Тұрмыстық және өнеркәсіп ғимараттарындағы табиғи радионуклидтердің құрамының өзгеру динамикасы
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1 бөлім ӘДЕБИ ШОЛУ
1.1 Радиация көздері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.2 Радонның ластаушы көздері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
1.3 Биологиялық объектілер бойынша әсері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
1.4 г ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2 бөлім ЭКСПЕРИМЕНТТІК БӨЛІМ
2.1 Радонның зерттеу әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
2.2 Тұрғын үйлердегі радонның эквивалентті дозасының қуаты ... ... ... ... ... ...
2.3 Өнеркәсіп маңындағы радонның эквивалентті дозасының қуаты ... ... ... ...
2.4 Талдау нәтижелері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
ҚОСЫМШАЛАР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1 бөлім ӘДЕБИ ШОЛУ
1.1 Радиация көздері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.2 Радонның ластаушы көздері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
1.3 Биологиялық объектілер бойынша әсері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
1.4 г ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2 бөлім ЭКСПЕРИМЕНТТІК БӨЛІМ
2.1 Радонның зерттеу әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
2.2 Тұрғын үйлердегі радонның эквивалентті дозасының қуаты ... ... ... ... ... ...
2.3 Өнеркәсіп маңындағы радонның эквивалентті дозасының қуаты ... ... ... ...
2.4 Талдау нәтижелері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
ҚОСЫМШАЛАР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Зерттеудің өзектілігі:
Соңғы жылдары қаламыздың қоршаған ортасы заманауи технологиялық өркениеттің негізіне айналды. Бұл қаланың қоршаған оратаға антропогендік әсер ету дәрежесі ғана емес, сонымен қатар салынған және пайдаланылатын құрылыс нысандарының зиянды әсер етуі болып табылады. Осы ықтимал теріс факторлардың бірі радонның және оның ыдырау өнімдерінің адамның тұрғын үй аймағына тікелей әсер етуі болып табылады. Радон - дәмі мен иісі жоқ түссіз газ, ауадан 7,5 есе ауыр, радийдың ыдырау өнімі болып табылады. Радон жер қыртысынан біртіндеп бөлінеді, алайда оның сыртқы ауадағы жинақталуы көлемнің әр түрлі нүктелері үшін елеулі ерекшеліктерімен көрінеді. Жұмыстың негізгі мақсаты радонның тұрғын үйдегі және өнеркәсіп маңындағы мөлшерін есептеу болып табылады. Зерттеудің өзектілігі. Халықаралық радиологияны қорғау комиссиясының ақпаратына сай (ХРҚК), атомды радиация әсерінің ғылыми комитеті (АРӘҒК) БҰҰ ең көп сәулелену бөлігі (жалпыдан шамамен 80 %), кәдімгі жағдайда халық радиацияның табиғи көздерінен алады. Бұл мөлшердің жартысынан көбі радон газының қатысында және оның ғимарат ауасында ыдырау өнімдерінен, адам уақытының 70% сол жерде өткізеді. Радон — асыл инертті газ, адамның өмірінде маңызды орын алады. Өкінішке орай, ол негативті - радон радиоактивті сонықтан ол қауіпті болып табылады. Ол топырақтан үздіксіз бөлініп, жердің барлық қабатында таралып, жерасты және беткей суларында, атмосферада, әрбір үйде болады. Өркениетті қоғамда радонның қауіптігін түсініп, оның күрделі кешенді мәселер екенін ескере отырып, өйткені радиоэкологиялық үрдістерде материяның үш құрылымдық деңгейінде: ядролы, атомды-молекулярлы және макроскопиялық кездеседі. Сондықтан оны шешу міндеті адамға және биологиялық нысандарға радонның әсер ету диагностикасы және технологияның бейтараптануы қамтамасыз ету қажет. Чернобыль апатынан соң, қазіргі уақытта алдыңғы қатарлы әлемдік елдердің ядролық қаруды сынаудан бас тартуы, атомдық электростанциясымен байланысты адамдардың сәулелену қауіпі артқанын байқады. Алайда, ескеретіні сіз үйде болсаңызда сәулелену қауіпі бар. Мұнда табиғи газ — радон және ауыр металды өнімдерінің ыдарауы қауіп тудырады. Оның зардабын адамзат әлі күнге тартуда.
Соңғы жылдары қаламыздың қоршаған ортасы заманауи технологиялық өркениеттің негізіне айналды. Бұл қаланың қоршаған оратаға антропогендік әсер ету дәрежесі ғана емес, сонымен қатар салынған және пайдаланылатын құрылыс нысандарының зиянды әсер етуі болып табылады. Осы ықтимал теріс факторлардың бірі радонның және оның ыдырау өнімдерінің адамның тұрғын үй аймағына тікелей әсер етуі болып табылады. Радон - дәмі мен иісі жоқ түссіз газ, ауадан 7,5 есе ауыр, радийдың ыдырау өнімі болып табылады. Радон жер қыртысынан біртіндеп бөлінеді, алайда оның сыртқы ауадағы жинақталуы көлемнің әр түрлі нүктелері үшін елеулі ерекшеліктерімен көрінеді. Жұмыстың негізгі мақсаты радонның тұрғын үйдегі және өнеркәсіп маңындағы мөлшерін есептеу болып табылады. Зерттеудің өзектілігі. Халықаралық радиологияны қорғау комиссиясының ақпаратына сай (ХРҚК), атомды радиация әсерінің ғылыми комитеті (АРӘҒК) БҰҰ ең көп сәулелену бөлігі (жалпыдан шамамен 80 %), кәдімгі жағдайда халық радиацияның табиғи көздерінен алады. Бұл мөлшердің жартысынан көбі радон газының қатысында және оның ғимарат ауасында ыдырау өнімдерінен, адам уақытының 70% сол жерде өткізеді. Радон — асыл инертті газ, адамның өмірінде маңызды орын алады. Өкінішке орай, ол негативті - радон радиоактивті сонықтан ол қауіпті болып табылады. Ол топырақтан үздіксіз бөлініп, жердің барлық қабатында таралып, жерасты және беткей суларында, атмосферада, әрбір үйде болады. Өркениетті қоғамда радонның қауіптігін түсініп, оның күрделі кешенді мәселер екенін ескере отырып, өйткені радиоэкологиялық үрдістерде материяның үш құрылымдық деңгейінде: ядролы, атомды-молекулярлы және макроскопиялық кездеседі. Сондықтан оны шешу міндеті адамға және биологиялық нысандарға радонның әсер ету диагностикасы және технологияның бейтараптануы қамтамасыз ету қажет. Чернобыль апатынан соң, қазіргі уақытта алдыңғы қатарлы әлемдік елдердің ядролық қаруды сынаудан бас тартуы, атомдық электростанциясымен байланысты адамдардың сәулелену қауіпі артқанын байқады. Алайда, ескеретіні сіз үйде болсаңызда сәулелену қауіпі бар. Мұнда табиғи газ — радон және ауыр металды өнімдерінің ыдарауы қауіп тудырады. Оның зардабын адамзат әлі күнге тартуда.
1. Corbridje D.E.C. The structural of chemictry of phosphates // Bull. soc. fr.miner. et. cristallog. - 1971. – Vol. 94, № 1. – P. 271-299.
2. Сергеева Н.М., Кузменьков М.И., Гернега И.Б. и др. О зависимости свойств метафосфатов от строения аниона // Изв. АН СССР. Серия неорг. матер. – 1982. - №12. – С. 2030-2035.
3. Полетаев Э.В. Колебательные спектры и строение анионов кристаллических метафосфатов // Изв. АН КазССР. Серия химич. – 1978. - № 5. - С. 13.
4. Жданов Ю.Ф. Химия и технология полифосфатов. - М.: Химия, 1979. - 240 с.
5. Шевченко Ф.Д. Расчет состава и прочности комплексов методом пересечения кривых // Укр.химич. журн. - 1965. - Т.31, №2.- С. 229-232.
6. Владимирская Т.Н., Чепелевецкий М.Л. Исследование комплексо- образования в системах Fe3+ - P3O105H2O и P2O7 4H2O. Химия и технология - конденсированных фосфатов. - Алматы: Наука, 1971. - С. 162-167
7. Кожевникова Г.В. Комплексообразование и гидролиз как конкурирующие процессы в водносолевых системах // Коорд. химия. – 1992. - Т.18, вып. 8. - С. 803-807.
8. Kукушкин Ю.Н. Химия координационных соединений. – М.: Высшая школа, 1985. – 544 с.
9. Griffitth E. The chemical and physical properties of condensed phosphates // Pure and Appl. chem. - 1975. – V. 44, № 2. - P. 217-220.
10. Рогольская Г.К., Серазетдинов Д.З., Бектуров А.Б. Влияние некоторых модификаторов на свойства и гидролитические превращения метафосфата калия / В кн.: Химия и технология конденсированных фосфатов. Алма-Ата: Наука, 1980. – С. 12-16.
11. Черепанова А.С., Гришина И.А. Гидратация и гидролиз метафосфата калия / В кн.: Химия и технология конденсированных фосфатов. Алма-Ата: Наука, 1980. – С. 7-11.
12. Steger E. Die Ultrarotspektren einiger tetra- metaphosphate // Ztsch. Anorg. Allgem. Chem. – 1998. – T.34, №8. – Р. 2387-2390.
13. Продан Е.А., Голиков А.Н., Лесникович Л.А., Куц П.С. Модифицированные триполифосфаты щелочных металлов - М.: НИИТЭХИМ, 1991. – 85 с.
14. Продан Е.А. Неорганическая топохимия. - Минск: Наука и техника, 1986. – 240 с.
15. Констант З.А., Диндуне А.П. Фосфаты двухвалентных металлов. – Рига: Зинатне, 1987. - 371 с.
16. Жданов Ю.Ф. Химия и технология полифосфатов. - М.: Химия, 1979. - 240 с.
17. Беремжанов Б.А., Покровская Ю.А., Серазетдинов Д.З., Калмыков С.И., Полетаев Э.В. Изучение состава некоторых серусодержащих полифосфатов калия // Журн. неорг. хим. – 1974. – Т.3, вып. 12. - С. 734-736.
18. Щегров Л.Н. Фосфаты двухвалентных металлов. – Киев: Наук. думка, 1987. – 216 с.
19. Ордабаева А.А., Литвиненко В.И., Бектуров А.Б. Исследование термических превращений в присутствии сульфата калия // Изв. АН КазССР. Серия химич. – 1986. - №6. - С. 734-736.
20. Фомина Е.А. Состояние и научные проблемы в производстве фосфорных солей в СССР и зарубежом / Тезисы докл. IV Всес. конф. по физ.химии исслед. фосфатов. – Минск: Высшая школа, 1976. - С. 314 - 317.
21. Набиев М.Н., Беглов Б.М., Здукос А.Т. Конденсированные фосфаты и удобрения на их основе. – Ташкент: Фан, 1974. - 240 с.
22. Пальмин В.В., Гриценко В.И. Влияние пирофосфата натрия и γ-лучей, а также способа упаковки на длительность хранения посоленного мяса // Мясная индустр.СССР. - 1971. - Т.42, № 4. - С. 245 - 249.
23. Бектуров А.Б., Серазетдинов Д.З., Кушников Ю. А. и др. Полимерные продукты дегидратации однозамещенного ортофосфата магния // Журн. неорг. хим.- 1967. - Т. 12, № 9. - С. 2355-2362
2. Сергеева Н.М., Кузменьков М.И., Гернега И.Б. и др. О зависимости свойств метафосфатов от строения аниона // Изв. АН СССР. Серия неорг. матер. – 1982. - №12. – С. 2030-2035.
3. Полетаев Э.В. Колебательные спектры и строение анионов кристаллических метафосфатов // Изв. АН КазССР. Серия химич. – 1978. - № 5. - С. 13.
4. Жданов Ю.Ф. Химия и технология полифосфатов. - М.: Химия, 1979. - 240 с.
5. Шевченко Ф.Д. Расчет состава и прочности комплексов методом пересечения кривых // Укр.химич. журн. - 1965. - Т.31, №2.- С. 229-232.
6. Владимирская Т.Н., Чепелевецкий М.Л. Исследование комплексо- образования в системах Fe3+ - P3O105H2O и P2O7 4H2O. Химия и технология - конденсированных фосфатов. - Алматы: Наука, 1971. - С. 162-167
7. Кожевникова Г.В. Комплексообразование и гидролиз как конкурирующие процессы в водносолевых системах // Коорд. химия. – 1992. - Т.18, вып. 8. - С. 803-807.
8. Kукушкин Ю.Н. Химия координационных соединений. – М.: Высшая школа, 1985. – 544 с.
9. Griffitth E. The chemical and physical properties of condensed phosphates // Pure and Appl. chem. - 1975. – V. 44, № 2. - P. 217-220.
10. Рогольская Г.К., Серазетдинов Д.З., Бектуров А.Б. Влияние некоторых модификаторов на свойства и гидролитические превращения метафосфата калия / В кн.: Химия и технология конденсированных фосфатов. Алма-Ата: Наука, 1980. – С. 12-16.
11. Черепанова А.С., Гришина И.А. Гидратация и гидролиз метафосфата калия / В кн.: Химия и технология конденсированных фосфатов. Алма-Ата: Наука, 1980. – С. 7-11.
12. Steger E. Die Ultrarotspektren einiger tetra- metaphosphate // Ztsch. Anorg. Allgem. Chem. – 1998. – T.34, №8. – Р. 2387-2390.
13. Продан Е.А., Голиков А.Н., Лесникович Л.А., Куц П.С. Модифицированные триполифосфаты щелочных металлов - М.: НИИТЭХИМ, 1991. – 85 с.
14. Продан Е.А. Неорганическая топохимия. - Минск: Наука и техника, 1986. – 240 с.
15. Констант З.А., Диндуне А.П. Фосфаты двухвалентных металлов. – Рига: Зинатне, 1987. - 371 с.
16. Жданов Ю.Ф. Химия и технология полифосфатов. - М.: Химия, 1979. - 240 с.
17. Беремжанов Б.А., Покровская Ю.А., Серазетдинов Д.З., Калмыков С.И., Полетаев Э.В. Изучение состава некоторых серусодержащих полифосфатов калия // Журн. неорг. хим. – 1974. – Т.3, вып. 12. - С. 734-736.
18. Щегров Л.Н. Фосфаты двухвалентных металлов. – Киев: Наук. думка, 1987. – 216 с.
19. Ордабаева А.А., Литвиненко В.И., Бектуров А.Б. Исследование термических превращений в присутствии сульфата калия // Изв. АН КазССР. Серия химич. – 1986. - №6. - С. 734-736.
20. Фомина Е.А. Состояние и научные проблемы в производстве фосфорных солей в СССР и зарубежом / Тезисы докл. IV Всес. конф. по физ.химии исслед. фосфатов. – Минск: Высшая школа, 1976. - С. 314 - 317.
