Radon - Radon

Radon,  ₈₆ Rn

Radon
Uttal	/ R eɪ d ɒ n / ( RAY -don )
Utseende	färglös gas
Massnummer	[222]
Radon i det periodiska systemet
Väte Helium Litium Beryllium Bor Kol Kväve Syre Fluor Neon Natrium Magnesium Aluminium Kisel Fosfor Svavel Klor Argon Kalium Kalcium Skandium Titan Vanadin Krom Mangan Järn Kobolt Nickel Koppar Zink Gallium Germanium Arsenik Selen Brom Krypton Rubidium Strontium Yttrium Zirkonium Niob Molybden Technetium Rutenium Rodium Palladium Silver Kadmium Indium Tenn Antimon Tellur Jod Xenon Cesium Barium Lantan Cerium Praseodym Neodym Prometium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantal Volfram Renium Osmium Iridium Platina Guld Kvicksilver (element) Talium Leda Vismut Polonium Astat Radon Francium Radium Aktinium Thorium Protaktinium Uran Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobel Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Nihonium Flerovium Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson Xe ↑ Rn ↓ Og astatin ← radon → francium
Atomnummer ( Z )	86
Grupp	grupp 18 (ädelgaser)
Period	period 6
Blockera	p-block
Elektronkonfiguration	[ Xe ] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 6
Elektroner per skal	2, 8, 18, 32, 18, 8
Fysikaliska egenskaper
Fas vid  STP	gas
Smältpunkt	202  K (−71 ° C, −96 ° F)
Kokpunkt	211,5 K (−61,7 ° C, −79,1 ° F)
Densitet (vid STP)	9,73 g/L
när den är flytande (vid  bp )	4,4 g / cm 3
Kritisk punkt	377 K, 6,28 MPa
Smältvärme	3,247  kJ/mol
Förångningsvärme	18,10 kJ/mol
Molär värmekapacitet	5 R /2 = 20.786 J /(mol · K)
Ångtryck P  (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k vid  T  (K) 110 121 134 152 176 211
Atomegenskaper
Oxidationstillstånd	0 , +2, +6
Elektronnegativitet	Pauling -skala: 2.2
Joniseringsenergier
Kovalent radie	150  pm
Van der Waals radie	220.00
Spektrallinjer av radon
Övriga fastigheter
Naturlig förekomst	från förfall
Kristallstruktur	ytcentrerad kubisk (fcc)
Värmeledningsförmåga	3,61 × 10 - 3   W/(m⋅K)
Magnetisk beställning	omagnetisk
CAS-nummer	10043-92-2
Historia
Upptäckt	Ernest Rutherford och Robert B. Owens (1899)
Första isoleringen	William Ramsay och Robert Whytlaw-Gray (1910)
De viktigaste isotoperna av radon
Isotop Överflöd Halveringstid ( t 1/2 ) Förfallsläge Produkt 210 Rn syn 2,4 timmar α 206 Po 211 Rn syn 14,6 timmar ε 211 Kl α 207 Po 222 Rn spår 3,8235 d α 218 Po 224 Rn syn 1,8 timmar β - 224 Fr
Kategori: Radon se prata redigera | referenser

Radon är ett kemiskt element med symbolen  Rn och atomnummer  86. Det är en radioaktiv , färglös, luktfri, smaklös ädelgas . Det förekommer naturligt i små mängder som ett mellansteg i de normala radioaktiva sönderfallskedjorna genom vilka torium och uran långsamt sönderfaller till bly och olika andra kortlivade radioaktiva element. Radon i sig är den omedelbara sönderfallsprodukten av radium . Dess mest stabila isotop , ²²² Rn , har en halveringstid på bara 3,8 dagar, vilket gör den till ett av de sällsynta elementen. Eftersom thorium och uran är två av de vanligaste radioaktiva elementen på jorden, samtidigt som de har tre isotoper med halveringstider i storleksordningen flera miljarder år, kommer radon att finnas på jorden långt in i framtiden trots dess korta halveringstid. Förfallet av radon producerar många andra kortlivade nuklider , kända som radondöttrar , som slutar med stabila isotoper av bly .

Till skillnad från alla andra mellanelement i de ovannämnda sönderfallskedjorna är radon under normala förhållanden gasformigt och lätt inhalerat och därför en hälsorisk. Det är ofta den enskilt största bidragsgivaren till en individs bakgrundsstrålningsdos , men på grund av lokala skillnader i geologi skiljer sig exponeringsnivån mot radongas från plats till plats. En vanlig källa är uranhaltiga mineraler i marken, och därför ackumuleras det i underjordiska områden som källare. Radon kan också förekomma i vissa grundvatten som källvatten och varma källor.

Epidemiologiska studier har visat ett tydligt samband mellan andning av höga koncentrationer av radon och förekomst av lungcancer . Radon är en förorening som påverkar luftkvaliteten inomhus världen över. Enligt United States Environmental Protection Agency (EPA) är radon den näst vanligaste orsaken till lungcancer, efter cigarettrökning, vilket orsakar 21 000 dödsfall i lungcancer per år i USA . Omkring 2900 av dessa dödsfall förekommer bland människor som aldrig har rökt. Medan radon är den näst vanligaste orsaken till lungcancer, är det den främsta orsaken bland icke-rökare, enligt EPA: s policyorienterade uppskattningar. Betydande osäkerheter finns för hälsoeffekterna av lågdosexponeringar. Till skillnad från själva gasformiga radon är radondöttrar fasta ämnen och fastnar på ytor, till exempel luftburna dammpartiklar, som kan orsaka lungcancer vid inandning.

Egenskaper

Radons utsläppsspektrum , fotograferat av Ernest Rutherford 1908. Siffror vid spektrumets sida är våglängder. Mittspektrumet är av radiumutstrålning (radon), medan de yttre två är av helium (tillsätts för att kalibrera våglängderna).

Fysikaliska egenskaper

Radon är en färglös, luktfri och smaklös gas och kan därför inte bara detekteras av mänskliga sinnen. Vid standardtemperatur och tryck bildar den en monatomisk gas med en densitet av 9,73 kg/m ³ , cirka 8 gånger densiteten hos jordens atmosfär vid havsnivå, 1,217 kg/m ³ . Det är en av de tätaste gaserna vid rumstemperatur och är den tätaste av ädelgaserna. Även om den är färglös vid standardtemperatur och -tryck, avger den en strålande strålning som blir från gul till orange-röd när temperaturen sänks när den kyls under fryspunkten 202 K (−71 ° C; −96 ° F) . Vid kondens lyser den på grund av den intensiva strålning den producerar. Det är svagt lösligt i vatten, men mer lösligt än lättare ädelgaser. Det är betydligt mer lösligt i organiska vätskor än i vatten. Dess löslighetsekvation är följande,

${\ displaystyle \ mu = \ exp (B/TA)}$,

var är molfraktionen av Radon, är den absoluta temperaturen och och är lösningsmedelskonstanter. ${\ displaystyle \ chi}$${\ displaystyle T}$${\ displaystyle A}$${\ displaystyle B}$

Kemiska egenskaper

Radon är en medlem av de nollvalens element som kallas ädelgaser, och är kemiskt icke mycket reaktiva . 3,8-dagars halveringstid för radon-222 gör den användbar inom fysik som en naturlig spårämne . Eftersom radon är en gas vid standardförhållanden, till skillnad från dess förfallskedjeföräldrar, kan den lätt extraheras från dem för forskning.

