningsexponering 1990.
För närvarande styrs radonnivån i gruvor normalt av lag . I en arbetsgruva kan radonnivån kontrolleras genom ventilation , försegling av gamla arbeten och kontroll av vattnet i gruvan. Nivån i en gruva kan gå upp när en gruva överges, den kan nå en nivå som kan orsaka att huden blir röd (en mild strålningsförbränning ). Radonnivåerna i några av gruvorna kan nå 400 till 700 kBq m −3 .
En vanlig enhet för exponering av lungvävnad för alfasändare är arbetsnivåmånaden ( WLM ), det är här de mänskliga lungorna har exponerats i 170 timmar (en typisk månads arbete för en gruvarbetare) för luft som har 3,7 kBq 222 Rn (i jämvikt med dess sönderfallsprodukter). Detta är luft som har alfadosen på 1 arbetsnivå ( WL ). Det uppskattas att den genomsnittliga personen ( allmänheten ) utsätts för 0,2 WLM per år, vilket fungerar på cirka 15 till 20 WLM under en livstid. Enligt NRC 1 är WLM en 5 till 10 mSv lungdos (0,5 till 1,0 rem ), medan Organisationen för ekonomiskt samarbete och utveckling (OECD) anser att 1 WLM är lika med en lungdos på 5,5 mSv, den internationella Kommissionen för radiologiskt skydd (ICRP) anser att 1 WLM är en 5 mSv lungdos för yrkesarbetare (och 4 mSv lungdos för allmänheten). Slutligen anser FN: s vetenskapliga kommitté för effekterna av atomstrålning (UNSCEAR) att exponeringen av lungorna för 1 Bq av 222 Rn (i jämvikt med dess sönderfallsprodukter) under ett år kommer att orsaka en dos på 61 μSv.
Hos människor har ett samband mellan lungcancer och radon visat sig existera (utöver alla rimliga tvivel) för exponeringar på 100 WLM och högre. Genom att använda data från flera studier har det varit möjligt att visa att en ökad risk kan orsakas av en dos så låg som 15 till 20 WLM. Tyvärr har dessa studier varit svåra eftersom de slumpmässiga felen i uppgifterna är mycket stora. Det är troligt att gruvarbetarna är också föremål för andra effekter som kan skada sina lungor på jobbet (till exempel damm och dieselångor).
I hus
Det faktum att radon finns i inomhusluften har varit känt sedan åtminstone 1950-talet och forskning om dess effekter på människors hälsa startade i början av 1970-talet. Risken för radonexponering i bostäder fick en bredare allmänhetens medvetenhet efter 1984, till följd av ett fall av Stanley Watras , en anställd vid kärnkraftverket Limerick i Pennsylvania . Mr Watras kvitta strålningslarm (se geigermätare ) på väg in i arbete under två veckor raka medan myndigheterna sökt efter källan till föroreningen . De blev chockade när de upptäckte att källan var förvånansvärt höga nivåer av radon i hans källare och att den inte var relaterad till kärnkraftverket. Riskerna med att bo i hans hus uppskattades motsvara att röka 135 förpackningar cigaretter varje dag.
Beroende på hur hus byggs och ventileras kan radon ansamlas i källare och bostäder. Den Europeiska unionen rekommenderar att begränsa bör tas start från koncentrationer av 400 Bq / m 3 för gamla hus och 200 Bq / m 3 för nya.
Den nationella rådet för strålskydd och Mätningar (NCRP) rekommenderar åtgärder för något hus med en koncentration som är högre än 8 pCi / L (300 Bq / m 3 ).
Den United States Environmental Protection Agency rekommenderar åtgärder för något hus med en koncentration som är högre än 148 Bq / m 3 (givet som 4 pCi / L). Nästan en av 15 hem i USA har en hög nivå av inomhusradon enligt deras statistik. US Surgeon General och EPA rekommenderar att alla hem testas för radon. Sedan 1985 har miljontals hem testats för radon i USA
Genom att lägga till ett kryputrymme under bottenvåningen som utsätts för tvångsventilation kan radonnivån i huset sänkas.
Referenser
- GK Gillmore, P. Phillips, A. Denman, M Sperrin och G. Pearse, Ecotoxicology and Environmental Safety , 2001, 49 , 281.
- JH Lubin och JD Boice, Journal Natl. Cancer Inst. , 1997, 89 , 49. (Risker med radon inomhus)
- NM Hurley och JH Hurley, Environment International , 1986, 12 , 39. (Lungcancer hos urangruvarbetare som en funktion av radonexponering).
Vidare läsning
- Hala, J. och Navratil JD, radioaktivitet, joniserande strålning och kärnenergi , Konvoj, 2003. ISBN 80-7302-053-X