21. Набиев М.Н., Беглов Б.М., Здукос А.Т. Конденсированные фосфаты и удобрения на их основе. – Ташкент: Фан, 1974. - 240 с.
22. Пальмин В.В., Гриценко В.И. Влияние пирофосфата натрия и γ-лучей, а также способа упаковки на длительность хранения посоленного мяса // Мясная индустр.СССР. - 1971. - Т.42, № 4. - С. 245 - 249.
23. Бектуров А.Б., Серазетдинов Д.З., Кушников Ю. А. и др. Полимерные продукты дегидратации однозамещенного ортофосфата магния // Журн. неорг. хим.- 1967. - Т. 12, № 9. - С. 2355-2362
Базарбаева Молдир Галымжановна
Тұрмыстық және өнеркәсіп ғимараттарындағы табиғи радионуклидтердің құрамының өзгеру динамикасы
Тұрмыстық және өнеркәсіп ғимараттарындағы табиғи радионуклидтердің құрамының өзгеру динамикасы
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
1 бөлім ӘДЕБИ ШОЛУ
Радиация көздері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Радонның ластаушы көздері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1.3 Биологиялық объектілер бойынша әсері ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ...
1.4 г ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
2 бөлім ЭКСПЕРИМЕНТТІК БӨЛІМ
2.1 Радонның зерттеу әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.2 Тұрғын үйлердегі радонның эквивалентті дозасының қуаты ... ... ... ... ... ...
2.3 Өнеркәсіп маңындағы радонның эквивалентті дозасының қуаты ... ... ... ...
2.4 Талдау нәтижелері ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
ҚОСЫМШАЛАР ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Кіріспе
Зерттеудің өзектілігі:
Соңғы жылдары қаламыздың қоршаған ортасы заманауи технологиялық өркениеттің негізіне айналды. Бұл қаланың қоршаған оратаға антропогендік әсер ету дәрежесі ғана емес, сонымен қатар салынған және пайдаланылатын құрылыс нысандарының зиянды әсер етуі болып табылады. Осы ықтимал теріс факторлардың бірі радонның және оның ыдырау өнімдерінің адамның тұрғын үй аймағына тікелей әсер етуі болып табылады. Радон - дәмі мен иісі жоқ түссіз газ, ауадан 7,5 есе ауыр, радийдың ыдырау өнімі болып табылады. Радон жер қыртысынан біртіндеп бөлінеді, алайда оның сыртқы ауадағы жинақталуы көлемнің әр түрлі нүктелері үшін елеулі ерекшеліктерімен көрінеді. Жұмыстың негізгі мақсаты радонның тұрғын үйдегі және өнеркәсіп маңындағы мөлшерін есептеу болып табылады. Зерттеудің өзектілігі. Халықаралық радиологияны қорғау комиссиясының ақпаратына сай (ХРҚК), атомды радиация әсерінің ғылыми комитеті (АРӘҒК) БҰҰ ең көп сәулелену бөлігі (жалпыдан шамамен 80 %), кәдімгі жағдайда халық радиацияның табиғи көздерінен алады. Бұл мөлшердің жартысынан көбі радон газының қатысында және оның ғимарат ауасында ыдырау өнімдерінен, адам уақытының 70% сол жерде өткізеді. Радон -- асыл инертті газ, адамның өмірінде маңызды орын алады. Өкінішке орай, ол негативті - радон радиоактивті сонықтан ол қауіпті болып табылады. Ол топырақтан үздіксіз бөлініп, жердің барлық қабатында таралып, жерасты және беткей суларында, атмосферада, әрбір үйде болады. Өркениетті қоғамда радонның қауіптігін түсініп, оның күрделі кешенді мәселер екенін ескере отырып, өйткені радиоэкологиялық үрдістерде материяның үш құрылымдық деңгейінде: ядролы, атомды-молекулярлы және макроскопиялық кездеседі. Сондықтан оны шешу міндеті адамға және биологиялық нысандарға радонның әсер ету диагностикасы және технологияның бейтараптануы қамтамасыз ету қажет. Чернобыль апатынан соң, қазіргі уақытта алдыңғы қатарлы әлемдік елдердің ядролық қаруды сынаудан бас тартуы, атомдық электростанциясымен байланысты адамдардың сәулелену қауіпі артқанын байқады. Алайда, ескеретіні сіз үйде болсаңызда сәулелену қауіпі бар. Мұнда табиғи газ -- радон және ауыр металды өнімдерінің ыдарауы қауіп тудырады. Оның зардабын адамзат әлі күнге тартуда.
Зерттеудің мақсаты:
Белгіленген нысандардағы мезгіл бойынша радонның мөлшерін анықтау. Өнеркәсіп маңындағы радонның мөлшерін таза аймақтағы радонның мөлшерімен салыстыстыра есептеу.
Зерттеудің міндеттері:
Өндіріс орынына жақын орналасқан аймақтағы тұрғын үйдегі радонның эквиваленттік дозасын есептеу;
Таза аймақта орналасқан тұрғын үйдегі радонның эквиваленттік дозасын есептеу;
Өнеркәсіп маңындағы радонның мезгілдік мөлшерін анықтау;
Өнеркәсіп маңындағы радонның мөлшерін таза аймақтағы радонның мөлшерімен салыстыстыра есептеу.
Радонның мөлшерін азайту тәсілдерін анықтау.
Зерттеудің объектілері:
Батыс Қазақстан Обылысы Орал қаласындағы радонның мөлшерін анықтау үшін мынадай өндірістік нысандар алынды:
Орал Зенит зауыты
Орал механикалық зауыты
Жылу энергиясы орталығы
Желаев астық өнімдері комбинаты
Өндіріс орындарындарындағы радон мөлшерін таза аймақтағы радон мөлшерімен салыстыру мақсатында Киров атындағы саябақ алында.
Тұрғын үйдегі радонның мөлшерін анықтауға өніріс орындары аймағындағы және таза аймақтағы тұрғын үйлер алынды.
1.1 Радиация көздері
Радиоактивтілік және оған жалғасатын иондық сәулелену Жер бетінде тіршілік пайда болғанға дейін өмір сүрді. Иондық сәулелену атауы физикалық табиғаты бойынша әртүрлі сәулелену түрлерін біріктіреді. Радиоактивтік материалдар Жер мен Күн жүйесінің планеталарының құрамына олар пайда болған сәттен бастап кірді. Радионуклидтер тау жаныстарында, топырақта, суда кездеседі. Олар белгілі бір деңгейде өсімдіктер, адам ұлпасы мен мүшелерінде және хайуанаттарда да кездеседі.
Радиоактивтілікті ашу француз ғалымы Анри Беккерелдің есімімен байланысты, ол 1896 жылы қара қағазбен жабылған фотопластинканы ағартқан уран тұзының сәулеленуін анықтады. Жарыққа және 1895 жылы ашылған рентген сәулелеріне ұқсастыру бойынша бұл құбылыс радиоактивтілік атауына ие болды, яғни сәулелендіру қабілеті. Радиоактивтілік сәулелену көптеген физиктер мен химиктердің назарын аударды. Осы құбылысты зерттеуге Мария және Пьер Кюри орасан зор үлес қосты. 1898 жылы олар уранның сәулеленгеннен кейін басқа химиялық элементке айналатындығын анықтады. Олардің кейбірін - радий мен полонийді ғалымдар таза күйінде ажыратты. Бір грамм радийдің сәулеленуінің бір грамм уранның сәулеленуінен миллион есе асып түсетін болып шықты. Бұдан кейін радий өзінің "сәулеленуші" атауына ие болды.
Аз уақыттан кейін радиоактивті сәулеленудің біртекті емес екендігі және иондаушы және кіру қабілетімен ерекшеленетін сәулеленудің үш түрінің бар екендігі анықталды. Сәулеленудің осы үш түрі грек харіпінің алғашқы әріптерімен аталды: альфа, бета және гамма. Кейіннен альфа-бөлшектің гелийдің алты, ондық ядросы; бета-бөлшектің электрон екендігі, гамма-сәуленің электромагнитті сәулелену екендігі анықталды.
Радиоактивтік ыдырау кезінде шығатын бөлшек пен гамма-квант заттармен ықпалдаса отыра өз энергиясын иондануға жүмсайды. Осы сәулелердің ортақ термин ретінде мына сөздер пайдаланылады: иондаушы сәулелену, иондағыш радиация немесе жай ғана радиация.
Иондаушы сәулелену - элементті бөлшектер ағынынан (электрон, протон, нейтрон, позитрон) және электрон магнитті сәулелену кванттарынан тұратын сәулелену, олардың заттар мен ықпалдасуы бұл заттарда әр түрлі заттардың пайда болуына алып келеді.
Радионуклид - атомдық салмағы мен атомдық заряды бар радиоактивті заттың атомы. Бірдей зарядтары бар, алайда атомдық салмағы әр түрлі атомдар осы элементтің изотоптары деп аталады.
Радионуклидтің ыдырау өнімдерінен басқа иондаушы радиацияға Жерге ғаламдық кеңістіктен келген ғарыш сәулелері мен электр энергиясын иондаушы сәулеленуге айналдыратын сәулеленудің жасанды көздері жатады (рентген аппараты, элементті бөлшектерді жылдамдатушылар және т.б.). Иондаушы сәулелердің әр түрлі ену қабілеті жоғалған энергияның әр түрлі жылдамдығымен байланысты болып шықты. Альфа бөлшектер заттармен ықпалдаса отыра өз қозғалысының бойын толық иондайды, сөйтіп энергиясын жылдам жоғалтады. Сондықтан альфа бөлшектердің көптеген заттардағы қозғалысы үлкен емес - олар ауада 3 - 8 см өтеді, металда - 10 микрон, ал тіпті тығыз қағаздың бір бет парағы да альфа бөлшекті толығынан ұстайды.
Бета-бөлшектер үлкен ену қабілетіне ие, ауада олар 2 метрге дейінгі жолдан өтеді, ал олардың металда жұтылуы үшін қалыңдығы бірнеше миллиметр қабат жеткілікті.
Гамма-кванттар ауада жұтылмайды, ал олардың ағынының әлсіреуі гамма квант пен жұту материалының энергиясына тығыз байланысты. Мысалы, цезий - 137 гамма-сәулеленуін әлсірету үшін қалындығы 30 см алюминий немесе қалындығы 8 см қорғасын қабаты мыңдаған есе қажет. Екінші жағынан гамма-кванттар (альфа және бета-бөлшектер сияқты) барлық бағыт бойынша кең мүмкіндікті көздер ретінде шығады. Сондықтан да олардың жиілігі қашықтық квадратына сәйкес керісінше азаяды, яғни бір метр қашықтықтағы сәулелену жиілігі 10 см қашықтықтағыдан 100 есе аз болады.
Геохимиялық процестердің нәтижесінде радиоактивті элементтер жер қыртысында болуы, табиғи суларға түсуі, желдету процестеріне қатысуы мүмкін.
Көп жағдайда тау жыныстарындағы уран су бетіне шығып, оны едәуір қашықтыққа айдайды. Барлық табиғи суларда уранның қандай да бір мөлшері кездеседі. Егер судың жолында уранды жақсы бөлетін геологиялық ошақ кездессе ол сонда жинақталады және геологиялық процестердің үлкен созымдылығын ескергөнде (ондаған және жүздегөн мың жылдар) бүл орындардағы уранның жинақталуы айтарлықтай көлемге жетуі мүмкін.
Уранның қайта жинақталуы туралы ғана бірнеше мысал келтіруге болады. Қазылған көне хайуанаттар сүйектері қатты байытылған - проценттің он үлесіне дейін. Кейбір көмір өндіретін орындарда уран проценттің жүздеген үлесі деңгейіне дейін жинақталған учаскелерге түседі. Алайда уранның өзі организмге енгеннің өзінде үлкен радиациялық қауіп төндірмейді, өйткені оның үлестік белсенділігі (яғни, белсенділігі бір граммға есептелген) көп емес, ол организмнен тез ығыстырылады және көп мөлшерде енген жағдайда (бір грамм шамасы) радиоактивтілікке байланысты химиялық улану басталуы мүмкін.
Ураннан ыдыраған өнімдердің радиациялық қауіптілігі едәуір жоғары. Олардың арасында радон бірінші орын алады.
Радон - дәмі мен иісі жоқ түссіз газ, ауадан 7,5 есе ауыр, радийдың ыдырау өнімі болып табылады. Радон жер қыртысынан біртіндеп бөлінеді, алайда оның сырқы ауадағы жинақталуы көлемнің әр түрлі нүктелері үшін елеулі ерекшеліктерімен көрінеді. Топырақ эмиссиясын қоспағанда минералдық тектегі қүрылыс материалдары: қиыршық ақ тас, цемент, кірпіш және т.б. радон көздері бола алады. Барлық жыныстарда уран мен торий кездеседі. Ал кейбір жыныстарда, мысалы гранитте уран көбірек жинақталуы мүмкін. құрылыс материалдарына радон радий ыдырағанда пайда болады. Пайда болған радонның бір бөлігі көзге көрінбейтін тесік арқылы ғимаратқа түседі. Егер ғимарат нашар желдетілсе, ал құрылыс материалдары мен топырақ уран мен радийдың едәуір үлкен мөлшерін бойында ұстаса, онда радон үлкен мөлшерде жиналуы мүмкін. Адамның ғимаратта едәуір уақыт болатындығын ескергенде, ол ала алатын тиімді сәулелену дозасы кәсіпқойлар алатын доза жүктемесінен асып түсуі мүмкін. Көп жағдайда радонға байланысты дозалық жүктемені едәуір азайтуға болады. Жертөбелерді қымтау мен желдету топырақтан радонның өтуін айтарлықтай азайтады. Табиғи радиоактивтік элементтер қабырғада көп болса, радонның жиналуын қабырғаны герметикалық бояумен сырлау және қатты желдету арқылы азайтуға болады.
Радиацияның табиғи көздеріне космостық сәуле жатады. Олар алынатын радиацияның табиғи көздері дозасының жартысын қүрайды.