Det är inert mot de vanligaste kemiska reaktionerna, såsom förbränning , eftersom det yttre valensskalet innehåller åtta elektroner . Detta ger en stabil, minimal energikonfiguration där de yttre elektronerna är tätt bundna. Dess första joniseringsenergi - den minsta energi som krävs för att extrahera en elektron från den - är 1037 kJ/mol. I enlighet med periodiska trender har radon en lägre elektronegativitet än elementet en period före den, xenon , och är därför mer reaktiv. Tidiga studier drog slutsatsen att stabiliteten av radon hydrat bör vara av samma storleksordning som den för hydraterna av klor ( Cl
₂) eller svaveldioxid ( SO
₂), och betydligt högre än stabiliteten för hydratet av vätesulfid ( H
₂S ).

På grund av dess kostnad och radioaktivitet utförs sällan experimentell kemisk forskning med radon, och som ett resultat finns det väldigt få rapporterade föreningar av radon, alla antingen fluorider eller oxider . Radon kan oxideras genom kraftfulla oxidationsmedel, såsom fluor , och bildar sålunda radon difluorid ( RNF
₂). Det sönderfaller tillbaka till sina element vid en temperatur över 523 K (250 ° C; 482 ° F) och reduceras med vatten till radongas och vätefluorid: det kan också reduceras tillbaka till sina element med vätgas . Den har en låg volatilitet och ansågs vara RnF
₂. På grund av radons korta halveringstid och föreningarnas radioaktivitet har det inte varit möjligt att studera föreningen i detalj. Teoretiska studier om denna molekyl förutsäger att den ska ha ett Rn – F -bindningsavstånd på 2,08  ångström (Å), och att föreningen är termodynamiskt stabilare och mindre flyktig än dess lättare motsvarighet xenondifluorid ( XeF
₂). Den oktaedriska molekylen RnF
₆förutspåddes ha en ännu lägre bildningsentalpi än difluoriden. [RnF] ⁺ jonen antas bildas genom följande reaktion:

Rn (g) + 2 [O
₂]⁺
[SbF
₆]^-
(s) → [RnF]⁺
[Sb
₂F
₁₁]^-
(s) + 2O
₂ (g)

Av denna anledning antimonpentafluorid tillsammans med klortrifluorid och N
₂F
₂Sb
₂F
₁₁har övervägts för radongasavlägsnande i urangruvor på grund av bildandet av radon -fluorföreningar. Radonföreningar kan bildas genom sönderfall av radium i radiumhalogenider, en reaktion som har använts för att minska mängden radon som flyr från mål under bestrålning . Dessutom salter av [RnF] ⁺ katjonen med anjonerna SbF^-
₆, TaF^-
₆och BiF^-
₆är känd. Radon oxideras också av dioxygen difluoride till RnF
₂ vid 173 K (−100 ° C; −148 ° F).

Radonoxider är bland de få andra rapporterade föreningarna av radon ; endast trioxid ( RnO
₃) har konfirmerats. De högre fluoriderna RnF
₄och RnF
₆har hävdats och beräknas vara stabila, men det är tveksamt om de ännu har syntetiserats. De kan ha observerats i experiment där okända radoninnehållande produkter destillerats tillsammans med xenonhexafluorid : dessa kan ha varit RnF
₄, RnF
₆, eller båda. Spårskalig uppvärmning av radon med xenon, fluor, brompentafluorid och antingen natriumfluorid eller nickelfluorid påstods ge en högre fluorid som också hydrolyserades för att bilda RnO
₃. Även om det har föreslagits att dessa påståenden verkligen berodde på att radon föll ut som det fasta komplexet [RnF]⁺
₂[NiF ₆ ] ²⁻ , det faktum att radon samutfälles från vattenlösning med CsXeO
₃F har tagits som bekräftelse på att RnO
₃bildades, vilket har stödts av ytterligare studier av den hydrolyserade lösningen. Att [RnO ₃ F] ^- inte bildades i andra experiment kan ha berott på den höga koncentrationen av fluorid som använts. Elektromigrationsstudier tyder också på närvaron av katjoniska [HRnO ₃ ] ⁺ och anjoniska [HRnO ₄ ] ^- former av radon i svagt sur vattenlösning (pH> 5), förfarandet har tidigare validerats genom undersökning av den homologa xenontrioxiden.

Det är troligt att det är svårt att identifiera högre fluorider av radon härrör från radon är kinetiskt hindras från att oxideras bortom den tvåvärda tillstånd på grund av den starka joniciteten av radon-difluorid ( RNF
₂) och den höga positiva laddningen på radon i RnF ⁺ ; rumslig separation av RnF ₂ -molekyler kan vara nödvändigt för att tydligt identifiera högre fluorider av radon, varav RnF
₄förväntas vara mer stabil än RnF
₆på grund av spinn- omloppsdelning av 6p skalet av radon (Rn ^IV skulle ha ett slutet skal 6s²
6p²
_1/2konfiguration). Därför, medan RnF
₄bör ha en liknande stabilitet som xenontetrafluorid ( XeF
₄), RnF
₆skulle troligen vara mycket mindre stabil än xenonhexafluorid ( XeF
₆): radonhexafluorid skulle troligen också vara en vanlig oktaedrisk molekyl, till skillnad från den förvrängda oktaedriska strukturen hos XeF
₆på grund av inert par -effekten . Extrapolering ned ädelgasen gruppen skulle föreslå även den eventuella förekomsten av RNO, RNO ₂ , och RnOF ₄ , liksom de första kemiskt stabila ädelgaser klorider RnCl ₂ och RnCl ₄ , men ingen av dessa har ännu inte funnit.

Radon karbonyl (RNCO) har förutspåtts att vara stabila och för att ha en linjär geometri . Molekylerna Rn
₂och RnXe befanns vara signifikant stabiliserade genom spin-orbit-koppling . Radon buret inne i en fulleren har föreslagits som ett läkemedel mot tumörer . Trots förekomsten av Xe (VIII) har inga Rn (VIII) -föreningar påståtts existera; RnF ₈ bör vara kemiskt mycket instabil (XeF ₈ är termodynamiskt instabil). Det förutspås att den mest stabila Rn (VIII) förening skulle vara barium perradonate (Ba ₂ RNO ₆ ), analogt med barium perxenate . Instabiliteten för Rn (VIII) beror på den relativistiska stabiliseringen av 6 -talskalet, även känt som inertpar -effekten .

Radon reagerar med de flytande halogenfluorider CLF, CLF ₃ , CLF ₅ , BrF ₃ , BRF ₅ , och IF ₇ för att bilda RNF ₂ . I halogenfluoridlösning är radon icke flyktigt och existerar som RnF ⁺ och Rn ²⁺ katjoner; tillsats av fluoridjoner resulterar i bildandet av komplexen RnF^-
₃och RnF²⁻
₄, parallell med beryllium (II) och aluminium (III) kemi . Den Elektrodpotential av Rn ²⁺ / Rn par har beräknats som 2,0 V, även om det finns inga bevis för bildningen av stabila radonjoner eller föreningar i vattenlösning.