Барлық жерде бізді атмосфералық ауа қоршап тұр. Ол неден тұрады? Жауап беру қиынға соқпайды: азот 78,08 пайыз, оттегі 20,9 пайыз, көмір қышқыл газы 0,03 пайыз, сутегі 0,00005 пайыз, шамамен 0,94 пайыз инертті газдар. Соңғысы өткен ғасырда ашылған. Радон радиидің радиоактивті ыдырауынан және аздаған мөлшерде уранды заттардың құрамында, сонымен қатар кейбір табиғи суларда түзіледі. Радиоактивтік заттардың өсімдіктерге әсері Малина жас өсімдігіне радиоактивтік зат енгізілгенде ол өсімдіктің сабағына, бұтағына, жапырақ жолақтарына көптеп жиналады. Радиоактивтік сәулелену организмде заттардың жылжуын, орын алмастыруын, санын, көлемін анықтауға мүмкіндік жасайды. Радиация өсімдіктер өнімін арттыруда ауыл шаруашылығында кең қолданылады. Тұқымдарды, картопты, жас жеміс ағаштарын отырғызардың алдында сәулелену әсерін өткізеді. Радиация арқылы жаңа сорттарды шығаруға мүмкіндік жасалынады, әр түрлі зиянкестерді құртуға, тыңайтқыштарды егіс даласына және т.б. салудың нағыз қолайлы мерзімін анықтауға пайдаланады. Қант қызылшасын себер алдында сәулелену әсерінен өткізгенде оның өнімі 40% өседі және құрамындағы қант 15-35% -- ке дейін жоғарылайды. Парникте өсетін редистің тұқымын себер алдында сәулелендіру нәтижесінде оның өнімін 25%-ке арттырған 320-400 кг дейін. Сәулеленген тұқымдарда даму құбылысы жылдамдайды. Топыраққа әлсіз радиоактивтік затты салғанда өнім жоғарылайды. Егер сәулеленудің үлкен мөлшері тірі организмге зиян болса, оның аз мөлшері, керісінше, тіршілік жағдайын күшейтеді. Арнайы жасалған гамма - сәулелену құралы арқылы бір сағатта бір тонна тұқымды сәулелендіруден өткізуге болады. Тұқымды сәулелендіру үшін оның сортын, ылғалдылығын және т.б. жағдайларды еске алады, яғни әр организмге радиация мөлшері оның жағдайына байланысты арнайы түрде беріледі. Радиоактивтік заттар арқылы топыраққа салған тыңайтқыштардың қалай және қанша көлемде өсімдіктермен сіңірілетінін зерттеп біліп, өсімдіктердің өмірін зерттеп, агротехниканы дұрыс қолдану мүмкін. Мысалы, фосфор - 32 радиоактивті жүзім сабағының түбіне салғанда өсімдікке тез сіңеді, ал ерітінді түрінде салғанда баяу, аз сіңеді. Радиоактивтік сәулеленудің залалды әсерлерінің пайдалы болуы Өндірісте жаңа бұйымдар жасау жағдайында үйкеліс күшінен электрлік қасиет пайда болады. Бұл электрлік қасиет өзіне шаңды тартып, бұйымдардың үстін шаң басып, жұмыс істеу қиынға түседі. Шаң көптеген өндірістерде үлкен зиян келтіреді: жаңа сырлаған бұйымдардың үстіне түсіп, олардың сапасын төмендетеді, оптика құралдарының әйнектерін тазалауға кедергі болады. Шаңмен күресу үшін және электрлік қасиеттің зиянды әсерін жою үшін жұмыс орнының қасына әлсіз сәулеленетін радиоактивтік зат қояды. Шамалы мөлшермен радиоактивтік сәулелену арқылы картоптың өсуін 2-3 жыл бойы тежелдетуі мүмкін. Сәулеленген картоп тамақтық сапасын сақтайды. Шошқа етінде кездесетін өте қауіпті кішкентай құрт (трихининдер ) адам ағзасына түсіп, көбейеді және жаман ауру туғызады. Радиоактивтік сәулелену шошқа етіндегі трихинин құртын жояды немесе құрттың көбею қабілетін әлсіретіп, жояды. Медицина препараттарын өндірісте залалсыздандыру үшін қолданады. Консерві өндірісінде қыздыру орнына тағамдық заттарды радиоактивтік залалсыздандырылады. Тамақ өндірісінде сұйық және ұнтақ тағамдардың сапасын анықтауда индикатор болып қолданылады. Балық, құс, мал етін, көкөніс тағамдары бұзылмас үшін сәулемен залалсыздандырады.
Теңіз суын тұщы суға айналдыруға атом энергиясы пайдаланылады. Бидай және тағы басқа тұқымдардың зиянкестерінің ұрығын және ересектерін залалсыздандыруда, зиянды шыбын - шіркеймен күресуде қолданылады.
Химиялық заттардың сапасын арттыруда, өндіріс жағдайын бақылау мен автоматтандыруда, материалдарды заласыздандыруға, өңделген дайын терінің қалыңдығын анықтауға, машина өндірісінде бұйымдардың тозып, ескіру құбылысын зерттеуде және толып жатқан жағдайларда радиоактивтік сәулелену кең қолданылады.
Радиоактивтік тәсілді қолдану үнемі дамуда. Радиоактивтілік тәсілмен өлшеуге арналған аспаптарды, құралдарды дайындайтын арнайы заводтар бар. Аспаптардың, құралдардың жаңа үлгілерін дайындау үшін конструктор бюролар құрылған.
Радиоактивтік тәсіл автоматтық бақылаушы. Металдан жасалған бұйымдардың сапасын сәулелену арқылы бақылауға қолданылатын тәсіл дефектоскопия деп аталады. Наждак қағазын дайындауда автоматтық бақылаушы кілейдің біркелкі қалың қабатпен жағылып тұруын анықтайды. Кітап, түрлі қағаз басатын машинаның білік жұмырына бояудың жұқа қабыршақ болып жайылуының біркелкілігін және қалыңдығын үздіксіз өлшеуде қолданылады.
Радиоактивтік сәулелену - ғажайып көреген көз, санаушы
Металдың ішкі құрылысын көруге, металдан жасалған құбырдың ішіндегі сұйық және ұнтақ заттардың мөлшерін анықтауда радиоактивтік заттардың (сәулелену) қолдануы ерекше. Ұнтақ заттардың (мысалы қант) қапқа толтырылған мөлшері счетчик арқылы анықталады. Темекі фабрикасында темекіні толтыру мөлшерін анықтауда радтоактивтік сәулелену қолданылады.
Домна және мартен пештерінің тозуын дер кезінде сәулелену арқылы анықтайды. Жер бетіндегі және ұшақ машиналардың двигательдердің тозуын сәулелену арқылы анықтайды.
1.2 Радонның ластаушы көздері
РАДОН ТУРАЛЫ ЖАЛПЫ МӘЛІМЕТ
ХVI ғасырда кейбір жерлерде және аймақтарда адамдар өле бастағанын байқаған, алайда газ туралы екшім білмеген. Германияның оңтүстігінде тау халқында әйелдер некесін қияр алдында ер адамдар жұмбақ - тау-кенші құрты ауруына шалдыққан. Сол кездегі дәрігерлер ауаның тарылып, жүрек соғысы жиілеп және естерінен танып, тіпті өліпте жатқанын мәлімдеген. Алайда ауадан ешқандай дәм, иістің қоспалары байқалмаған. Сондықтан, олар адамдарды тау аруақтары өлтірді деп есептеген. Тек атақты Парацельс, дәрігер болып жұмыс істеп жүргенде кенді жерлердің ауасын тазалау керектігін: Біздер ағзаның металдармен жанасуынан қорғауға міндеттіміз, өйткені ол ағзаға бір рет залалын тигізсе, емделу мүмкін емес айтқан.
Тау-кенші құртын 1937 жылы бұл аурудың өкпе ісігі екенін, оны жоғары концентрация радон тудыратынын анықтады.
Радон мәселесі ядролық физика дамуының бастапқы сатысынан бастап қозғалды, алайда масштабты түрде ядролық жаралыстан және құпия полигондарды ашқан соң анықталды. Сәулелену әсерін салыстырғанда, әрбір үйде және бөлмелерде өзінің оқшауланған ядролы радонды полигондары анықталды. .
Радонның изотобы қатты заттармен сіңіріледі. Ең өнімділігі бұл жағдайда көмір болып табылып, сондықтан көмір шахтасы басқарманың әрдайым назарында болуы керек. Бұл отын түрін қолданатын өнеркәсіптің барлық салаларына қатысты болады.
Радонның сіңірілген атомдары өте мобильді және қатты заттың бетінен терең қабатына дейін өтеді. Оларға органикалық және бейорганикалық коллоидтарға, биологиялық ұлпаларға еніп радонның қауіптілігін арттырады. Заттардың сіңірілу қасиеттері адсорбцияланған бөлшектердің температурасына, ылғалдылығына және т.б. көрсеткіштеріне байланысты болады. Бұл қасиеттерді әр түрлі антирадонды құралдар жасауда қолданған жөн.
Әл Фараби атындағы Қазақ ұлттық университетінде радонның ғимарат қабатына, бөлмелерде және ашық ауада таралуы өлшенген. Бұл заңдылықтар расталып, алайда кейбір антирадонды техникалық құралдарды жасау экспериментте қолданылды. Айына бірнеше рет радонның құрамы атмосферада бірнеше есе артуы мүмкін. Бұл радонды дауылдар ауада радиоактивтілік бірден артып, тек ғана өкпе ісігінің дамуы емес, дені сау адамдарда шамамен 30% тынысы тарылып, жүрек соғысы жиілеп, бас сақинасы, ұйқыссыздық және т.б. ауруларға әкеледі. Науқастар және егде жастағы адамдар, сонымен қатар сәбилерге өте қауіпті болып табылады.
Радонды-аэроионды дауылдың Күнде болып жатқан қара дақтың болуынан физикалық үрдістерге әсер етуінен пайда болатыны анықталды. Мәскеу ғалымы А.Э.Шемьи-Зад күннің белсенділігінің артуынан радонның құрамының жоғарлауының байланысу механизмін ұсынды. Орталық Азия, балтық маңы және Швециядан атмосферадағы радонды белсенділіктерінің мәліметтерін талдай отырып, жер атмосферасының күнмен радонды активтілігінің арақатынасы және геомагнитті үрдіс әр аумақта және түрлі жылда өзгеретінін анықтады. Тау жыныстарындағы микроөзектерде радонның концентрациясы (кәдімгі гранит және базальттарда) миллион есе жоғары, ал жер атмосферасында 0,5-5,0 Бкм3 жетеді. Радонның белсенділігін ыдырау санына қарай 1м3 -- 1Беккерель (Бк) секундта ыдырауына сәйкес өлшенеді. Бұл радон, ғалымдардың есептеуінше магнитті сығылу-созылу жоғары биіктікті аймақта геомагнитті ашыну сығылып микроөзектің беттіне шығады. Магниттістрикцияның амплитудасы Жердің магнитті аймағының тұрақты өлшемінде аздаған геомагнитті ашынуда жыныстағы магнетиттің құрамында үйлесімді (әдетте 4%), ал жиілігі геомагнитті толқулар арқылы анықталады. Магнитострикцияның амплитудасы тау жыныстары сығылып геомагнитті ашыну аймағы өте аз, алайда радонды бөлу әсері біріншіден жоғары жиілікте ашынып, екіншіден - газдың жоғары концентрациясына негізделеді. Бір шақырымда атмосфералық ауа араластыру қабаты, тау жыныстарынан алынғанының жуандығы 1 миллиметрде радонның концентрациясы 10 есеге артады.
АШЫЛУ ТАРИХЫ
Радий ашылғаннан соң ғалымдар радиоактивті элементтердің сырларын ашып, радий тұздарымен көршілес қатты заттар радиоактивті болып табылады. Алайда бірнеше күннен соң бұл заттардың радиоактивтілігі ізсіз жоғалды.
Радонды бірнеше рет ашылып және басқалардағы сияқты жаңа ашулар бірін-бірі толықтырды. Ешбір ғалымдар радон элементімен жұмыс істемеген. Қазіргі жағдайда элементтің анықтамасын -- ядродағы жалпы протондардағы атомдардың жиынтығы, яғни айырмашылығы тек нейтрон сандарында болып табылады. Элемент -- изотоптардың жиынтығы. Біздің ғасырдың алғашқы жылдары протон және нейтрон ашылмаған, изотоп ұғымы болмады.
Ауаның радиоактивті заттарға ионизациясын зерттей отырып, ерлі-зайыпты Кюрилер, радиоактивтің көзіне жақын әртүрлі денелерді, олардың радиоактивті қасиетке ие екендігін және радиоактивті бөлшекті жойғаннан соң бірнеше уақыт сақтайтынын байқаған. Мария Кюри - Склодовская бұл құбылысты индуцияланған активтілік деп атады. Басқа зерттеушілер, алдымен Резерфорд, 1899-1900 жж. Радиоактивті денелер бірнеше уақыттан соң эманацияны (латынша emanare -- өту), дененің айналасында сіңіріледі. Алайда, бұл құбылыстың тек ғана радий емес, торий және актинийге байланысты екендігін айтқан. Сонымен қатар, эманация кейбір заттардың фосфоресценциялық қабілетін, мысалы күкіртті мырыш тұнбасында байқалды. Менделеев бұл тәжірибені 1902ж көктемде ерлі-зайыпты Кюри жүргізеді.
Кейін Резерфорд және Содди эманация -- ол газотәрізді зат, ол заңына Бойля бағынып және суығанда сұйық күйге ауысады, оның химиялық қасиетін зерттегенде атомным салмағы 222 дәлелдеді. Эманация терминін (Emanation) Резерфорд ұсынып, оның радийден түзілуі гелий газының бөлінуімен сипатталады. Кейін бұл атауды радий эманациясы (Radium Emanation -- Rа Em) деп атап, оны торий және актиний эманациясынан ерекшелеу үшін атап, кейін олар радий эманациясының изотоптары болып табылды. Рамзай 1911 ж, радий эманациясының атомдық салмағын анықтап, оған жаңа атау нитон (Niton) латынша nitens (жылтырақ, жарқырау) берді; бұл атаумен газдың кейбір заттарды фосфоресценциялау қасиетін көрсеткісі келген. Алайда, кейін дәл атау беріліп радон (Radon) -- радий туынды сөзі пайда болды. Торий және актинийдің эманацииясы (радон изотопы) оны торон (Thoron) және актинон (Actinon) деп атады.
Алдымен радон ашылғанмен оның негізгі константалары анықталмады. Бұл жоғары дәрежедегі эксперименттік шеберлікті қажет етеді. Тек қайнау температурасы (немесе газтәріздіден сұйық күйге ауысуы) анықталды. Қазіргі анықтамаларда -- минус 62° С анық көрсетілген.
Тағы ескеретін жағдай,радонның абсолютті химиялық инерттілігі және басқа да ауыр асыл газдар түсінігі артта қалды. Соғысқа дейін корреспондент-мүшесі СССР академия ғылымы Б.А.Никитин Ленинградтың Радий институттында радонның кешенді қосылыстарын - сумен, фенолмен алғаш рет зерттеп алды. Формуладан мына қосылыстарды: Rn :: 6H2 O, Rn :: 2CH3 С6 H5, Rn :: 2С6 Н5 ОН -- көріп тұрғанымыздай радонның қосылыстары су молекуласымен немесе органикалық заттармен Ван-дер-Вальс күші арқылы байланысқан. Кейін, 60-ы жылдары, радонның шынайы қосылыстары алынды. Сол кезде қалыптасқан теоретиялық ұғымға сай, асыл газдардың галогенидтері, радон қосылыстарының химиялық беріктілігі: RnF2, RnF4, RnCl4, RnF6 мықты болуы керек.