Isotoper

Radon har inga stabila isotoper . Trettionio radioaktiva isotoper har karakteriserats, med atommassan varierande från 193 till 231. Den mest stabila isotopen är ²²² Rn, som är en sönderfallsprodukt av ²²⁶ Ra , en sönderfallsprodukt av ²³⁸ U . En spårmängd av den (mycket instabila) isotopen ²¹⁸ Rn finns också bland döttrarna till ²²² Rn.

Tre andra radonisotoper har en halveringstid på över en timme: ²¹¹ Rn, ²¹⁰ Rn och ²²⁴ Rn. Den ²²⁰ Rn isotop är en naturlig sönderfallsprodukt av den mest stabila torium isotop ( ²³² Th), och är vanligtvis kallas toron. Den har en halveringstid på 55,6 sekunder och avger också alfastrålning . På samma sätt härleds ²¹⁹ Rn från den mest stabila isotopen av actinium ( ²²⁷ Ac)-benämnd "actinon"-och är en alfasändare med en halveringstid på 3,96 sekunder. Inga radonisotoper förekommer signifikant i sönderfallsserierna neptunium ( ²³⁷ Np) , även om en spårmängd av den (extremt instabila) isotopen ²¹⁷ Rn produceras.

Radium- eller uranserien

Döttrar

²²² Rn tillhör radium- och uran-238-förfallskedjan och har en halveringstid på 3,8235 dagar. Dess fyra första produkter (exklusive marginala sönderfallssystem ) är mycket kortlivade, vilket innebär att motsvarande sönderfall är ett tecken på den initiala radondistributionen. Dess förfall går genom följande sekvens:

• ²²² Rn, 3,82 dagar, alfa förfaller till ...
• ²¹⁸ Po , 3,10 minuter, alfa förfaller till ...
• ²¹⁴ Pb , 26,8 minuter, beta förfaller till ...
• ²¹⁴ Bi , 19,9 minuter, beta förfaller till ...
• ²¹⁴ Po, 0.1643 ms, alfa förfaller till ...
• ²¹⁰ Pb, som har en mycket längre halveringstid på 22,3 år, beta förfaller till ...
• ²¹⁰ Bi, 5.013 dagar, beta förfaller till ...
• ²¹⁰ Po, 138,376 dagar, alfa förfaller till ...
• ²⁰⁶ Pb, stabil.

Radonjämviktsfaktorn är förhållandet mellan aktiviteten hos alla kortperiodiska radon-avkommor (som är ansvariga för de flesta av radons biologiska effekter) och den aktivitet som skulle vara i jämvikt med radonföräldern.

Om en stängd volym ständigt försörjs med radon, kommer koncentrationen av kortlivade isotoper att öka tills en jämvikt uppnås där förfallshastigheten för varje sönderfallsprodukt kommer att vara lika med själva radonets. Jämviktsfaktorn är 1 när båda aktiviteterna är lika, vilket betyder att sönderfallsprodukterna har hållit sig nära radonföräldern tillräckligt länge för att jämvikten ska nås inom ett par timmar. Under dessa förhållanden kommer varje ytterligare pCi/L radon att öka exponeringen med 0,01  arbetsnivå (WL, ett mått på radioaktivitet som vanligen används vid gruvdrift). Dessa villkor är inte alltid uppfyllda; i många hem är jämviktsfaktorn vanligtvis 40%; det vill säga det kommer att finnas 0,004 WL döttrar för varje pCi/L radon i luften. ²¹⁰ Pb tar mycket längre tid (årtionden) att komma i jämvikt med radon, men om miljön tillåter dammansamling under längre perioder kan ²¹⁰ Pb och dess sönderfallsprodukter också bidra till de totala strålningsnivåerna.

På grund av sin elektrostatiska laddning klibbar radon avkommor till ytor eller dammpartiklar, medan gasformig radon inte gör det. Tillbehör tar bort dem från luften, vilket vanligtvis gör att jämviktsfaktorn i atmosfären är mindre än 1. Jämviktsfaktorn sänks också med luftcirkulation eller luftfiltreringsanordningar och ökar med luftburna dammpartiklar, inklusive cigarettrök. Jämviktsfaktorn i epidemiologiska studier är 0,4.

Historia och etymologi

Apparater som används av Ramsay och Whytlaw-Gray för att isolera radon. M är ett kapillärrör, där ungefär 0,1 mm ³ isolerades. Radon blandat med väte kom in i det evakuerade systemet genom sifon A ; kvicksilver visas i svart.

Radon var det femte radioaktiva elementet som upptäcktes 1899 av Ernest Rutherford och Robert B. Owens vid McGill University i Montreal , efter uran, thorium, radium och polonium. År 1899 observerade Pierre och Marie Curie att gasen från radium förblev radioaktiv i en månad. Senare samma år märkte Rutherford och Owens variationer när de försökte mäta strålning från toriumoxid. Rutherford märkte att föreningarna av thorium kontinuerligt avger en radioaktiv gas som förblir radioaktiv i flera minuter och kallade denna gas "utstrålning" (från latin : emanare , att flöda ut, och emanatio , utgång), och senare "thoriumemanation" (" Th Em "). År 1900 rapporterade Friedrich Ernst Dorn några experiment där han märkte att radiumföreningar utgår från en radioaktiv gas som han kallade "radiumemanation" ("Ra ​​Em"). 1901 demonstrerade Rutherford och Harriet Brooks att emanationerna är radioaktiva, men krediterade Curies för upptäckten av elementet. 1903 observerades liknande emanationer från actinium av André-Louis Debierne och kallades "actinium emanation" ("Ac Em").

Flera förkortade namn föreslogs snart för de tre emanationerna: exradio , exthorio och exactinio 1904; radon (Ro), thoron (To) och akton eller acton (Ao) 1918; radeon , thoreon och actineon 1919, och så småningom radon , thoron och actinon 1920. (Namnet radon är inte relaterat till den för den österrikiska matematikern Johann Radon .) Likheten mellan spektra för dessa tre gaser med de av argon , krypton och xenon, och deras observerade kemiska tröghet fick Sir William Ramsay att föreslå 1904 att "emanationerna" kan innehålla ett nytt element i ädelgasfamiljen.

I början av 1900 -talet i USA gick guld förorenat med radondottern ²¹⁰ Pb in i smyckesindustrin. Detta var från guldfrön som hade hållit ²²² Rn som hade smält ner efter att radonet hade förfallit.

1909 isolerade Ramsay och Robert Whytlaw-Gray radon och bestämde dess smälttemperatur och ungefärliga densitet . År 1910 bestämde de att det var den tyngsta kända gasen. De skrev att " L'expression l'émanation du radium est fort incommode " ("uttrycket" radiumutstrålning "är mycket besvärligt") och föreslog det nya namnet niton (Nt) (från latin : nitens , shining) för att betona radioluminescensen fastighet, och 1912 accepterades den av International Commission for Atomic Weights . År 1923 valde International Committee for Chemical Elements och International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) bland namnen radon (Rn), thoron (Tn) och actinon (An). Senare, när isotoper numrerades istället för namngivna, tog elementet namnet på den mest stabila isotopen, radon , medan Tn döptes om till ²²⁰ Rn och An döptes om till ²¹⁹ Rn, vilket orsakade viss förvirring i litteraturen om elementets upptäckt medan Dorn hade upptäckt radon isotopen, hade han inte varit den första som upptäckte radon elementet.

Så sent som på 1960 -talet kallades elementet också helt enkelt som emanation . Den första syntetiserade föreningen av radon, radonfluorid, erhölls 1962. Än idag kan ordet radon hänvisa till antingen elementet eller dess isotop ²²² Rn, med thoron kvar som ett kort namn för ²²⁰ Rn för att dämpa denna oklarhet. Namnet actinon för ²¹⁹ Rn förekommer sällan idag, troligen på grund av den korta halveringstiden för den isotopen.

Faran för hög exponering för radon i gruvor, där exponeringar kan nå 1 000 000  Bq /m ³ , har länge varit känd. År 1530 beskrev Paracelsus en slösande sjukdom hos gruvarbetare, mala metallorum och Georg Agricola rekommenderade ventilation i gruvor för att undvika denna bergssjuka ( Bergsucht ). År 1879 identifierades detta tillstånd som lungcancer av Harting och Hesse i deras undersökning av gruvarbetare från Schneeberg, Tyskland. De första stora studierna med radon och hälsa skedde inom ramen för uranbrytning i Joachimsthal -regionen i Böhmen . I USA följde studier och begränsningar bara årtionden av hälsoeffekter på uranbrytare i sydvästra USA som anställdes under det tidiga kalla kriget ; standarder implementerades först 1971.

Närvaron av radon i inomhusluften dokumenterades redan 1950. Från och med 1970 -talet inleddes forskning för att ta itu med källor till inomhusradon, koncentrationsdeterminanter, hälsoeffekter och begränsande tillvägagångssätt. I USA fick problemet med inomhusradon stor publicitet och intensifierad utredning efter en stor publicerad incident 1984. Under rutinmässig övervakning vid ett kärnkraftverk i Pennsylvania befanns en arbetare vara förorenad med radioaktivitet. En hög koncentration av radon i hans hem identifierades därefter som ansvarig.

Förekomst

Koncentrationsenheter

²¹⁰ Pb bildas från sönderfallet av ²²² Rn. Här är en typisk avsättningshastighet på ²¹⁰ Pb som observerats i Japan som en funktion av tiden, på grund av variationer i radonkoncentration.

Alla diskussioner om radonkoncentrationer i miljön hänvisar till ²²² Rn. Medan den genomsnittliga produktionstakten på ²²⁰ Rn (från thorium-sönderfallsserien) är ungefär densamma som den för ²²² Rn, är mängden ²²⁰ Rn i miljön mycket mindre än den för ²²² Rn på grund av den korta halveringstiden för ²²⁰ Rn (55 sekunder, mot 3,8 dagar respektive).

Radonkoncentrationen i atmosfären mäts vanligtvis i becquerel per kubikmeter (Bq/m ³ ), den SI -härledda enheten . En annan måttenhet som är vanlig i USA är picocuries per liter (pCi/L); 1 pCi/L = 37 Bq/m ³ . Typiska inhemska exponeringar i genomsnitt cirka 48 Bq/m ³ inomhus, även om detta varierar mycket, och 15 Bq/m ³ utomhus.

I gruvindustrin mäts exponeringen traditionellt i arbetsnivå (WL) och den kumulativa exponeringen i arbetsnivåmånad (WLM); 1 WL motsvarar alla kombinationer av kortlivade ²²² Rn-döttrar ( ²¹⁸ Po, ²¹⁴ Pb, ²¹⁴ Bi och ²¹⁴ Po) i 1 liter luft som frigör 1,3 × 10 ⁵  MeV potentiell alfaenergi; 1 WL motsvarar 2,08 × 10 ⁻⁵ joule per kubikmeter luft (J/m ³ ). SI-enheten för kumulativ exponering uttrycks i joule-timmar per kubikmeter (J · h/m ³ ). En WLM motsvarar 3,6 × 10 ⁻³ J · h/m ³ . En exponering för 1 WL under en arbetsmånad (170 timmar) motsvarar 1 WLM kumulativ exponering. En kumulativ exponering på 1 WLM motsvarar ungefär det att bo ett år i en atmosfär med en radonkoncentration på 230 Bq/m ³ .

²²² Rn förfaller till ²¹⁰ Pb och andra radioisotoper. Nivåerna på ²¹⁰ Pb kan mätas. Avsättningshastigheten för denna radioisotop är väderberoende.

Radonkoncentrationer som finns i naturliga miljöer är alldeles för låga för att detekteras med kemiska medel. En koncentration på 1000 Bq/m ³ (relativt hög) motsvarar 0,17  pikogram per kubikmeter (pg/m ³ ). Den genomsnittliga koncentrationen av radon i atmosfären är cirka 6 × 10 ^{- 18} molprocent , eller cirka 150 atomer i varje milliliter luft. Radonaktiviteten i hela jordens atmosfär härrör från bara några tiotals gram radon, som konsekvent ersätts av sönderfall av större mängder radium, thorium och uran.

Naturlig

Radonkoncentration bredvid en urangruva

Radon produceras av det radioaktiva sönderfallet av radium-226, som finns i uranmalm, fosfatberg, skiffer, magmatiska och metamorfa bergarter som granit, gnejs och schist, och i mindre utsträckning, i vanliga bergarter som kalksten. Varje kvadratkilometer ytjord, till ett djup av 2,6 ^km2 till ett djup av 15 cm, innehåller cirka 1 gram radium, vilket frigör radon i små mängder till atmosfären. På global nivå beräknas det att 2,4 miljarder curier (90 EBq) radon släpps från jorden årligen.

Radonkoncentrationen kan skilja sig mycket från plats till plats. I det fria sträcker det sig från 1 till 100 Bq/m ³ , ännu mindre (0,1 Bq/m ³ ) över havet. I grottor eller ventilerade gruvor eller dåligt ventilerade hus stiger koncentrationen till 20–2 000 Bq/m ³ .

Radonkoncentrationen kan vara mycket högre i gruvsammanhang. Ventilationsbestämmelser instruerar att upprätthålla radonkoncentrationen i urangruvor under "arbetsnivån", med 95: e percentilenivåerna upp till nästan 3 WL (546 pCi ²²² Rn per liter luft; 20,2 kBq/m ³ , mätt från 1976 till 1985). Koncentrationen i luften vid det (oventilerade) Gastein Healing Gallery är i genomsnitt 43 kBq/m ³ (1,2 nCi/L) med ett maximalt värde på 160 kBq/m ³ (4,3 nCi/L).

Radon uppträder mestadels med förfallskedjan i radium- och uran -serien ( ²²² Rn), och marginellt med thorium -serien ( ²²⁰ Rn). Elementet kommer naturligt från marken och vissa byggmaterial över hela världen, var som helst spår av uran eller thorium, och särskilt i områden med jord som innehåller granit eller skiffer , som har en högre koncentration av uran. Alla granitregioner är inte utsatta för höga utsläpp av radon. Eftersom den är en sällsynt gas vandrar den vanligtvis fritt genom fel och fragmenterad jord och kan ackumuleras i grottor eller vatten. På grund av sin mycket korta halveringstid (fyra dagar för ²²² Rn) minskar radonkoncentrationen mycket snabbt när avståndet från produktionsområdet ökar. Radonkoncentrationen varierar mycket med säsong och atmosfäriska förhållanden. Till exempel har det visat sig att det ackumuleras i luften om det är en meteorologisk inversion och lite vind.