Радонның фторидтері ксенонның фторидтері алынғаннан кейін анықталды. Негізінен, алынған аздаған ұшқыш зат радон фторидтерінің қоспасын құрайды.
Радонды Дорн ашып, элементтің ең ұзақ сақталатын № 86 изотопы болды. Ол радий -226 α-ыдырағанда түзіледі. Бұл изотоптың массалық саны -- 222, жартылай ыдырау кезеңі -- 3,82 тәулік болып табылады. Табиғатта уран 238 ыдырау тізбегінің аралық түйіні ретінде болады.
торийдің эманациясын (торон), Резерфорд және Оуэнс ашып, басқа табиғи радиоактивті тұқысмдастың - торий тұқымдасын анықтады. Бұл изотоптың массалық саны 220 және жартылай ыдырау кезеңі 54,5 секундты құрайды.
Актинонды Дебьерн ашып, ол да радиоактивті торий тұқымдасының мүшесі болды. Бұл радонның табиғи үшінші изотопы және табиғидың ішіндегі ең қысқасы болып табылады. Оның жартылай ыдырау кезеңі төрт секундтан (дәлірек 3,92 секунд) аз, массалық саны -- 219 болады.
Қазір барлығы радон изотопының 19 массалық саны 204 және 206-224 белгілі болды. Жасанды жолмен 16 изотоп алынды. Нейтронжеткіліксіз изотоптардың массалық саны 212 оларды уран ядросының тереңірек ыдырау реакцияларынан және жоғары энергетикалық протон торийді алды. Бұл изотоптар жасанды астат элементін зерттеу және алуда қажет. Радонның Эффективный метод разделения нейтронодефицитті изотоптарын бөлуде тиімдіболады. Радонды жақында Біріккен ядро институттында зерттелген.
РАДОННЫҢ ФИЗИКАЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІ
Асыл газдар - түссіз біратомды және иісіжоқ газ.
Инертті газдар басқа газдармен салыстырғанда электрөткізгіштік қасиеті жоғары және олардан тоқ өткенде жарқырайды: гелий ашық-сары жарық, өйткені жай спектрде қос сызығы салыстырмалы жоғары; неон отты қызыл жарық, өйткені ең ашық спектрлері жолақтың қызыл бөлігінде болады. Инертті газдардың атом молекулаларының қанық сипатталуына әсер етіп, сығыләне қату нүктелері төмен болады.
Радон қараңғыда жарқарайды, қыздырмай ақ жылу бөледі, кейін жаңа элементтер: оның біреуі -- газтәрізді, екіншісі -- қатты заттар түзеді. Ол сутегінен 110 есе ауыр, гелийден 55 есе ауыр, ауадан 7 есе ауыр болады. Бұл газдың бір литрі 10 г (дәлірек 9,9 г) болады.
Радон -- түссіз газ, химиялық жағынан өте инертті болады. Радон басқа инертті газдарға қарағанда суда ериді (100 су көлемінде 50 көлем радон ериді). Минус 62°С дейін салқындатқанда радон қойытылып, судан 7 есе ауыр болады (сұйық радонның меншікті салмағы мырыштың меншікті салмағына тең). Минус 71°С радон қатады. Радий тұздарынан бөлінген радонның мөлшері өте аз, 1 л радон алу үшін 500 кг радий қажет, балық Жер бетінде 1950 ж. 700 г. алынды.
Радон -- радиоактивті элемент. α-сәулелерін бөле отырып, ол гелийге және қатты, радиоактивті элемент радий айналымының радиоактивті тізбегінің аралық өнімі болып табылады.
Осындай химиялық инертті заттар, инертті газдар сияқты, тірі ағзаға әсер етпеуі керек. Алайда, олай емес. Жоғары инертті газдарды жұту (оттегі қоспасымен бірге) адамды мастану жағдайына әкеледі. Инертті газдардың наркотикалық әсері жүйке ұлпаларында ериді. Инертті газдың атомдық салмағы жоғары болса оның ерігіштігі де артып және наркотикалық әсері де күшті болады.
РАДОННЫҢ ХИМИЯЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІ
Радонды ашу уақытында, асыл газдардың өкілі ретінде, бұл топтың элементтері инертті және шынайы химиялық қосылыстар түзуге қабілетсіз деп есептелген. Тек оларда Ван-дер-Ваальс күшінің болатындығы белгілі болды. Олардың қатарына ксенонның, криптонның, аргонның гидраттары жатып, оларды сәйкес газбен судың астында сығу арқылы белгілі бір температурада гидратты диссоциациялау кезіде иілгіштігі артады. Радонның аналогиялық клатраттарын алу үшін және олардың иілгіштігінің өзгергіштігін байқау үшін бұл элементтің көптеген мөлшері қажет болатын. Асыл газдардың клатратты қосылыстарын алудың жаңа әдісін Б.А.Никитин ұсынып және радон қосылыстарының молекулярлы изоморфты тұнуы кристалдарды арнайы жинақталды. Радонның үрдістердегі жағдайын зерттей отырып, күкіртті гидратты газдардың және күкіртсутектің тұнуын, Никитин радонның гидраты бар екендігін, ол изоморфты тұнатынын SO2Ч6 H2 O және H2 SЧ6 H2 O көрсеткен. Бұл тәжірибелердегі радонның массасы 10-11 г. Осылайша радонның клатратты қослыстарын алу органикалық қосылыстармен қатар, толуол және фенол алынады.
Радон химиясын зерттеуде субмикромөлшерде бұл элемент арнайы тасымалдағыш ретінде ксенон қосылыстарын алды. Ескеретін жағдай, ксенон мен радон арасында 32 элемент орналасып (5d-, 6s- және 6р-толтырылып 4f-орбита), бұл радонның ксенонмен салыстырғанда металдық қабілетінің жоғарылығын көрсетеді.
Радонның шынайы алғашқы қосылысы -- радонның дифториді -- 1962 ж. алғашы ксенон фторидінің синтезінен соң алынды. RnF2 газтәрізді радон және фтор әрекеттескенде 400°С түзіліп, оны криптон дифторидімен тотықтырғанда ксенонның ди- және тетрафторидтері қатысында жүреді. Радонның дифториді 200°С тұрақты және 500°С қысымда сутегі және радонға тотықсызданып, H2, 20 МПа болады. Радон дифториді фторидтермен және ксенон туындыларымен кристалданады.
Радонның ешқандай қосылысында тотығу деңгейі +2 жоғары болмады. Оның себебі аралық өнім фторлануы (RnF+X-) ксенонға қарағанда тұрақты болады. Бұл байланыстың иондылығына радон құрамды бөлшектерге байланысты болады. Кейінгі зерттеулер көрсеткендей радонның жоғары фторидтері түзілу реакциялары көрсеткендей никельдің дифторидтік реакциялық жүйесінің каталитикалық белсенділігі ксенонның фторлануында фторлану үрдісіне қарағанда жоғары және натрий бромиді қатысында жүреді. Соңғы жағдайда радон дифторидіне қарағанда натрий фторидінің фтордонорлы қасиеті жоғары болып RnF+ в RnF2 реакция нәтижесінде: RnF+SbF6 + NaF = RnF2 + Na+SbF6. RnF2 фторлануы жоғары фторидтердің түзілуімен, гидролиздағанда радонның жоғары оксидтері түзіледі. Радон қосылыстарының түзілуі жоғары валенттілік жағдайында барийдің ксенаттары және радонаттарыныңм кристалдануы байқалады.
Ұзақ уақыт бойы асыл газдарды химиялық әрекетестіре алмады. Өйткені, олар шынайы химиялық қосыыс түзбеді. Басқаша айтқанда олардың валенттілігі нөлге тең болатын. Осының негізінде бұл жаңа топтың химиялық элементтерін нөлдік деп есептеді. Асыл газдардың аздаған химиялық белсенділігі сыртқы электронды қабатында мықты сегізэлектронды конфигурациясымен түсіндіріледі. Атомдардың полярлығы электронды қабаттардың санының артуына байланысты болады. Сәйкесінше, гелийден радонға қарай артады. Осы бағытта асыл газдардың реакциялық қабілеті артады. 1924 жылы, кейбір ауыр инертті газдардың (оның ішінде, ксенонның фторидтері және хлоридтері) термодинамикалық жағынан тұрақты және қалыпты жағдайда болады. Тоғыз жылдан соң мұны белгілі теоретияшылар -- Полинг және Оддо зерттеді. Криптон және ксенонның электронды бұлттарының құрылымы квантты механикалық көзқарас бұл газдар фтормен тұрақты қосылыстар түзетінін анықтады. Бұл гипотезаны тексеріп эксперимент жүргізілді, бірақ ксенон фториді алынбады. Нәтижесінде бұл саладағы барлық жұмыстар тоқтатылып, асыл газдардың инерттілігі басым деген тұжырымға тоқтады. Тарихи алғашқы және ең көп тараған радонды анықтаудың радиометриялық әдісі радиоактивті өнімдердің ыдырауында және эталонның белсенділігімен салыстырылады.
222Rn изотопы α-сәуледе анықталады. Радонды суда анықтаудың ыңғайлы әдісі толуолмен экстракцияланып кейін толуолды ерітіндінің белсенділігі сұйықтықты сцинтилляционды есептеуішпен өлшенеді.
Радонның ауадағы концентрациясының анықтау шегі төмен әрі, алдын-ала концентрирлеп химиялық байланысу жолымен тотықтырғышқа, мысалы BrF2 SbF6, O2 SbF6 және т.б. әкеледі.
АЛЫНУЫ
Радонды сулы ерітінді арқылы кез-келген радий тұзы ауданы ығыстырып, кейін радийдің радонға радиоактивті ыдырауы түзіледі. Кейін ауаны ерітіндінің микротамшысы арқылы құрамында радий тұзы барын бөліп сүзіп, олар ауаның тоғымен қоршалады. Радонды газдар қоспасынан алу химиялық белсенді заттарды жойып (оттегі, сутегі, су буы және т.б.), сұйық азот қалдығымен конденсацияланып, кейін конденсаттан азот және инертті газдан (аргон, неон) айдайды.
Жоғарыда көрсетілгендей табиғи изотопты 222Rn алу көзі 226Ra болып табылады. 1 г радийдан 0,6 мкл радонды алады. Радонды радийдің бейорганикалық тұздарын бөлу де көрінгендей, тіпті балқу температурасына жақындағанда, радон толығымен алынбайды. Жоғары эманациялану органикалық қышқылдардың тұздарында (пальмитин, стеарин, капрон), сонымен қатар ауыр металдардың гидроксидтері қабілеті артады. Жоғары эманициялану көзін радий қосылыстары, барий тұздарымен көрсетілген органикалық қышқылдар немесе темір және торий гидроксиді тұнады. Радий тұздарының сулы ерітінділерінен радонды бөлу тиімді болып табылады. Әдетте радий ерітінділерін бірнеше уақыт бойы ампулада радонды жинау үшін қалдырып; бірнеше уақыт бойы радонды айдап шығарады. Радонды тазалап бөлгеннен соң, физикалық әдістерімен, мысалы, белсендірілген көмірмен адсорбциялануы кейін десорбциясы 350°С болады.
Радонды ұстаудың физикалық әдісінен басқа (адсорбционды, криогенді), газ қоспасынан радонды тиімді бөлу жолы ұшпайтын химиялық формасынан тотықсызданып әсер етеді. Осылайша, радон мөлшерлі түрде құрамындағы тұздармен сіңіріліп ClF2 SbF6, BrF2 SbF6, O2 SbF6 және кейбір сұйық фторогалидтер ұшпайтын тұздар түзілуінің нәтижесінде RnF+X-, мұнда X- -- күрделі анион болып келеді.
Радон изотоптарын жасанды алу негізінен 211Rn (Т = 14 сағ), осыған байланысты -- торий және күрделі қоспа өнідері толығымен ыдырайды.
ТАБИҒАТТА ТАРАЛУЫ
Радон мөлшерде еріген күйінде минералды көздердің, көлдердің және емдік балшықтардың суларында болады. Ол ауада, үңгірде, жіңішке аңғарларда болады. Атмосфералық ауада радонның мөлшері 5·10-18 % -- 5·10-21 % көлемде өлшенеді.
Радиоактивті қатардың құрамына 238 U, 235 U және 232 Th кіреді. Радонның ядросы табиғатта аналық ядроның радиоактивті ыдырауында болады. Жер қабатындағы құрамы масса бойынша 7·10−16%. Радон химиялық инерттілігі бойынша кристалдық торларын жеңіл босап аналық минерал және жерасты суларына, табиғи газдарына және ауаға түседі. Радонның табиғи төрт изотоптарының ең ұзақтығы 222 Rn, именно его содержание в этих средах максимально.
Радонның концентрациясы ауада біріншіден геологиялық жағдайда (граниттер, онда уран көп болып, радонның белсенді көзі, алайда теңіздің бетінде радон аз болып), сонымен қатар ауа-райына (жаңбыр кезінде микросаңылаулар арқылы радон топырақтан өтіп суға толып; қар радонның ауаға таралуына кедергі болады).
РАДОН ҚОЛДАНЫЛУЫ
Радонның емдік қасиеттерінде атап өткен дұрыс, оны радонды ванна реттінде қолданады. Бірқатар созылмалы ауруларды емдеуде: он екіелі ішектің және асқазанның жарасы, ревматизм, остеохондроз, бронхы демікпесі, экземасы және т.б. қолданылады. Радонотерапия дәріге төзе алу қабілеттілігі төмен болғанда қолданылады. Күкіртсутек, балшық, көмірқышқылдан ерекшелігі радон оңай төзіледі. Мұндай үрдістер мамандардың бақылауында болып, радонды ваннадағы газдың емдік бөлшегі рұқсат етілген шектен төмен болады. Бұл жағдайда радонның пайдасы және зияны бір-бірімен бәсекелес болады. Мамандардың есептеуінше, 15 радонды ванна сеансын әрбірін 15 минут қабылдағанда 6 темекі шеккенмен бірдей (1 темекі өмірдің 15 минутын қысқартатыны есептелді). Сондықтан созылмалы ауруларды емдегенде радонды ваннаның зияны онша көп емес.
Радиацияның адам денсаулығына зияндылығын анықтауда екі концепция бар. Біріншісі өзінің шекті бөлшегі бар, мұнда радиация төмен болып ағзға зиянсыз, тіпті ағзаға пайдалы болып табылады. Бұл теория бойынша аз мөлшерде удың мөлшері аз болса, бірқатар ауруларды емдеуге көмектесіп немесе аз мөлшердегі алкоголь адамның көңіл-күйін жақсартады. Алайда, аз мөлшерде болса да ол ағзаның кейбір жасушаларын құртады. Сондықтан авторлар басқа көзқарасты шексіз концепцияны ұстанады. Оған сәйкес ісік ауруымен ауру мүмкіндігі өмір бойы алыған радиацияға сай болады. Сондықтан ешқандай аз мөлшерлі зиянсыз радиация болмайды.
Радонды ауыл шаруашылығында үй жануарларының азығының құрамында, металлургияда газ ағындарының домна пештерінде, газ құбырларында жылдамдығын анықтау индикаторы ретінде қолданады. В геологияда ауа және судың құрамындағы радонды өлшеп урана және торийдің кенорындарын іздеуде, гидрологияда -- грунтті және өзен суларын әрекеттесуін зерттеу қолданылады. Радон қатты фазалы айналымды зерттеуде кең қолданылады. Бұл зерттеудің негізі эманационды әдісі, радонды бөлудің жылдамдығына байланысты физикалық және химиялық айналымда, қатты заттарды қыздырғанда құрамында радий болады.
Радонды қатты заттардың диффузиясын және тасымалдау құбылысын, өткізгіш құбырларда газдың жылдамдығын және газдың шығып кетуін зерттейді.
Әлем бойынша жер сілкінуін болжау мәселесін шешуге көп күш жұмсалуда, алайда алдын алу мүмкін болмай тұр. Сондықтан сейсмикалық жағдайларды болдырмау қарастырылып келеді. Соңғы [5-7] жылда сейсмикалық жағдайды болжауда бөліну (эксгаляция) негізінде тау жыныстарынан радон газының бөліну үрдістері зерттеуде. Бұл ақпараттар ескі теорияға Джильберт-Рейд (1911 жылы) түсінік беріп, оған сай тау жыныстарындағы жиналған энергия және облыстардағы жер сілкінулердің нәтижесінде бұл энергия шығарылады.
Совет Одағында радонның жер сілкіну алдында өзгеруі алғаш рет байқалды, он жыл бойы радонның мөлшері артып, кейін суда еріген күйінде тереңдегі бірден 1966жылы Ташкенттегі жер сілкіністің алдында кеміді (магнитуда 5.3).
Жер сілкінуді болжау әдісі режимді байқауда тау жыныстарындағы радонның концентрациясы өзгеріп, арнайы ұңғымаларда байқалып, олардың тереңдігі груннті сулардың тереңдік деңгейінен және әрбір ұңғымада үздіксіз тау жыныстарынан бөлінген радонның динамикасын тіркеп және сейсмикалық энергиясының суммарлы мөлшерін әрбір ұңғымада байқалады. Байқалуына қарай артуы және кемуі радонды бөлудің сейсмикалық энергиясы, көрсетілген аймақтарда зерттелетін аймақтың картаға енгізіп және радон бөлінуінің динамикалық кемуі эпицентр жағдайына, күтілетін жер сілкінісінің магнитудасына, радонның артуы немесе кемуі зерттелетін ұңғымаларда күтілетін сейсмикалық жағдайдың уақытының динамикасы байқалады. Қазіргі уақытта сәулелену мөлшерінің негізгі қоры адам өмір бойына сіңірген, табиғи радионуклидтер (70%), оның ішінде бірінші орынды радон (30-60% географиялық орналасуына байланысты) иеленді.
Радиоактивті улардың арасында радон - ең қауіпті болып табылады. Тек ғана радонның өзі емес, оның радиоактивті ыдырау өнімдері ағзаға зиян болып табылады.
1.3 Биологиялық объектілер бойынша әсері
Адам ағзасына түскен кезде радон үрдісі өкпе ісігіне әкеледі. Радон ядросының ыдырауы және өкпе ұлпасына изотоптар микрокүйдіру, барлық энергия альфа-бөлшектерде ыдырау нүктесінде сіңіріледі. Ең қауіптісі радонның темекімен әрекеттесуі болып табылады.
Радон - екіншіден жиілік (шылымнан кейін) факторы, өкпе ісігін тудырады. Өкпе ісігі радонды сәулеленуде, әрбір ісіктің жиілігі өлімге себеп болып отыр. Радионуклидті радонның барлық радиация мөлшерінің жартысына негізделіп, орташа адам ағзасына табиғи және техногенді радионуклидті қоршаған ортадан алады.
Тарихи тұрғыда радонның адам ағзасына әсері XVI ғасырда белгілі болып, құпия тау ауруы шахтерлерде ұзақ уақыт бойы дәрігерлердің назарын аударды: руда өндірілушілер арасындағы өкпе ісігінен өлім көрсеткіші 50 есеге артты. Кейін шахта жұмыскерлерінің өлім-жетімдігін талдау себебі уранды рудаларда Еуропада, оңтүстік Германия және Чехияда көрсеткендей, 30 - 50% тау-кеншілер, уранды шахталарда жұмыскерлерде өкпе ісігінен өлді.
Сондықтан радонның радиациялық әсерінің жұмысы белсенді түрде дамыды. НАТО арнайы осы мәселе бойынша комитетте, Құрама Штаттарда әрбір үйде радонды есептеу құралы орналасқан.
Зерттеудің алғашқы уақытында тұрғын үйдегі ауадағы радонның концентрациясы, әсіресе бір қабатты да көбіне рұқсат етілген концентрация (РЕК) деңгейі жоғары, уран рудаларының жұмыскерлерінде анықталып, мұнда қауіпсіздік қызметі дәстүрлі түрде радиологиялық қауіпті радон концентрациясының жинақталуымен күреседі. Белгілі болғандай статистикаға сай қатерлі ісіктер, склероз, ишемиялық жүрек ауруы, балалардың сал ауруына ұшырауы, мұнда радон беттік арқылы ауысады. Демалғанда өкпе бір минутта радиоактивті радон атомдарының миллионы түсіп, олар кейбір мүшелермен ұлпаларда, әсіресе гипофизде және бүйрек үсті қабығында, ішкі секрецияның екі маңызды бездерінде, ағзаның гормональды белсенділігін және вегетативті жүйке жүйесінің жұмысын реттеп, жүректе, бауырда концентрленеді.
Қанда және лимфада радон және оның өнімдері ыдырап бүкіл денеге таралып ішінен сәуленеді. Радонның қауіптілігі функционалды бұзылудан басқа (демікпе, бас сақинасы, бас айналу, құсу, депрессивті жағдай) осының арқасында өкпе ұлпалары ішінен сәулеге ұшырап өкпе қатерлі ісігіне әкеледі. Сонымен қатар, радон бос күйінде майларда еріп және адамның миында жиналып, қанның қатерлі ісігіне әкеледі..
Қазіргі уақытта Халықаралық Радиациядан Қорғау Комитетінің бағалауы бойынша, радон арқылы сәулелену және оның өнімдерінің ыдырауы Жер тұрғындарының жалпы 10-20% өкпенің қатерлі ісігімен аурады.
Өкпенің қатерлі ісігімен радоннан туындаған түрімен 1916 жылы ағылшын физигі Рамзай осы газды зерттегенде дүние салған.
Британдық радиациядан қорғау бюросының есептеуінше, Ұлы Британияда жылына 2500 адам радоннан туындаған өкпенің қатерлі ісігінен дүние салады. Қоршаған ортаны қорғау агенттігінің мәліметінше, жылына 20 мыңға жуық адам онкологиялық аурумен радон және өнімдерінің ыдырауынан ауруға шалдығады. Сонымен қатар, Швейцария, Швеция, Финляндия және Австрия халқына радиологиялық әсер етуі артып отыр.
АҚШ радонды шылым тартпайтын адамдардың өкпенің қатерлі ісігімен ауруға ұшырайтындығын анықтаған. Осылайша, Қоршаған ортаны қорғау агенттігінің ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Тұрмыстық және өнеркәсіп ғимараттарындағы табиғи радионуклидтердің құрамының өзгеру динамикасы
Тұрмыстық және өнеркәсіп ғимараттарындағы табиғи радионуклидтердің құрамының өзгеру динамикасы
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
1 бөлім ӘДЕБИ ШОЛУ
Радиация көздері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Радонның ластаушы көздері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1.3 Биологиялық объектілер бойынша әсері ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ...
1.4 г ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
2 бөлім ЭКСПЕРИМЕНТТІК БӨЛІМ
2.1 Радонның зерттеу әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.2 Тұрғын үйлердегі радонның эквивалентті дозасының қуаты ... ... ... ... ... ...
2.3 Өнеркәсіп маңындағы радонның эквивалентті дозасының қуаты ... ... ... ...
2.4 Талдау нәтижелері ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
ҚОСЫМШАЛАР ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Кіріспе
Зерттеудің өзектілігі:
Соңғы жылдары қаламыздың қоршаған ортасы заманауи технологиялық өркениеттің негізіне айналды. Бұл қаланың қоршаған оратаға антропогендік әсер ету дәрежесі ғана емес, сонымен қатар салынған және пайдаланылатын құрылыс нысандарының зиянды әсер етуі болып табылады. Осы ықтимал теріс факторлардың бірі радонның және оның ыдырау өнімдерінің адамның тұрғын үй аймағына тікелей әсер етуі болып табылады. Радон - дәмі мен иісі жоқ түссіз газ, ауадан 7,5 есе ауыр, радийдың ыдырау өнімі болып табылады. Радон жер қыртысынан біртіндеп бөлінеді, алайда оның сыртқы ауадағы жинақталуы көлемнің әр түрлі нүктелері үшін елеулі ерекшеліктерімен көрінеді. Жұмыстың негізгі мақсаты радонның тұрғын үйдегі және өнеркәсіп маңындағы мөлшерін есептеу болып табылады. Зерттеудің өзектілігі. Халықаралық радиологияны қорғау комиссиясының ақпаратына сай (ХРҚК), атомды радиация әсерінің ғылыми комитеті (АРӘҒК) БҰҰ ең көп сәулелену бөлігі (жалпыдан шамамен 80 %), кәдімгі жағдайда халық радиацияның табиғи көздерінен алады. Бұл мөлшердің жартысынан көбі радон газының қатысында және оның ғимарат ауасында ыдырау өнімдерінен, адам уақытының 70% сол жерде өткізеді. Радон -- асыл инертті газ, адамның өмірінде маңызды орын алады. Өкінішке орай, ол негативті - радон радиоактивті сонықтан ол қауіпті болып табылады. Ол топырақтан үздіксіз бөлініп, жердің барлық қабатында таралып, жерасты және беткей суларында, атмосферада, әрбір үйде болады. Өркениетті қоғамда радонның қауіптігін түсініп, оның күрделі кешенді мәселер екенін ескере отырып, өйткені радиоэкологиялық үрдістерде материяның үш құрылымдық деңгейінде: ядролы, атомды-молекулярлы және макроскопиялық кездеседі. Сондықтан оны шешу міндеті адамға және биологиялық нысандарға радонның әсер ету диагностикасы және технологияның бейтараптануы қамтамасыз ету қажет. Чернобыль апатынан соң, қазіргі уақытта алдыңғы қатарлы әлемдік елдердің ядролық қаруды сынаудан бас тартуы, атомдық электростанциясымен байланысты адамдардың сәулелену қауіпі артқанын байқады. Алайда, ескеретіні сіз үйде болсаңызда сәулелену қауіпі бар. Мұнда табиғи газ -- радон және ауыр металды өнімдерінің ыдарауы қауіп тудырады. Оның зардабын адамзат әлі күнге тартуда.
Зерттеудің мақсаты:
Белгіленген нысандардағы мезгіл бойынша радонның мөлшерін анықтау. Өнеркәсіп маңындағы радонның мөлшерін таза аймақтағы радонның мөлшерімен салыстыстыра есептеу.
Зерттеудің міндеттері:
Өндіріс орынына жақын орналасқан аймақтағы тұрғын үйдегі радонның эквиваленттік дозасын есептеу;
Таза аймақта орналасқан тұрғын үйдегі радонның эквиваленттік дозасын есептеу;
Өнеркәсіп маңындағы радонның мезгілдік мөлшерін анықтау;
Өнеркәсіп маңындағы радонның мөлшерін таза аймақтағы радонның мөлшерімен салыстыстыра есептеу.
Радонның мөлшерін азайту тәсілдерін анықтау.
Зерттеудің объектілері:
Батыс Қазақстан Обылысы Орал қаласындағы радонның мөлшерін анықтау үшін мынадай өндірістік нысандар алынды:
Орал Зенит зауыты
Орал механикалық зауыты
Жылу энергиясы орталығы
Желаев астық өнімдері комбинаты
Өндіріс орындарындарындағы радон мөлшерін таза аймақтағы радон мөлшерімен салыстыру мақсатында Киров атындағы саябақ алында.
Тұрғын үйдегі радонның мөлшерін анықтауға өніріс орындары аймағындағы және таза аймақтағы тұрғын үйлер алынды.
1.1 Радиация көздері
Радиоактивтілік және оған жалғасатын иондық сәулелену Жер бетінде тіршілік пайда болғанға дейін өмір сүрді. Иондық сәулелену атауы физикалық табиғаты бойынша әртүрлі сәулелену түрлерін біріктіреді. Радиоактивтік материалдар Жер мен Күн жүйесінің планеталарының құрамына олар пайда болған сәттен бастап кірді. Радионуклидтер тау жаныстарында, топырақта, суда кездеседі. Олар белгілі бір деңгейде өсімдіктер, адам ұлпасы мен мүшелерінде және хайуанаттарда да кездеседі.
Радиоактивтілікті ашу француз ғалымы Анри Беккерелдің есімімен байланысты, ол 1896 жылы қара қағазбен жабылған фотопластинканы ағартқан уран тұзының сәулеленуін анықтады. Жарыққа және 1895 жылы ашылған рентген сәулелеріне ұқсастыру бойынша бұл құбылыс радиоактивтілік атауына ие болды, яғни сәулелендіру қабілеті. Радиоактивтілік сәулелену көптеген физиктер мен химиктердің назарын аударды. Осы құбылысты зерттеуге Мария және Пьер Кюри орасан зор үлес қосты. 1898 жылы олар уранның сәулеленгеннен кейін басқа химиялық элементке айналатындығын анықтады. Олардің кейбірін - радий мен полонийді ғалымдар таза күйінде ажыратты. Бір грамм радийдің сәулеленуінің бір грамм уранның сәулеленуінен миллион есе асып түсетін болып шықты. Бұдан кейін радий өзінің "сәулеленуші" атауына ие болды.