Höga halter av radon finns i vissa källvatten och varma källor. Städerna Boulder, Montana ; Misasa ; Bad Kreuznach , Tyskland; och landet Japan har radiumrika källor som avger radon. För att klassificeras som ett radonmineralvatten måste radonkoncentrationen vara över 2 nCi/L (74 kBq/m ³ ). Aktiviteten för radonmineralvatten når 2000 kBq/m ³ i Merano och 4000 kBq/m ³ i Lurisia (Italien).

Naturliga radonkoncentrationer i jordens atmosfär är så låga att radonrikt vatten i kontakt med atmosfären ständigt kommer att förlora radon genom förångning . Därför har grundvattnet en högre koncentration på ²²² Rn än ytvatten , eftersom radon kontinuerligt produceras genom radioaktivt sönderfall av ²²⁶ Ra som finns i bergarter. På samma sätt har den mättade zonen i en jord ofta ett högre radoninnehåll än den omättade zonen på grund av diffusionsförluster till atmosfären.

År 1971 passerade Apollo 15 110 km (68 mi) ovanför Aristarchus -platån på månen och upptäckte en betydande ökning av alfapartiklar som tros orsakas av förfallet på ²²² Rn. Närvaron av ²²² Rn har härletts senare från data som erhållits från Lunar Prospector alfa -partikelspektrometer.

Radon finns i en del petroleum . Eftersom radon har en liknande tryck- och temperaturkurva som propan , och oljeraffinaderier separerar petrokemikalier baserat på deras kokpunkter, kan rören som bär färskt separerad propan i oljeraffinaderier bli radioaktiva på grund av sönderfallande radon och dess produkter.

Rester från petroleum- och naturgasindustrin innehåller ofta radium och dess döttrar. Sulfatskalan från en oljebrunn kan vara radiumrik, medan vatten, olja och gas från en brunn ofta innehåller radon. Radon sönderfaller för att bilda fasta radioisotoper som bildar beläggningar på insidan av rörledningar.

Ackumulering i byggnader

Typisk log-normal radonfördelning i bostäder

Beräknad andel av amerikanska hem med koncentrationer av radon som överstiger EPA: s rekommenderade åtgärdsnivå på 4 pCi/L

Höga koncentrationer av radon i hem upptäcktes av en slump 1985 efter de stränga strålningstester som genomfördes vid det nya kärnkraftverket i Limerick Generating Station avslöjade att Stanley Watras , en byggingenjör vid anläggningen, var förorenad av radioaktiva ämnen trots att reaktorn aldrig hade blivit eldad. Typiska inhemska exponeringar är cirka 100 Bq/m ³ (2,7 pCi/L) inomhus. Någon nivå av radon finns i alla byggnader. Radon kommer oftast in i en byggnad direkt från jorden genom den lägsta nivån i byggnaden som är i kontakt med marken. Höga nivåer av radon i vattentillförseln kan också öka radonnivåerna inomhus. Typiska ingångspunkter för radon i byggnader är sprickor i fasta fundament och väggar, konstruktionsfogar, luckor i hängande golv och runt serviceledningar, hålrum inuti väggar och vattentillförsel. Radonkoncentrationerna på samma ställe kan skilja sig med dubbelt/halvt över en timme. Koncentrationen i ett rum i en byggnad kan också skilja sig väsentligt från koncentrationen i ett angränsande rum. Bostadens markegenskaper är den viktigaste källan till radon för bottenvåningen och högre koncentration av inomhusradon observerad på nedre våningar. De flesta av de höga radonkoncentrationerna har rapporterats från platser nära felzoner ; Därför är förekomsten av ett samband mellan utandningshastigheten från fel och radonkoncentrationer inomhus uppenbar.

Fördelningen av radonkoncentrationer kommer i allmänhet att skilja sig från rum till rum, och avläsningarna är genomsnittliga enligt regleringsprotokoll. Inomhus radonkoncentration antas vanligtvis följa en log-normalfördelning på ett visst territorium. Således används det geometriska medelvärdet i allmänhet för att uppskatta den "genomsnittliga" radonkoncentrationen i ett område.

Medelkoncentrationen varierar från mindre än 10 Bq/m ³ till över 100 Bq/m ³ i vissa europeiska länder. Typiska geometriska standardavvikelser som finns i studier varierar mellan 2 och 3, vilket betyder (med tanke på 68–95–99,7 -regeln ) att radonkoncentrationen förväntas vara mer än hundra gånger medelkoncentrationen för 2% till 3% av fallen.

Några av de högsta radonriskerna i USA finns i Iowa och i Appalachian Mountain -områdena i sydöstra Pennsylvania. Iowa har de högsta genomsnittliga radonkoncentrationerna i USA på grund av betydande isbildning som grundade de granitiska bergarterna från Canadian Shield och deponerade det som jordar som utgör den rika jordbruksmarken i Iowa. Många städer i staten, till exempel Iowa City , har klarat kraven på radonresistent konstruktion i nya hem. De näst högsta avläsningarna i Irland hittades i kontorsbyggnader i den irländska staden Mallow, County Cork , vilket föranleder lokal rädsla för lungcancer.

På några få ställen har uranutsläpp använts för deponier och byggdes därefter på, vilket resulterade i möjlig ökad exponering för radon.

Eftersom radon är en färglös, luktfri gas är det enda sättet att veta hur mycket som finns i luften eller vattnet att utföra tester. I USA är radontestsatser tillgängliga för allmänheten i butiker, till exempel järnaffärer, för hemmabruk, och testning är tillgänglig via licensierade proffs, som ofta är heminspektörer . Ansträngningar för att minska radonnivåerna inomhus kallas radonreducering . I USA rekommenderar EPA att alla hus testas för radon. I Storbritannien har Housing Health & Safety Rating System (HHSRS) fastighetsägare en skyldighet att utvärdera potentiella risker och faror för hälsa och säkerhet i en bostadsfastighet.

Industriell produktion

Radon erhålls som en biprodukt från uraniferös malmbehandling efter överföring till 1% lösningar av saltsyra eller bromvätesyror . Gasblandningen som extraheras från lösningarna innehåller H
₂, O
₂, Han, Rn, CO
₂, H.
₂O och kolväten . Blandningen renas genom att den förs över koppar vid 993 K (720 ° C; 1 328 ° F) för att avlägsna H
₂och O
₂och sedan KOH och P
₂O
₅används för att avlägsna syror och fukt genom sorption . Radon kondenseras av flytande kväve och renas från restgaser genom sublimering .

Radons kommersialisering är reglerad, men den är tillgänglig i små mängder för kalibrering av ²²² Rn mätsystem, till ett pris, 2008, på nästan 6 000 US $ (motsvarande 7 212 dollar 2020) per milliliter radiumlösning (som bara innehåller cirka 15 picogram av verkligt radon vid varje givet ögonblick). Radon produceras av en lösning av radium-226 (halveringstid på 1600 år). Radium-226 sönderfaller genom alfa-partikelemission och producerar radon som samlas över prover av radium-226 med en hastighet av cirka 1 mm ³ /dag per gram radium; jämvikt uppnås snabbt och radon produceras i ett stabilt flöde, med en aktivitet som är lika med radium (50 Bq). Gasformig ²²² Rn (halveringstid på cirka fyra dagar) flyr från kapseln genom diffusion .

Koncentrationsskala

Ansökningar

Medicinsk

En form av kvacksalver i början av 1900-talet var behandling av sjukdomar i ett radiotorium . Det var ett litet, förseglat rum för patienter att utsättas för radon för dess "medicinska effekter". Radons cancerframkallande natur på grund av dess joniserande strålning blev uppenbar senare. Radons molekylskadande radioaktivitet har använts för att döda cancerceller, men det ökar inte hälsan hos friska celler. Den joniserande strålningen orsakar bildandet av fria radikaler , vilket resulterar i cellskador , vilket orsakar ökad sjukdom, inklusive cancer .

Exponering för radon har föreslagits för att mildra autoimmuna sjukdomar som artrit i en process som kallas strålningshormes . Som ett resultat, i slutet av 1900 -talet och början av 2000 -talet , lockade "hälsogruvor" etablerade i Basin, Montana , människor som letade efter hälsoproblem som artrit genom begränsad exponering för radioaktivt gruvvatten och radon. Övningen är avskräckt på grund av de väl dokumenterade sjukdomseffekterna av höga doser av strålning på kroppen.

Radioaktiva vattenbad har applicerats sedan 1906 i Jáchymov , Tjeckien, men redan före upptäckten av radon användes de i Bad Gastein , Österrike. Radiumrika källor används också i traditionell japansk onsen i Misasa , Tottori Prefecture . Drickterapi tillämpas i Bad Brambach , Tyskland. Inhalationsterapi utförs i Gasteiner-Heilstollen , Österrike, i Świeradów-Zdrój , Czerniawa-Zdrój , Kowary , Lądek Zdrój , Polen, i Harghita Băi , Rumänien och i Boulder, Montana . I USA och Europa finns det flera "radonspa", där människor sitter i minuter eller timmar i en högradonatmosfär.

Radon har producerats kommersiellt för användning inom strålterapi, men har för det mesta ersatts av radionuklider gjorda i partikelacceleratorer och kärnreaktorer . Radon har använts i implanterbara frön, gjorda av guld eller glas, främst för behandling av cancer, känd som brachyterapi . Guldfrön producerades genom att fylla ett långt rör med radon pumpat från en radiumkälla, varvid röret delades upp i korta sektioner genom pressning och skärning. Guldskiktet håller radonet inuti och filtrerar ut alfa- och betastrålningarna, samtidigt som gammastrålarna släpps ut (vilket dödar den sjuka vävnaden). Aktiviteterna kan sträcka sig från 0,05 till 5 millicury per utsäde (2 till 200 MBq). Gammastrålarna produceras av radon och de första kortlivade elementen i dess sönderfallskedja ( ²¹⁸ Po, ²¹⁴ Pb, ²¹⁴ Bi, ²¹⁴ Po).

Radon och dess första sönderfallsprodukter är mycket kortlivade, fröet lämnas kvar. Efter 11 halveringstider (42 dagar) ligger radonradioaktiviteten på 1/2000 av dess ursprungliga nivå. Vid detta skede kommer den dominerande kvarvarande aktiviteten från radonförfallsprodukten ²¹⁰ Pb, vars halveringstid (22,3 år) är 2000 gånger den för radon och dess ättlingar ²¹⁰ Bi och ²¹⁰ Po.

Vetenskaplig

Radonutsläpp från jorden varierar med jordtyp och med yturanhalt, så radonkoncentrationer utomhus kan användas för att spåra luftmassor i begränsad grad. Detta faktum har använts av vissa atmosfäriska forskare ( Radon storm ). På grund av radons snabba luftförlust och relativt snabba sönderfall används radon i hydrologisk forskning som studerar samspelet mellan grundvatten och vattendrag . Varje betydande koncentration av radon i en ström är en bra indikator på att det finns lokala tillförsel av grundvatten.

Radonjordskoncentration har använts på ett experimentellt sätt för att kartlägga nedgrävda geologiska fel nära underjorden eftersom koncentrationerna i allmänhet är högre än felen. På samma sätt har den funnit en begränsad användning vid prospektering av geotermiska gradienter .

Vissa forskare har undersökt förändringar i grundvattenradonkoncentrationer för förutsägelser av jordbävningar . Ökningar i radon noterades före jordbävningarna i Tashkent 1966 och Mindoro 1966 . Radon har en halveringstid på cirka 3,8 dagar, vilket innebär att den kan hittas bara kort efter att den har producerats i den radioaktiva sönderfallskedjan. Av denna anledning har det antagits att ökningar i radonkoncentration beror på att det bildas nya sprickor under jorden, vilket skulle möjliggöra ökad grundvattencirkulation och spola ut radon. Generationen av nya sprickor kanske inte orimligt antas föregå stora jordbävningar. Under 1970- och 1980 -talen fann vetenskapliga mätningar av radonemissioner nära fel att jordbävningar ofta inträffade utan radonsignal, och radon upptäcktes ofta utan att någon jordbävning skulle följa. Det avfärdades sedan av många som en opålitlig indikator. Från och med 2009 undersöktes det som en möjlig föregångare av NASA .

Radon är en känd förorening som släpps ut från geotermiska kraftverk eftersom den finns i materialet som pumpas från djupt under jorden. Det sprids snabbt och ingen radiologisk fara har påvisats i olika undersökningar. Dessutom injicerar typiska system materialet djupt under jord istället för att släppa det vid ytan, så dess miljöpåverkan är minimal.

På 1940- och 50 -talen användes radon för industriell radiografi . Andra röntgenkällor, som blev tillgängliga efter andra världskriget, ersatte snabbt radon för denna applikation, eftersom de var lägre i kostnad och hade mindre risk för alfastrålning .

Hälsorisker

I gruvor

Radon-222 sönderfallsprodukter har klassificerats av International Agency for Research on Cancer som cancerframkallande för människor, och som en gas som kan inandas är lungcancer ett särskilt bekymmer för människor som utsätts för förhöjda nivåer av radon under långvariga perioder. Under 1940- och 1950-talen, när säkerhetsstandarder som kräver dyr ventilation i gruvor inte implementerades i stor utsträckning, var radonexponering kopplad till lungcancer bland icke-rökare gruvbrytare av uran och andra hårda bergmaterial i det som nu är Tjeckien, och senare bland gruvarbetare. från sydvästra USA och södra Australien . Trots att dessa faror var kända i början av 1950 -talet förblev denna yrkesfara dåligt hanterad i många gruvor fram till 1970 -talet. Under denna period öppnade flera företagare tidigare urangruvor i USA för allmänheten och annonserade påstådda hälsofördelar med att andas radongas under jorden. Hävdade hälsofördelar inkluderade smärta, sinus, astma och artritlindring, men dessa visade sig vara falska och regeringen förbjöd sådana annonser 1975.

Sedan dess har ventilation och andra åtgärder använts för att minska radonnivåerna i de flesta drabbade gruvor som fortsätter att fungera. Under de senaste åren har den genomsnittliga årliga exponeringen för uranbrytare sjunkit till nivåer som liknar koncentrationerna som andas in i vissa hem. Detta har minskat risken för yrkesinducerad cancer från radon, även om hälsoproblem kan kvarstå för dem som för närvarande är anställda i berörda gruvor och för dem som har varit anställda i dem tidigare. Eftersom den relativa risken för gruvarbetare har minskat, så har förmågan att upptäcka överskottsrisker bland den befolkningen.

Rester från bearbetning av uranmalm kan också vara en källa till radon. Radon som härrör från den höga radiumhalten i avtäckta soptippar och svansdammar kan lätt släppas ut i atmosfären och påverka människor som bor i närheten.