Аз уақыттан кейін радиоактивті сәулеленудің біртекті емес екендігі және иондаушы және кіру қабілетімен ерекшеленетін сәулеленудің үш түрінің бар екендігі анықталды. Сәулеленудің осы үш түрі грек харіпінің алғашқы әріптерімен аталды: альфа, бета және гамма. Кейіннен альфа-бөлшектің гелийдің алты, ондық ядросы; бета-бөлшектің электрон екендігі, гамма-сәуленің электромагнитті сәулелену екендігі анықталды.
Радиоактивтік ыдырау кезінде шығатын бөлшек пен гамма-квант заттармен ықпалдаса отыра өз энергиясын иондануға жүмсайды. Осы сәулелердің ортақ термин ретінде мына сөздер пайдаланылады: иондаушы сәулелену, иондағыш радиация немесе жай ғана радиация.
Иондаушы сәулелену - элементті бөлшектер ағынынан (электрон, протон, нейтрон, позитрон) және электрон магнитті сәулелену кванттарынан тұратын сәулелену, олардың заттар мен ықпалдасуы бұл заттарда әр түрлі заттардың пайда болуына алып келеді.
Радионуклид - атомдық салмағы мен атомдық заряды бар радиоактивті заттың атомы. Бірдей зарядтары бар, алайда атомдық салмағы әр түрлі атомдар осы элементтің изотоптары деп аталады.
Радионуклидтің ыдырау өнімдерінен басқа иондаушы радиацияға Жерге ғаламдық кеңістіктен келген ғарыш сәулелері мен электр энергиясын иондаушы сәулеленуге айналдыратын сәулеленудің жасанды көздері жатады (рентген аппараты, элементті бөлшектерді жылдамдатушылар және т.б.). Иондаушы сәулелердің әр түрлі ену қабілеті жоғалған энергияның әр түрлі жылдамдығымен байланысты болып шықты. Альфа бөлшектер заттармен ықпалдаса отыра өз қозғалысының бойын толық иондайды, сөйтіп энергиясын жылдам жоғалтады. Сондықтан альфа бөлшектердің көптеген заттардағы қозғалысы үлкен емес - олар ауада 3 - 8 см өтеді, металда - 10 микрон, ал тіпті тығыз қағаздың бір бет парағы да альфа бөлшекті толығынан ұстайды.
Бета-бөлшектер үлкен ену қабілетіне ие, ауада олар 2 метрге дейінгі жолдан өтеді, ал олардың металда жұтылуы үшін қалыңдығы бірнеше миллиметр қабат жеткілікті.
Гамма-кванттар ауада жұтылмайды, ал олардың ағынының әлсіреуі гамма квант пен жұту материалының энергиясына тығыз байланысты. Мысалы, цезий - 137 гамма-сәулеленуін әлсірету үшін қалындығы 30 см алюминий немесе қалындығы 8 см қорғасын қабаты мыңдаған есе қажет. Екінші жағынан гамма-кванттар (альфа және бета-бөлшектер сияқты) барлық бағыт бойынша кең мүмкіндікті көздер ретінде шығады. Сондықтан да олардың жиілігі қашықтық квадратына сәйкес керісінше азаяды, яғни бір метр қашықтықтағы сәулелену жиілігі 10 см қашықтықтағыдан 100 есе аз болады.
Геохимиялық процестердің нәтижесінде радиоактивті элементтер жер қыртысында болуы, табиғи суларға түсуі, желдету процестеріне қатысуы мүмкін.
Көп жағдайда тау жыныстарындағы уран су бетіне шығып, оны едәуір қашықтыққа айдайды. Барлық табиғи суларда уранның қандай да бір мөлшері кездеседі. Егер судың жолында уранды жақсы бөлетін геологиялық ошақ кездессе ол сонда жинақталады және геологиялық процестердің үлкен созымдылығын ескергөнде (ондаған және жүздегөн мың жылдар) бүл орындардағы уранның жинақталуы айтарлықтай көлемге жетуі мүмкін.
Уранның қайта жинақталуы туралы ғана бірнеше мысал келтіруге болады. Қазылған көне хайуанаттар сүйектері қатты байытылған - проценттің он үлесіне дейін. Кейбір көмір өндіретін орындарда уран проценттің жүздеген үлесі деңгейіне дейін жинақталған учаскелерге түседі. Алайда уранның өзі организмге енгеннің өзінде үлкен радиациялық қауіп төндірмейді, өйткені оның үлестік белсенділігі (яғни, белсенділігі бір граммға есептелген) көп емес, ол организмнен тез ығыстырылады және көп мөлшерде енген жағдайда (бір грамм шамасы) радиоактивтілікке байланысты химиялық улану басталуы мүмкін.
Ураннан ыдыраған өнімдердің радиациялық қауіптілігі едәуір жоғары. Олардың арасында радон бірінші орын алады.
Радон - дәмі мен иісі жоқ түссіз газ, ауадан 7,5 есе ауыр, радийдың ыдырау өнімі болып табылады. Радон жер қыртысынан біртіндеп бөлінеді, алайда оның сырқы ауадағы жинақталуы көлемнің әр түрлі нүктелері үшін елеулі ерекшеліктерімен көрінеді. Топырақ эмиссиясын қоспағанда минералдық тектегі қүрылыс материалдары: қиыршық ақ тас, цемент, кірпіш және т.б. радон көздері бола алады. Барлық жыныстарда уран мен торий кездеседі. Ал кейбір жыныстарда, мысалы гранитте уран көбірек жинақталуы мүмкін. құрылыс материалдарына радон радий ыдырағанда пайда болады. Пайда болған радонның бір бөлігі көзге көрінбейтін тесік арқылы ғимаратқа түседі. Егер ғимарат нашар желдетілсе, ал құрылыс материалдары мен топырақ уран мен радийдың едәуір үлкен мөлшерін бойында ұстаса, онда радон үлкен мөлшерде жиналуы мүмкін. Адамның ғимаратта едәуір уақыт болатындығын ескергенде, ол ала алатын тиімді сәулелену дозасы кәсіпқойлар алатын доза жүктемесінен асып түсуі мүмкін. Көп жағдайда радонға байланысты дозалық жүктемені едәуір азайтуға болады. Жертөбелерді қымтау мен желдету топырақтан радонның өтуін айтарлықтай азайтады. Табиғи радиоактивтік элементтер қабырғада көп болса, радонның жиналуын қабырғаны герметикалық бояумен сырлау және қатты желдету арқылы азайтуға болады.
Радиацияның табиғи көздеріне космостық сәуле жатады. Олар алынатын радиацияның табиғи көздері дозасының жартысын қүрайды.
Барлық жерде бізді атмосфералық ауа қоршап тұр. Ол неден тұрады? Жауап беру қиынға соқпайды: азот 78,08 пайыз, оттегі 20,9 пайыз, көмір қышқыл газы 0,03 пайыз, сутегі 0,00005 пайыз, шамамен 0,94 пайыз инертті газдар. Соңғысы өткен ғасырда ашылған. Радон радиидің радиоактивті ыдырауынан және аздаған мөлшерде уранды заттардың құрамында, сонымен қатар кейбір табиғи суларда түзіледі. Радиоактивтік заттардың өсімдіктерге әсері Малина жас өсімдігіне радиоактивтік зат енгізілгенде ол өсімдіктің сабағына, бұтағына, жапырақ жолақтарына көптеп жиналады. Радиоактивтік сәулелену организмде заттардың жылжуын, орын алмастыруын, санын, көлемін анықтауға мүмкіндік жасайды. Радиация өсімдіктер өнімін арттыруда ауыл шаруашылығында кең қолданылады. Тұқымдарды, картопты, жас жеміс ағаштарын отырғызардың алдында сәулелену әсерін өткізеді. Радиация арқылы жаңа сорттарды шығаруға мүмкіндік жасалынады, әр түрлі зиянкестерді құртуға, тыңайтқыштарды егіс даласына және т.б. салудың нағыз қолайлы мерзімін анықтауға пайдаланады. Қант қызылшасын себер алдында сәулелену әсерінен өткізгенде оның өнімі 40% өседі және құрамындағы қант 15-35% -- ке дейін жоғарылайды. Парникте өсетін редистің тұқымын себер алдында сәулелендіру нәтижесінде оның өнімін 25%-ке арттырған 320-400 кг дейін. Сәулеленген тұқымдарда даму құбылысы жылдамдайды. Топыраққа әлсіз радиоактивтік затты салғанда өнім жоғарылайды. Егер сәулеленудің үлкен мөлшері тірі организмге зиян болса, оның аз мөлшері, керісінше, тіршілік жағдайын күшейтеді. Арнайы жасалған гамма - сәулелену құралы арқылы бір сағатта бір тонна тұқымды сәулелендіруден өткізуге болады. Тұқымды сәулелендіру үшін оның сортын, ылғалдылығын және т.б. жағдайларды еске алады, яғни әр организмге радиация мөлшері оның жағдайына байланысты арнайы түрде беріледі. Радиоактивтік заттар арқылы топыраққа салған тыңайтқыштардың қалай және қанша көлемде өсімдіктермен сіңірілетінін зерттеп біліп, өсімдіктердің өмірін зерттеп, агротехниканы дұрыс қолдану мүмкін. Мысалы, фосфор - 32 радиоактивті жүзім сабағының түбіне салғанда өсімдікке тез сіңеді, ал ерітінді түрінде салғанда баяу, аз сіңеді. Радиоактивтік сәулеленудің залалды әсерлерінің пайдалы болуы Өндірісте жаңа бұйымдар жасау жағдайында үйкеліс күшінен электрлік қасиет пайда болады. Бұл электрлік қасиет өзіне шаңды тартып, бұйымдардың үстін шаң басып, жұмыс істеу қиынға түседі. Шаң көптеген өндірістерде үлкен зиян келтіреді: жаңа сырлаған бұйымдардың үстіне түсіп, олардың сапасын төмендетеді, оптика құралдарының әйнектерін тазалауға кедергі болады. Шаңмен күресу үшін және электрлік қасиеттің зиянды әсерін жою үшін жұмыс орнының қасына әлсіз сәулеленетін радиоактивтік зат қояды. Шамалы мөлшермен радиоактивтік сәулелену арқылы картоптың өсуін 2-3 жыл бойы тежелдетуі мүмкін. Сәулеленген картоп тамақтық сапасын сақтайды. Шошқа етінде кездесетін өте қауіпті кішкентай құрт (трихининдер ) адам ағзасына түсіп, көбейеді және жаман ауру туғызады. Радиоактивтік сәулелену шошқа етіндегі трихинин құртын жояды немесе құрттың көбею қабілетін әлсіретіп, жояды. Медицина препараттарын өндірісте залалсыздандыру үшін қолданады. Консерві өндірісінде қыздыру орнына тағамдық заттарды радиоактивтік залалсыздандырылады. Тамақ өндірісінде сұйық және ұнтақ тағамдардың сапасын анықтауда индикатор болып қолданылады. Балық, құс, мал етін, көкөніс тағамдары бұзылмас үшін сәулемен залалсыздандырады.
Теңіз суын тұщы суға айналдыруға атом энергиясы пайдаланылады. Бидай және тағы басқа тұқымдардың зиянкестерінің ұрығын және ересектерін залалсыздандыруда, зиянды шыбын - шіркеймен күресуде қолданылады.
Химиялық заттардың сапасын арттыруда, өндіріс жағдайын бақылау мен автоматтандыруда, материалдарды заласыздандыруға, өңделген дайын терінің қалыңдығын анықтауға, машина өндірісінде бұйымдардың тозып, ескіру құбылысын зерттеуде және толып жатқан жағдайларда радиоактивтік сәулелену кең қолданылады.
Радиоактивтік тәсілді қолдану үнемі дамуда. Радиоактивтілік тәсілмен өлшеуге арналған аспаптарды, құралдарды дайындайтын арнайы заводтар бар. Аспаптардың, құралдардың жаңа үлгілерін дайындау үшін конструктор бюролар құрылған.
Радиоактивтік тәсіл автоматтық бақылаушы. Металдан жасалған бұйымдардың сапасын сәулелену арқылы бақылауға қолданылатын тәсіл дефектоскопия деп аталады. Наждак қағазын дайындауда автоматтық бақылаушы кілейдің біркелкі қалың қабатпен жағылып тұруын анықтайды. Кітап, түрлі қағаз басатын машинаның білік жұмырына бояудың жұқа қабыршақ болып жайылуының біркелкілігін және қалыңдығын үздіксіз өлшеуде қолданылады.
Радиоактивтік сәулелену - ғажайып көреген көз, санаушы
Металдың ішкі құрылысын көруге, металдан жасалған құбырдың ішіндегі сұйық және ұнтақ заттардың мөлшерін анықтауда радиоактивтік заттардың (сәулелену) қолдануы ерекше. Ұнтақ заттардың (мысалы қант) қапқа толтырылған мөлшері счетчик арқылы анықталады. Темекі фабрикасында темекіні толтыру мөлшерін анықтауда радтоактивтік сәулелену қолданылады.
Домна және мартен пештерінің тозуын дер кезінде сәулелену арқылы анықтайды. Жер бетіндегі және ұшақ машиналардың двигательдердің тозуын сәулелену арқылы анықтайды.
1.2 Радонның ластаушы көздері
РАДОН ТУРАЛЫ ЖАЛПЫ МӘЛІМЕТ
ХVI ғасырда кейбір жерлерде және аймақтарда адамдар өле бастағанын байқаған, алайда газ туралы екшім білмеген. Германияның оңтүстігінде тау халқында әйелдер некесін қияр алдында ер адамдар жұмбақ - тау-кенші құрты ауруына шалдыққан. Сол кездегі дәрігерлер ауаның тарылып, жүрек соғысы жиілеп және естерінен танып, тіпті өліпте жатқанын мәлімдеген. Алайда ауадан ешқандай дәм, иістің қоспалары байқалмаған. Сондықтан, олар адамдарды тау аруақтары өлтірді деп есептеген. Тек атақты Парацельс, дәрігер болып жұмыс істеп жүргенде кенді жерлердің ауасын тазалау керектігін: Біздер ағзаның металдармен жанасуынан қорғауға міндеттіміз, өйткені ол ағзаға бір рет залалын тигізсе, емделу мүмкін емес айтқан.
Тау-кенші құртын 1937 жылы бұл аурудың өкпе ісігі екенін, оны жоғары концентрация радон тудыратынын анықтады.
Радон мәселесі ядролық физика дамуының бастапқы сатысынан бастап қозғалды, алайда масштабты түрде ядролық жаралыстан және құпия полигондарды ашқан соң анықталды. Сәулелену әсерін салыстырғанда, әрбір үйде және бөлмелерде өзінің оқшауланған ядролы радонды полигондары анықталды. .
Радонның изотобы қатты заттармен сіңіріледі. Ең өнімділігі бұл жағдайда көмір болып табылып, сондықтан көмір шахтасы басқарманың әрдайым назарында болуы керек. Бұл отын түрін қолданатын өнеркәсіптің барлық салаларына қатысты болады.