Förutom lungcancer har forskare teoretiserat en möjlig ökad risk för leukemi på grund av radonexponering. Empiriskt stöd från studier av den allmänna befolkningen är inkonsekvent, och en studie av uranminerare fann ett samband mellan radonexponering och kronisk lymfatisk leukemi .

Gruvarbetare (liksom arbetare inom malnings- och malmtransporter) som arbetade inom uranindustrin i USA mellan 1940- och 1971 -talet kan vara berättigade till kompensation enligt lagen om strålningsexponering (RECA). Efterlevande anhöriga kan också ansöka i fall då den tidigare anställda är avliden.

Inte bara urangruvor påverkas av förhöjda halter av radon. Särskilt kolgruvor påverkas också eftersom kol kan innehålla mer uran och torium än kommersiellt driftade urangruvor.

Exponering på inhemsk nivå

Långvarig exponering för högre koncentrationer av Radon har en ökning av lungcancer. Sedan 1999 har det varit undersökningar världen över hur radonkoncentrationer uppskattas. Bara i USA har genomsnitt registrerats till minst 40 Bq/meter i kuber. Steck et al. gjorde en studie om variationen mellan inomhus och utomhus radon i Iowa och Minnesota. Högre strålning hittades i en befolkad region snarare än i obefolkade regioner i Centralamerika som helhet. I vissa nordvästra Iowa och sydvästra Minnesota län överskrider radonkoncentrationerna utomhus de nationella genomsnittliga radonkoncentrationerna inomhus. Trots ovanstående genomsnitt var både Minnesota och Iowas antal exceptionellt nära, oavsett avstånd. Noggranna doser av Radon behövs starkt för att ytterligare förstå de problem Radon totalt kan ha på ett samhälle. Det är underförstått att radonförgiftning leder till dålig hälsa och lungcancer, men med ytterligare forskning kan kontroller förändra resultaten i radonutsläpp både inom och utanför bostäder. Radonexponering (mestadels radondöttrar) har kopplats till lungcancer i många fallkontrollstudier utförda i USA, Europa och Kina. Det finns cirka 21 000 dödsfall per år i USA på grund av radoninducerad lungcancer. En av de mest omfattande radonstudierna som utförts i USA av Dr. R. William Field och kollegor fann en 50% ökad risk för lungcancer även vid de långvariga exponeringarna vid EPA: s åtgärdsnivå på 4 pCi/L. Nordamerikanska och europeiska poolade analyser stöder ytterligare dessa resultat. Diskussionen om de motsatta resultaten fortsätter dock fortfarande, särskilt en retrospektiv fallkontrollstudie från 2008 av risken för lungcancer som visade en betydande cancersänkning för radonkoncentrationer mellan 50 och 123 Bq/m ³ .

De flesta modeller för exponering för radon i bostäder är baserade på studier av gruvarbetare, och direkta uppskattningar av riskerna för husägare skulle vara mer önskvärda. På grund av svårigheterna att mäta risken för radon i förhållande till rökning har modeller av deras effekt ofta använt dem.

Radon har ansetts vara den näst vanligaste orsaken till lungcancer och den främsta miljömässiga orsaken till cancerdödlighet av EPA, med den första som röker . Andra har nått liknande slutsatser för Storbritannien och Frankrike. Radonexponering i hem och kontor kan uppstå från vissa bergformationer under ytan, och även från vissa byggmaterial (t.ex. vissa graniter). Den största risken för radonexponering uppstår i byggnader som är lufttäta, otillräckligt ventilerade och har grundläckor som släpper in luft från marken till källare och bostadsrum.

Åtgärd och referensnivå

WHO presenterade 2009 en rekommenderad referensnivå (den nationella referensnivån), 100 Bq/m ³ , för radon i bostäder. Rekommendationen säger också att där detta inte är möjligt bör 300 Bq/m ³ väljas som högsta nivå. En nationell referensnivå bör inte vara en gräns, utan bör representera den högsta acceptabla årliga genomsnittliga radonkoncentrationen i en bostad.

Den praktiska koncentrationen av radon i ett hem varierar beroende på vilken organisation som gör rekommendationen. Exempelvis uppmuntrar EPA att åtgärder vidtas vid koncentrationer så låga som 74 Bq/m ³ (2 pCi/L), och Europeiska unionen rekommenderar åtgärder tas när koncentrationer når 400 Bq/m ³ (11 pCi/L) för gamla hus och 200 Bq/m ³ (5 pCi/L) för nya. Den 8 juli 2010 utfärdade Storbritanniens hälsoskyddsmyndighet nya råd om en "målnivå" på 100 Bq/m ³ samtidigt som en "åtgärdsnivå" på 200 Bq/m ³ bibehålls . Liknande nivåer (som i Storbritannien) publiceras av Norwegian Radiation and Nuclear Safety Authority (DSA) med maxgränsen för skolor, dagis och nya bostäder som är 200 Bq/m ³ , där 100 Bq/m ³ är satt som åtgärdsnivå. I alla nya höljen bör förebyggande åtgärder vidtas mot radonackumulering.

Inandning och rökning

Resultat från epidemiologiska studier indikerar att risken för lungcancer ökar med exponering för radon i bostäder. Ett välkänt exempel på felkälla är rökning, den främsta riskfaktorn för lungcancer. I USA beräknas cigarettrökning orsaka 80% till 90% av alla lungcancer.

Enligt EPA är risken för lungcancer för rökare signifikant på grund av synergistiska effekter av radon och rökning. För denna befolkning kommer cirka 62 personer av totalt 1000 att dö av lungcancer jämfört med 7 personer av totalt 1000 för personer som aldrig har rökt. Det kan inte uteslutas att risken för icke-rökare i första hand ska förklaras av en effekt av radon.

Radon, liksom andra kända eller misstänkta yttre riskfaktorer för lungcancer, är ett hot för rökare och tidigare rökare. Detta demonstrerades av den europeiska poolningsstudien. En kommentar till poolningsstudien sade: "det är inte lämpligt att bara tala om en risk från radon i hem. Risken är från rökning, förvärrad av en synergistisk effekt av radon för rökare. Utan rökning verkar effekten vara så liten som obetydlig. "

Enligt den europeiska poolstudien finns det en skillnad i risk för histologiska undertyper av lungcancer och radonexponering. Småcellig lungcancer , som har en hög korrelation med rökning, har en högre risk efter radonexponering. För andra histologiska undertyper som adenokarcinom , den typ som främst drabbar icke-rökare, verkar risken från radon vara lägre.

En studie av strålning från strålterapi efter mastektomi visar att de enkla modellerna som tidigare använts för att bedöma de kombinerade och separata riskerna från strålning och rökning måste utvecklas. Detta stöds också av ny diskussion om beräkningsmetoden, den linjära no-threshold-modellen , som rutinmässigt har använts.

En studie från 2001, som omfattade 436 icke-rökare och en kontrollgrupp på 1649 icke-rökare, visade att exponering för radon ökade risken för lungcancer hos icke-rökare. Gruppen som hade utsatts för tobaksrök i hemmet tycktes ha en mycket högre risk, medan de som inte utsattes för passiv rökning inte visade någon ökad risk med ökad radonexponering.

Förtäring

Effekterna av radon vid förtäring är okända, även om studier har visat att dess biologiska halveringstid varierar från 30 till 70 minuter, med 90% avlägsnande vid 100 minuter. År 1999 undersökte US National Research Council frågan om radon i dricksvatten. Risken i samband med intag ansågs nästan försumbar. Vatten från underjordiska källor kan innehålla betydande mängder radon beroende på omgivande berg- och markförhållanden, medan ytkällor i allmänhet inte gör det.

Havseffekter av Radon

Havsytan bär bara cirka 10^-4 226 Ra, där mätningar av 222 Ra-koncentration har varit 1% över olika kontinenter. Den största betydelsen av att förstå 222 Ra flux från havet är att veta att ökad användning av Radon också cirkulerar och ökar i atmosfären. Havsytkoncentrationer har en utbyte i atmosfären, vilket gör att 222 Radon ökar genom luft-havsgränssnittet. Även om de testade områdena var mycket grunda, skulle ytterligare mätningar i en mängd olika kustregimer hjälpa till att definiera karaktären hos 222 observerade Radon. Förutom att det intas genom dricksvatten, frigörs också radon från vattnet när temperaturen höjs, trycket minskar och när vattnet luftas. Optimala förhållanden för radonfrisättning och exponering inträffade under duschen. Vatten med en radonkoncentration på 10 ⁴  pCi/L kan öka den inomhus luftburna radonkoncentrationen med 1 pCi/L under normala förhållanden.

Testning och begränsning

En digital radondetektor

Ett radontestkit

Det finns relativt enkla tester för radongas. I vissa länder utförs dessa tester metodiskt inom områden med kända systematiska faror. Radondetekteringsanordningar är kommersiellt tillgängliga. Digitala radondetektorer ger löpande mätningar som ger både dagliga, veckovisa, kortsiktiga och långsiktiga genomsnittliga avläsningar via en digital display. Kortsiktiga radontestanordningar som används för initial screening är billiga, i vissa fall gratis. Det finns viktiga protokoll för att ta kortsiktiga radontester och det är absolut nödvändigt att de följs strikt. Satsen innehåller en uppsamlare som användaren hänger i husets lägsta beboeliga golv i två till sju dagar. Användaren skickar sedan samlaren till ett laboratorium för analys. Långsiktiga kit, som tar samlingar i upp till ett år eller mer, är också tillgängliga. Ett testpaket för öppen mark kan testa radonutsläpp från marken innan bygget påbörjas. Radonkoncentrationer kan variera dagligen, och exakta uppskattningar av radonexponering kräver långsiktiga genomsnittliga radonmätningar i de utrymmen där en individ tillbringar betydande tid.

Radonnivåerna fluktuerar naturligt på grund av faktorer som övergående väderförhållanden, så ett första test kanske inte är en korrekt bedömning av ett hems genomsnittliga radonnivå. Radonnivåerna är högst under den svalaste delen av dagen när tryckskillnaderna är som störst. Därför motiverar ett högt resultat (över 4 pCi/L) att testet upprepas innan man påbörjar dyrare reduceringsprojekt. Mätningar mellan 4 och 10 pCi/L garanterar ett långsiktigt radontest. Mätningar över 10 pCi/L garanterar bara ytterligare ett kortsiktigt test så att åtgärderna inte fördröjs onödigt. Köpare av fastigheter rekommenderas att fördröja eller avvisa ett köp om säljaren inte framgångsrikt har minskat radon till 4 pCi/L eller mindre.

Eftersom halveringstiden för radon bara är 3,8 dagar kommer avlägsnande eller isolering av källan att kraftigt minska faran inom några veckor. En annan metod för att minska radonnivåerna är att modifiera byggnadens ventilation. I allmänhet ökar radonkoncentrationerna inomhus när ventilationshastigheterna minskar. På en välventilerad plats tenderar radonkoncentrationen att anpassas till utomhusvärden (vanligtvis 10 Bq/m ³ , från 1 till 100 Bq/m ³ ).

De fyra huvudsakliga sätten att minska mängden radon som ackumuleras i ett hus är:

• Undertryckning av plattor (sugning av marken) genom ökad ventilation under golvet;
• Förbättra husets ventilation och undvika transport av radon från källaren till vardagsrummen;
• Installera ett radonsumpsystem i källaren;
• Installera ett positivt trycksättningssystem eller positivt ventilationssystem.

Enligt EPA är metoden för att minska radon "... främst används ett avluftningsrörsystem och fläkt, som drar radon från under huset och ventilerar det till utsidan", som också kallas undertryckning av plattor, aktiv mark tryckavlastning eller jordsugning. Generellt kan inomhusradon dämpas genom tryckavlastning under plattor och utmattning av sådan radonbelastad luft utomhus, bort från fönster och andra byggnadsöppningar. "[EPA] rekommenderar i allmänhet metoder som förhindrar att radon tränger in. Jordsugning förhindrar till exempel att radon kommer in i ditt hem genom att dra radonen underifrån av hemmet och ventilera det genom ett eller flera rör till luften ovanför hem där det snabbt späds ut "och" EPA rekommenderar inte användning av tätning ensam för att minska radon eftersom tätning i sig inte har visat sig sänka radonnivåerna nämnvärt eller konsekvent ".

Ventilationssystem med positivt tryck kan kombineras med en värmeväxlare för att återvinna energi i processen att utbyta luft med utsidan, och helt enkelt släppa ut källarluft till utsidan är inte nödvändigtvis en livskraftig lösning eftersom detta faktiskt kan dra radongas in i en bostad. Hus byggda på en krypgrund kan dra nytta av en radonsamlare installerad under en "radonbarriär" (ett plastskikt som täcker krypgrunden). För kryputrymmen säger EPA "En effektiv metod för att minska radonnivåer i krypgrundshus innebär att man täcker jordgolvet med ett plastmaterial med hög densitet. Ett ventilationsrör och en fläkt används för att dra radonen under arket och ventilera det Denna form av jordsugning kallas för submembransugning, och när den appliceras på rätt sätt är det det mest effektiva sättet att minska radonnivåerna i krypgrundshus. "

Se även

• Internationellt radonprojekt
• Lucas cell
• Pleochroic halo (aka: Radiohalo)
• Strålningsexponeringskompensationslagen

Referenser

externa länkar

• Radon- och radonpublikationer vid United States Environmental Protection Agency
• National Radon Program Services värd Kansas State University
• Storbritannien kartor över radon
• Radoninformation från folkhälsan England
• Vanliga frågor om Radon vid National Safety Council
• Radon vid The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)
• Radon and Lung Health från American Lung Association
• Radons inverkan på din hälsa - Lungförening
• The Geology of Radon , James K. Otton, Linda CS Gundersen och R. Randall Schumann
• Hemköpar- och säljarguide till Radon En artikel av International Association of Certified Home Inspectors ( InterNACHI )
• Toxikologisk profil för Radon , Utkast till allmän kommentar, Agency for Toxic Substances and Disease Registry, september 2008
• Hälsoeffekter av exponering för radon : BEIR VI. Utskottet för hälsorisker för exponering för radon (BEIR VI), National Research Council tillgängligt online
• UNSCEAR 2000 Rapport till generalförsamlingen , med vetenskapliga bilagor: Bilaga B: Exponeringar från naturliga strålningskällor.
• Ska du mäta radonkoncentrationen i ditt hem? , Phillip N. Price, Andrew Gelman , i Statistics: A Guide to the Unknown , januari 2004.