Радонның сіңірілген атомдары өте мобильді және қатты заттың бетінен терең қабатына дейін өтеді. Оларға органикалық және бейорганикалық коллоидтарға, биологиялық ұлпаларға еніп радонның қауіптілігін арттырады. Заттардың сіңірілу қасиеттері адсорбцияланған бөлшектердің температурасына, ылғалдылығына және т.б. көрсеткіштеріне байланысты болады. Бұл қасиеттерді әр түрлі антирадонды құралдар жасауда қолданған жөн.
Әл Фараби атындағы Қазақ ұлттық университетінде радонның ғимарат қабатына, бөлмелерде және ашық ауада таралуы өлшенген. Бұл заңдылықтар расталып, алайда кейбір антирадонды техникалық құралдарды жасау экспериментте қолданылды. Айына бірнеше рет радонның құрамы атмосферада бірнеше есе артуы мүмкін. Бұл радонды дауылдар ауада радиоактивтілік бірден артып, тек ғана өкпе ісігінің дамуы емес, дені сау адамдарда шамамен 30% тынысы тарылып, жүрек соғысы жиілеп, бас сақинасы, ұйқыссыздық және т.б. ауруларға әкеледі. Науқастар және егде жастағы адамдар, сонымен қатар сәбилерге өте қауіпті болып табылады.
Радонды-аэроионды дауылдың Күнде болып жатқан қара дақтың болуынан физикалық үрдістерге әсер етуінен пайда болатыны анықталды. Мәскеу ғалымы А.Э.Шемьи-Зад күннің белсенділігінің артуынан радонның құрамының жоғарлауының байланысу механизмін ұсынды. Орталық Азия, балтық маңы және Швециядан атмосферадағы радонды белсенділіктерінің мәліметтерін талдай отырып, жер атмосферасының күнмен радонды активтілігінің арақатынасы және геомагнитті үрдіс әр аумақта және түрлі жылда өзгеретінін анықтады. Тау жыныстарындағы микроөзектерде радонның концентрациясы (кәдімгі гранит және базальттарда) миллион есе жоғары, ал жер атмосферасында 0,5-5,0 Бкм3 жетеді. Радонның белсенділігін ыдырау санына қарай 1м3 -- 1Беккерель (Бк) секундта ыдырауына сәйкес өлшенеді. Бұл радон, ғалымдардың есептеуінше магнитті сығылу-созылу жоғары биіктікті аймақта геомагнитті ашыну сығылып микроөзектің беттіне шығады. Магниттістрикцияның амплитудасы Жердің магнитті аймағының тұрақты өлшемінде аздаған геомагнитті ашынуда жыныстағы магнетиттің құрамында үйлесімді (әдетте 4%), ал жиілігі геомагнитті толқулар арқылы анықталады. Магнитострикцияның амплитудасы тау жыныстары сығылып геомагнитті ашыну аймағы өте аз, алайда радонды бөлу әсері біріншіден жоғары жиілікте ашынып, екіншіден - газдың жоғары концентрациясына негізделеді. Бір шақырымда атмосфералық ауа араластыру қабаты, тау жыныстарынан алынғанының жуандығы 1 миллиметрде радонның концентрациясы 10 есеге артады.
АШЫЛУ ТАРИХЫ
Радий ашылғаннан соң ғалымдар радиоактивті элементтердің сырларын ашып, радий тұздарымен көршілес қатты заттар радиоактивті болып табылады. Алайда бірнеше күннен соң бұл заттардың радиоактивтілігі ізсіз жоғалды.
Радонды бірнеше рет ашылып және басқалардағы сияқты жаңа ашулар бірін-бірі толықтырды. Ешбір ғалымдар радон элементімен жұмыс істемеген. Қазіргі жағдайда элементтің анықтамасын -- ядродағы жалпы протондардағы атомдардың жиынтығы, яғни айырмашылығы тек нейтрон сандарында болып табылады. Элемент -- изотоптардың жиынтығы. Біздің ғасырдың алғашқы жылдары протон және нейтрон ашылмаған, изотоп ұғымы болмады.
Ауаның радиоактивті заттарға ионизациясын зерттей отырып, ерлі-зайыпты Кюрилер, радиоактивтің көзіне жақын әртүрлі денелерді, олардың радиоактивті қасиетке ие екендігін және радиоактивті бөлшекті жойғаннан соң бірнеше уақыт сақтайтынын байқаған. Мария Кюри - Склодовская бұл құбылысты индуцияланған активтілік деп атады. Басқа зерттеушілер, алдымен Резерфорд, 1899-1900 жж. Радиоактивті денелер бірнеше уақыттан соң эманацияны (латынша emanare -- өту), дененің айналасында сіңіріледі. Алайда, бұл құбылыстың тек ғана радий емес, торий және актинийге байланысты екендігін айтқан. Сонымен қатар, эманация кейбір заттардың фосфоресценциялық қабілетін, мысалы күкіртті мырыш тұнбасында байқалды. Менделеев бұл тәжірибені 1902ж көктемде ерлі-зайыпты Кюри жүргізеді.
Кейін Резерфорд және Содди эманация -- ол газотәрізді зат, ол заңына Бойля бағынып және суығанда сұйық күйге ауысады, оның химиялық қасиетін зерттегенде атомным салмағы 222 дәлелдеді. Эманация терминін (Emanation) Резерфорд ұсынып, оның радийден түзілуі гелий газының бөлінуімен сипатталады. Кейін бұл атауды радий эманациясы (Radium Emanation -- Rа Em) деп атап, оны торий және актиний эманациясынан ерекшелеу үшін атап, кейін олар радий эманациясының изотоптары болып табылды. Рамзай 1911 ж, радий эманациясының атомдық салмағын анықтап, оған жаңа атау нитон (Niton) латынша nitens (жылтырақ, жарқырау) берді; бұл атаумен газдың кейбір заттарды фосфоресценциялау қасиетін көрсеткісі келген. Алайда, кейін дәл атау беріліп радон (Radon) -- радий туынды сөзі пайда болды. Торий және актинийдің эманацииясы (радон изотопы) оны торон (Thoron) және актинон (Actinon) деп атады.
Алдымен радон ашылғанмен оның негізгі константалары анықталмады. Бұл жоғары дәрежедегі эксперименттік шеберлікті қажет етеді. Тек қайнау температурасы (немесе газтәріздіден сұйық күйге ауысуы) анықталды. Қазіргі анықтамаларда -- минус 62° С анық көрсетілген.
Тағы ескеретін жағдай,радонның абсолютті химиялық инерттілігі және басқа да ауыр асыл газдар түсінігі артта қалды. Соғысқа дейін корреспондент-мүшесі СССР академия ғылымы Б.А.Никитин Ленинградтың Радий институттында радонның кешенді қосылыстарын - сумен, фенолмен алғаш рет зерттеп алды. Формуладан мына қосылыстарды: Rn :: 6H2 O, Rn :: 2CH3 С6 H5, Rn :: 2С6 Н5 ОН -- көріп тұрғанымыздай радонның қосылыстары су молекуласымен немесе органикалық заттармен Ван-дер-Вальс күші арқылы байланысқан. Кейін, 60-ы жылдары, радонның шынайы қосылыстары алынды. Сол кезде қалыптасқан теоретиялық ұғымға сай, асыл газдардың галогенидтері, радон қосылыстарының химиялық беріктілігі: RnF2, RnF4, RnCl4, RnF6 мықты болуы керек.
Радонның фторидтері ксенонның фторидтері алынғаннан кейін анықталды. Негізінен, алынған аздаған ұшқыш зат радон фторидтерінің қоспасын құрайды.
Радонды Дорн ашып, элементтің ең ұзақ сақталатын № 86 изотопы болды. Ол радий -226 α-ыдырағанда түзіледі. Бұл изотоптың массалық саны -- 222, жартылай ыдырау кезеңі -- 3,82 тәулік болып табылады. Табиғатта уран 238 ыдырау тізбегінің аралық түйіні ретінде болады.
торийдің эманациясын (торон), Резерфорд және Оуэнс ашып, басқа табиғи радиоактивті тұқысмдастың - торий тұқымдасын анықтады. Бұл изотоптың массалық саны 220 және жартылай ыдырау кезеңі 54,5 секундты құрайды.
Актинонды Дебьерн ашып, ол да радиоактивті торий тұқымдасының мүшесі болды. Бұл радонның табиғи үшінші изотопы және табиғидың ішіндегі ең қысқасы болып табылады. Оның жартылай ыдырау кезеңі төрт секундтан (дәлірек 3,92 секунд) аз, массалық саны -- 219 болады.
Қазір барлығы радон изотопының 19 массалық саны 204 және 206-224 белгілі болды. Жасанды жолмен 16 изотоп алынды. Нейтронжеткіліксіз изотоптардың массалық саны 212 оларды уран ядросының тереңірек ыдырау реакцияларынан және жоғары энергетикалық протон торийді алды. Бұл изотоптар жасанды астат элементін зерттеу және алуда қажет. Радонның Эффективный метод разделения нейтронодефицитті изотоптарын бөлуде тиімдіболады. Радонды жақында Біріккен ядро институттында зерттелген.
РАДОННЫҢ ФИЗИКАЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІ
Асыл газдар - түссіз біратомды және иісіжоқ газ.
Инертті газдар басқа газдармен салыстырғанда электрөткізгіштік қасиеті жоғары және олардан тоқ өткенде жарқырайды: гелий ашық-сары жарық, өйткені жай спектрде қос сызығы салыстырмалы жоғары; неон отты қызыл жарық, өйткені ең ашық спектрлері жолақтың қызыл бөлігінде болады. Инертті газдардың атом молекулаларының қанық сипатталуына әсер етіп, сығыләне қату нүктелері төмен болады.
Радон қараңғыда жарқарайды, қыздырмай ақ жылу бөледі, кейін жаңа элементтер: оның біреуі -- газтәрізді, екіншісі -- қатты заттар түзеді. Ол сутегінен 110 есе ауыр, гелийден 55 есе ауыр, ауадан 7 есе ауыр болады. Бұл газдың бір литрі 10 г (дәлірек 9,9 г) болады.
Радон -- түссіз газ, химиялық жағынан өте инертті болады. Радон басқа инертті газдарға қарағанда суда ериді (100 су көлемінде 50 көлем радон ериді). Минус 62°С дейін салқындатқанда радон қойытылып, судан 7 есе ауыр болады (сұйық радонның меншікті салмағы мырыштың меншікті салмағына тең). Минус 71°С радон қатады. Радий тұздарынан бөлінген радонның мөлшері өте аз, 1 л радон алу үшін 500 кг радий қажет, балық Жер бетінде 1950 ж. 700 г. алынды.
Радон -- радиоактивті элемент. α-сәулелерін бөле отырып, ол гелийге және қатты, радиоактивті элемент радий айналымының радиоактивті тізбегінің аралық өнімі болып табылады.
Осындай химиялық инертті заттар, инертті газдар сияқты, тірі ағзаға әсер етпеуі керек. Алайда, олай емес. Жоғары инертті газдарды жұту (оттегі қоспасымен бірге) адамды мастану жағдайына әкеледі. Инертті газдардың наркотикалық әсері жүйке ұлпаларында ериді. Инертті газдың атомдық салмағы жоғары болса оның ерігіштігі де артып және наркотикалық әсері де күшті болады.
РАДОННЫҢ ХИМИЯЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІ
Радонды ашу уақытында, асыл газдардың өкілі ретінде, бұл топтың элементтері инертті және шынайы химиялық қосылыстар түзуге қабілетсіз деп есептелген. Тек оларда Ван-дер-Ваальс күшінің болатындығы белгілі болды. Олардың қатарына ксенонның, криптонның, аргонның гидраттары жатып, оларды сәйкес газбен судың астында сығу арқылы белгілі бір температурада гидратты диссоциациялау кезіде иілгіштігі артады. Радонның аналогиялық клатраттарын алу үшін және олардың иілгіштігінің өзгергіштігін байқау үшін бұл элементтің көптеген мөлшері қажет болатын. Асыл газдардың клатратты қосылыстарын алудың жаңа әдісін Б.А.Никитин ұсынып және радон қосылыстарының молекулярлы изоморфты тұнуы кристалдарды арнайы жинақталды. Радонның үрдістердегі жағдайын зерттей отырып, күкіртті гидратты газдардың және күкіртсутектің тұнуын, Никитин радонның гидраты бар екендігін, ол изоморфты тұнатынын SO2Ч6 H2 O және H2 SЧ6 H2 O көрсеткен. Бұл тәжірибелердегі радонның массасы 10-11 г. Осылайша радонның клатратты қослыстарын алу органикалық қосылыстармен қатар, толуол және фенол алынады.
Радон химиясын зерттеуде субмикромөлшерде бұл элемент арнайы тасымалдағыш ретінде ксенон қосылыстарын алды. Ескеретін жағдай, ксенон мен радон арасында 32 элемент орналасып (5d-, 6s- және 6р-толтырылып 4f-орбита), бұл радонның ксенонмен салыстырғанда металдық қабілетінің жоғарылығын көрсетеді.
Радонның шынайы алғашқы қосылысы -- радонның дифториді -- 1962 ж. алғашы ксенон фторидінің синтезінен соң алынды. RnF2 газтәрізді радон және фтор әрекеттескенде 400°С түзіліп, оны криптон дифторидімен тотықтырғанда ксенонның ди- және тетрафторидтері қатысында жүреді. Радонның дифториді 200°С тұрақты және 500°С қысымда сутегі және радонға тотықсызданып, H2, 20 МПа болады. Радон дифториді фторидтермен және ксенон туындыларымен кристалданады.
Радонның ешқандай қосылысында тотығу деңгейі +2 жоғары болмады. Оның себебі аралық өнім фторлануы (RnF+X-) ксенонға қарағанда тұрақты болады. Бұл байланыстың иондылығына радон құрамды бөлшектерге байланысты болады. Кейінгі зерттеулер көрсеткендей радонның жоғары фторидтері түзілу реакциялары көрсеткендей никельдің дифторидтік реакциялық жүйесінің каталитикалық белсенділігі ксенонның фторлануында фторлану үрдісіне қарағанда жоғары және натрий бромиді қатысында жүреді. Соңғы жағдайда радон дифторидіне қарағанда натрий фторидінің фтордонорлы қасиеті жоғары болып RnF+ в RnF2 реакция нәтижесінде: RnF+SbF6 + NaF = RnF2 + Na+SbF6. RnF2 фторлануы жоғары фторидтердің түзілуімен, гидролиздағанда радонның жоғары оксидтері түзіледі. Радон қосылыстарының түзілуі жоғары валенттілік жағдайында барийдің ксенаттары және радонаттарыныңм кристалдануы байқалады.
Ұзақ уақыт бойы асыл газдарды химиялық әрекетестіре алмады. Өйткені, олар шынайы химиялық қосыыс түзбеді. Басқаша айтқанда олардың валенттілігі нөлге тең болатын. Осының негізінде бұл жаңа топтың химиялық элементтерін нөлдік деп есептеді. Асыл газдардың аздаған химиялық белсенділігі сыртқы электронды қабатында мықты сегізэлектронды конфигурациясымен түсіндіріледі. Атомдардың полярлығы электронды қабаттардың санының артуына байланысты болады. Сәйкесінше, гелийден радонға қарай артады. Осы бағытта асыл газдардың реакциялық қабілеті артады. 1924 жылы, кейбір ауыр инертті газдардың (оның ішінде, ксенонның фторидтері және хлоридтері) термодинамикалық жағынан тұрақты және қалыпты жағдайда болады. Тоғыз жылдан соң мұны белгілі теоретияшылар -- Полинг және Оддо зерттеді. Криптон және ксенонның электронды бұлттарының құрылымы квантты механикалық көзқарас бұл газдар фтормен тұрақты қосылыстар түзетінін анықтады. Бұл гипотезаны тексеріп эксперимент жүргізілді, бірақ ксенон фториді алынбады. Нәтижесінде бұл саладағы барлық жұмыстар тоқтатылып, асыл газдардың инерттілігі басым деген тұжырымға тоқтады. Тарихи алғашқы және ең көп тараған радонды анықтаудың радиометриялық әдісі радиоактивті өнімдердің ыдырауында және эталонның белсенділігімен салыстырылады.
222Rn изотопы α-сәуледе анықталады. Радонды суда анықтаудың ыңғайлы әдісі толуолмен экстракцияланып кейін толуолды ерітіндінің белсенділігі сұйықтықты сцинтилляционды есептеуішпен өлшенеді.
Радонның ауадағы концентрациясының анықтау шегі төмен әрі, алдын-ала концентрирлеп химиялық байланысу жолымен тотықтырғышқа, мысалы BrF2 SbF6, O2 SbF6 және т.б. әкеледі.
АЛЫНУЫ
Радонды сулы ерітінді арқылы кез-келген радий тұзы ауданы ығыстырып, кейін радийдің радонға радиоактивті ыдырауы түзіледі. Кейін ауаны ерітіндінің микротамшысы арқылы құрамында радий тұзы барын бөліп сүзіп, олар ауаның тоғымен қоршалады. Радонды газдар қоспасынан алу химиялық белсенді заттарды жойып (оттегі, сутегі, су буы және т.б.), сұйық азот қалдығымен конденсацияланып, кейін конденсаттан азот және инертті газдан (аргон, неон) айдайды.
Жоғарыда көрсетілгендей табиғи изотопты 222Rn алу көзі 226Ra болып табылады. 1 г радийдан 0,6 мкл радонды алады. Радонды радийдің бейорганикалық тұздарын бөлу де көрінгендей, тіпті балқу температурасына жақындағанда, радон толығымен алынбайды. Жоғары эманациялану органикалық қышқылдардың тұздарында (пальмитин, стеарин, капрон), сонымен қатар ауыр металдардың гидроксидтері қабілеті артады. Жоғары эманициялану көзін радий қосылыстары, барий тұздарымен көрсетілген органикалық қышқылдар немесе темір және торий гидроксиді тұнады. Радий тұздарының сулы ерітінділерінен радонды бөлу тиімді болып табылады. Әдетте радий ерітінділерін бірнеше уақыт бойы ампулада радонды жинау үшін қалдырып; бірнеше уақыт бойы радонды айдап шығарады. Радонды тазалап бөлгеннен соң, физикалық әдістерімен, мысалы, белсендірілген көмірмен адсорбциялануы кейін десорбциясы 350°С болады.
Радонды ұстаудың физикалық әдісінен басқа (адсорбционды, криогенді), газ қоспасынан радонды тиімді бөлу жолы ұшпайтын химиялық формасынан тотықсызданып әсер етеді. Осылайша, радон мөлшерлі түрде құрамындағы тұздармен сіңіріліп ClF2 SbF6, BrF2 SbF6, O2 SbF6 және кейбір сұйық фторогалидтер ұшпайтын тұздар түзілуінің нәтижесінде RnF+X-, мұнда X- -- күрделі анион болып келеді.
Радон изотоптарын жасанды алу негізінен 211Rn (Т = 14 сағ), осыған байланысты -- торий және күрделі қоспа өнідері толығымен ыдырайды.
ТАБИҒАТТА ТАРАЛУЫ
Радон мөлшерде еріген күйінде минералды көздердің, көлдердің және емдік балшықтардың суларында болады. Ол ауада, үңгірде, жіңішке аңғарларда болады. Атмосфералық ауада радонның мөлшері 5·10-18 % -- 5·10-21 % көлемде өлшенеді.
Радиоактивті қатардың құрамына 238 U, 235 U және 232 Th кіреді. Радонның ядросы табиғатта аналық ядроның радиоактивті ыдырауында болады. Жер қабатындағы құрамы масса бойынша 7·10−16%. Радон химиялық инерттілігі бойынша кристалдық торларын жеңіл босап аналық минерал және жерасты суларына, табиғи газдарына және ауаға түседі. Радонның табиғи төрт изотоптарының ең ұзақтығы 222 Rn, именно его содержание в этих средах максимально.
Радонның концентрациясы ауада біріншіден геологиялық жағдайда (граниттер, онда уран көп болып, радонның белсенді көзі, алайда теңіздің бетінде радон аз болып), сонымен қатар ауа-райына (жаңбыр кезінде микросаңылаулар арқылы радон топырақтан өтіп суға толып; қар радонның ауаға таралуына кедергі болады).
РАДОН ҚОЛДАНЫЛУЫ
Радонның емдік қасиеттерінде атап өткен дұрыс, оны радонды ванна реттінде қолданады. Бірқатар созылмалы ауруларды емдеуде: он екіелі ішектің және асқазанның жарасы, ревматизм, остеохондроз, бронхы демікпесі, экземасы және т.б. қолданылады. Радонотерапия дәріге төзе алу қабілеттілігі төмен болғанда қолданылады. Күкіртсутек, балшық, көмірқышқылдан ерекшелігі радон оңай төзіледі. Мұндай үрдістер мамандардың бақылауында болып, радонды ваннадағы газдың емдік бөлшегі рұқсат етілген шектен төмен болады. Бұл жағдайда радонның пайдасы және зияны бір-бірімен бәсекелес болады. Мамандардың есептеуінше, 15 радонды ванна сеансын әрбірін 15 минут қабылдағанда 6 темекі шеккенмен бірдей (1 темекі өмірдің 15 минутын қысқартатыны есептелді). Сондықтан созылмалы ауруларды емдегенде радонды ваннаның зияны онша көп емес.
Радиацияның адам денсаулығына зияндылығын анықтауда екі концепция бар. Біріншісі өзінің шекті бөлшегі бар, мұнда радиация төмен болып ағзға зиянсыз, тіпті ағзаға пайдалы болып табылады. Бұл теория бойынша аз мөлшерде удың мөлшері аз болса, бірқатар ауруларды емдеуге көмектесіп немесе аз мөлшердегі алкоголь адамның көңіл-күйін жақсартады. Алайда, аз мөлшерде болса да ол ағзаның кейбір жасушаларын құртады. Сондықтан авторлар басқа көзқарасты шексіз концепцияны ұстанады. Оған сәйкес ісік ауруымен ауру мүмкіндігі өмір бойы алыған радиацияға сай болады. Сондықтан ешқандай аз мөлшерлі зиянсыз радиация болмайды.
Радонды ауыл шаруашылығында үй жануарларының азығының құрамында, металлургияда газ ағындарының домна пештерінде, газ құбырларында жылдамдығын анықтау индикаторы ретінде қолданады. В геологияда ауа және судың құрамындағы радонды өлшеп урана және торийдің кенорындарын іздеуде, гидрологияда -- грунтті және өзен суларын әрекеттесуін зерттеу қолданылады. Радон қатты фазалы айналымды зерттеуде кең қолданылады. Бұл зерттеудің негізі эманационды әдісі, радонды бөлудің жылдамдығына байланысты физикалық және химиялық айналымда, қатты заттарды қыздырғанда құрамында радий болады.
Радонды қатты заттардың диффузиясын және тасымалдау құбылысын, өткізгіш құбырларда газдың жылдамдығын және газдың шығып кетуін зерттейді.
Әлем бойынша жер сілкінуін болжау мәселесін шешуге көп күш жұмсалуда, алайда алдын алу мүмкін болмай тұр. Сондықтан сейсмикалық жағдайларды болдырмау қарастырылып келеді. Соңғы [5-7] жылда сейсмикалық жағдайды болжауда бөліну (эксгаляция) негізінде тау жыныстарынан радон газының бөліну үрдістері зерттеуде. Бұл ақпараттар ескі теорияға Джильберт-Рейд (1911 жылы) түсінік беріп, оған сай тау жыныстарындағы жиналған энергия және облыстардағы жер сілкінулердің нәтижесінде бұл энергия шығарылады.
Совет Одағында радонның жер сілкіну алдында өзгеруі алғаш рет байқалды, он жыл бойы радонның мөлшері артып, кейін суда еріген күйінде тереңдегі бірден 1966жылы Ташкенттегі жер сілкіністің алдында кеміді (магнитуда 5.3).
Жер сілкінуді болжау әдісі режимді байқауда тау жыныстарындағы радонның концентрациясы өзгеріп, арнайы ұңғымаларда байқалып, олардың тереңдігі груннті сулардың тереңдік деңгейінен және әрбір ұңғымада үздіксіз тау жыныстарынан бөлінген радонның динамикасын тіркеп және сейсмикалық энергиясының суммарлы мөлшерін әрбір ұңғымада байқалады. Байқалуына қарай артуы және кемуі радонды бөлудің сейсмикалық энергиясы, көрсетілген аймақтарда зерттелетін аймақтың картаға енгізіп және радон бөлінуінің динамикалық кемуі эпицентр жағдайына, күтілетін жер сілкінісінің магнитудасына, радонның артуы немесе кемуі зерттелетін ұңғымаларда күтілетін сейсмикалық жағдайдың уақытының динамикасы байқалады. Қазіргі уақытта сәулелену мөлшерінің негізгі қоры адам өмір бойына сіңірген, табиғи радионуклидтер (70%), оның ішінде бірінші орынды радон (30-60% географиялық орналасуына байланысты) иеленді.
Радиоактивті улардың арасында радон - ең қауіпті болып табылады. Тек ғана радонның өзі емес, оның радиоактивті ыдырау өнімдері ағзаға зиян болып табылады.
1.3 Биологиялық объектілер бойынша әсері
Адам ағзасына түскен кезде радон үрдісі өкпе ісігіне әкеледі. Радон ядросының ыдырауы және өкпе ұлпасына изотоптар микрокүйдіру, барлық энергия альфа-бөлшектерде ыдырау нүктесінде сіңіріледі. Ең қауіптісі радонның темекімен әрекеттесуі болып табылады.
Радон - екіншіден жиілік (шылымнан кейін) факторы, өкпе ісігін тудырады. Өкпе ісігі радонды сәулеленуде, әрбір ісіктің жиілігі өлімге себеп болып отыр. Радионуклидті радонның барлық радиация мөлшерінің жартысына негізделіп, орташа адам ағзасына табиғи және техногенді радионуклидті қоршаған ортадан алады.
Тарихи тұрғыда радонның адам ағзасына әсері XVI ғасырда белгілі болып, құпия тау ауруы шахтерлерде ұзақ уақыт бойы дәрігерлердің назарын аударды: руда өндірілушілер арасындағы өкпе ісігінен өлім көрсеткіші 50 есеге артты. Кейін шахта жұмыскерлерінің өлім-жетімдігін талдау себебі уранды рудаларда Еуропада, оңтүстік Германия және Чехияда көрсеткендей, 30 - 50% тау-кеншілер, уранды шахталарда жұмыскерлерде өкпе ісігінен өлді.
Сондықтан радонның радиациялық әсерінің жұмысы белсенді түрде дамыды. НАТО арнайы осы мәселе бойынша комитетте, Құрама Штаттарда әрбір үйде радонды есептеу құралы орналасқан.
Зерттеудің алғашқы уақытында тұрғын үйдегі ауадағы радонның концентрациясы, әсіресе бір қабатты да көбіне рұқсат етілген концентрация (РЕК) деңгейі жоғары, уран рудаларының жұмыскерлерінде анықталып, мұнда қауіпсіздік қызметі дәстүрлі түрде радиологиялық қауіпті радон концентрациясының жинақталуымен күреседі. Белгілі болғандай статистикаға сай қатерлі ісіктер, склероз, ишемиялық жүрек ауруы, балалардың сал ауруына ұшырауы, мұнда радон беттік арқылы ауысады. Демалғанда өкпе бір минутта радиоактивті радон атомдарының миллионы түсіп, олар кейбір мүшелермен ұлпаларда, әсіресе гипофизде және бүйрек үсті қабығында, ішкі секрецияның екі маңызды бездерінде, ағзаның гормональды белсенділігін және вегетативті жүйке жүйесінің жұмысын реттеп, жүректе, бауырда концентрленеді.
Қанда және лимфада радон және оның өнімдері ыдырап бүкіл денеге таралып ішінен сәуленеді. Радонның қауіптілігі функционалды бұзылудан басқа (демікпе, бас сақинасы, бас айналу, құсу, депрессивті жағдай) осының арқасында өкпе ұлпалары ішінен сәулеге ұшырап өкпе қатерлі ісігіне әкеледі. Сонымен қатар, радон бос күйінде майларда еріп және адамның миында жиналып, қанның қатерлі ісігіне әкеледі..
Қазіргі уақытта Халықаралық Радиациядан Қорғау Комитетінің бағалауы бойынша, радон арқылы сәулелену және оның өнімдерінің ыдырауы Жер тұрғындарының жалпы 10-20% өкпенің қатерлі ісігімен аурады.
Өкпенің қатерлі ісігімен радоннан туындаған түрімен 1916 жылы ағылшын физигі Рамзай осы газды зерттегенде дүние салған.
Британдық радиациядан қорғау бюросының есептеуінше, Ұлы Британияда жылына 2500 адам радоннан туындаған өкпенің қатерлі ісігінен дүние салады. Қоршаған ортаны қорғау агенттігінің мәліметінше, жылына 20 мыңға жуық адам онкологиялық аурумен радон және өнімдерінің ыдырауынан ауруға шалдығады. Сонымен қатар, Швейцария, Швеция, Финляндия және Австрия халқына радиологиялық әсер етуі артып отыр.
АҚШ радонды шылым тартпайтын адамдардың өкпенің қатерлі ісігімен ауруға ұшырайтындығын анықтаған. Осылайша, Қоршаған ортаны қорғау агенттігінің ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz