Anna Bartkowiak-Kurska

 

Zawartość Radonu w powietrzu, jego pochodzenie, pomiary i obniżanie stężenia.

Choć z radonem żyjemy od zarania dziejów, to dopiero w ostatnich latach zaczęliśmy go zauważać. Co więcej - prasa, radio i telewizja coraz częściej straszą nas tym pierwiastkiem.

Pochodzenie

Radon Rn-222 jako gaz szlachetny zajmuje szczególne miejsce w naturalnym szeregu promieniotwórczym uranu U-238. Uran i jego pochodne są pochodzenia geologicznego i dlatego w rozważaniach nad występowaniem radonu w środowisku należy uwzględniać, nie tylko zagadnienie koncentracji w skalach uranu i radu, prekursorów radonu, ale także procesy geologiczne, które decydują o migracji i depozycji tych radionuklidów. Szczególnie interesujące są obserwacje czasowych zmian koncentracji radonu, towarzyszące aktywności sejsmicznej i deformacjom tektonicznym. Pośród procesów hipergenicznych, z uwagi na dobra rozpuszczalność radonu w wodzie, istotne znaczenie odgrywa także wodna migracja radonu w systemach geohydraulicznych.

Rozpowszechniony jest pogląd, że wysokie koncentracje radonu występują w regionach o podłożu granitowym. Sugeruje się więc, że odpowiedzialnym za anomalie radonowe są skały magmowe podłoża. Wyjaśnienia prawdziwości takiego poglądu należy poszukiwać w ocenie procesu mineralizacji uranowej. W przypadku Dolnego Śląska, superpozycja mapy skał podłoża, występowania złóż uranu i stref promieniowania gamma o natężeniu ponad 8 m R/h, wskazuje na związek podwyższonej radioaktywności podłoża z występowaniem okruszcowania uranowego i skal magmowych. Jednak porównanie zawartości uranu i radu w różnych rodzajach skal (tab.1) wskazuje, że granit a zwłaszcza bazalt charakteryzują się niskimi koncentracjami tych radionuklidów a więc nie są bezpośrednim źródłem anomalnie wysokich stężeń radonu.

Rodzaj skały

U [g/t]

[*]

Ra-226 [Bq/kg]

[**]

Piaski

0,45

1 – 27

Gliny

1,8

77 - 124,1

Wapienie

2,2

27,8

Granity

3

59,2

Bazalty

1

11,4

Fosforyty

100 - 200

max. 650

490

analiza PZH (1997)

[*] Polanski A., Smulikowski K.: Geochemia. W.G. Warszawa, 1969

[**] GUS, Ochrona Srodowiska, Warszawa, 1994

Tabela 1. Koncentracje uranu i radu w skalach

Z załączonego zestawienia wynika, że wielokrotnie większe koncentracje uranu występują w przypadku fosforytów, których genezę wiąże się z penetracja gazów i wód pomagmowych w strefie kontaktowej intruzji magmowych. Uran pochodzi bądź z pomagmowych roztworów hydrotermalnych, przenikających masywy skalne, bądź z roztworów hipergenicznych, zawierających produkty wietrzenia, w tym jony uranu i toru. Obserwuje się brak powinowactwa krystalochemicznego pomiędzy uranem i torem a głównymi pierwiastkami skałotwórczymi, co ujawnia się pojawianiem w utworach magmowych niezależnych minerałów uranu i toru. Większa cześć uranu rozmieszczona jest na powierzchni ziaren minerałów skałotwórczych oraz wzdłuż szczelin skalnych.

Na role czynnika endogenicznego w kształtowaniu się anomalii radonowych wskazują aureole radonowe wokół złóż węglowodorów oraz obserwacje zmian parametrów fizycznych podłoża w strefie zaburzeń sejsmicznych. Według badań geofizycznych, w okresie wyprzedzającym trzęsienie ziemi, wraz ze wzrostem naprężeń oraz pojawieniem się dylatacji i szczelin, obserwuje się przypływ wód z głębokiego podłoża oraz wzrost koncentracji radonu. Zewnętrznym śladem działania czynnika endogenicznego są dyslokacje tektoniczne. Obserwacje satelitarne powierzchni Ziemi umożliwiają rejestracje tych odkształceń w formie fotolineamentów.

Badania występowania radonu w atmosferze, przeprowadzone na obszarze południowo-wschodniej Polski wykazały, że w 5% z 300 badanych mieszkań stężenie radonu przekraczało poziom 200 Bq/m3. Należy przypuszczać, że na wysokie stężenie radonu ma wpływ usytuowanie budynku w stosunku do szczelin uskokowych podłoża.

Czynnikiem wtórnym, wobec podstawowego czynnika tektonicznego i złożowego, który ma wpływ na formowanie się anomalii radonowych w podłożu, jest system krążenia wód podziemnych. Ponieważ ukształtowanie powierzchni terenu ma wpływ na kierunki filtracji pionowej, dlatego w strefie elewacji terenowych występuje na ogół zjawisko descencji wód pochodzenia atmosferycznego i wody podziemne wykazują mniejsze stężenia radonu, natomiast w strefie obniżeń, kotlin śródgórskich i dolin rzecznych, ujawnia się zjawisko ascencji wód z głębszego podłoża, które cechują się podwyższonymi stężeniami radonu. Zjawiskami towarzyszącymi eksfiltracji wód z głębokiego podłoża jest termalizm i mineralizacja tych wód.

Role czynników geologicznych w kształtowaniu się potencjału radonowego w obrębie zabudowań mieszkalnych, ilustruje załączony schematyczny blok diagram (Rys.1) - efekt programu badawczego: "Georadon 8080, U.S. Geological Survey".

 

 

Rys. 1. Blok diagram ilustrujący zagrożenie radonowe w środowisku.

Z przeprowadzonych badań wynika, że potencjał radonowy, definiowany jako względne stężenie radonu, nie zależy od rodzaju skał podłoża, zależy natomiast od sąsiedztwa uskoków tektonicznych i szczelin skalnych oraz osadzonych w nich minerałów wtórnych. W strefie przypowierzchniowej potencjał radonowy zależy także od ukształtowania powierzchni terenu i systemu krążenia wód podziemnych.

W naturze istnieje w stanie mniej lub więcej bliskim równowagi cały szereg uranowy, a w nim gazowy radon, który z łatwością, jako gaz szlachetny i w dodatku łatwo rozpuszczalny w wodzie, przenika przez warstwy geologiczne i w końcu przez glebę. Radon jest obiektem żywego zainteresowania geologów, również polskich w związku z występowaniem ogromnych stężeń tego nuklidu w wodach uważanych za lecznicze, np. w Świeradowie i Lądku Zdroju. Badanie wędrówek radonu ma również znaczenie czysto poznawcze dla nauk o Ziemi.

Powszechnie uważa się, że uran jest pierwiastkiem rzadko występującym w przyrodzie. Złoża o dużej zawartości tego pierwiastka, jak np. soczewka rudy uranowej w słynnym Cigar Łąkę w Kanadzie, są rzadkością. Natomiast sam uran jako pierwiastek jest wszechobecny na naszym globie (średnio 2 ppm, czyli 2 g na tonę w skorupie ziemskiej). W związku z tym radon też jest niemal wszędzie, jakkolwiek występuje z różną intensywnością.

Tuż po II wojnie światowej “tropiono" radon świadczący o obecności złóż uranu. Na ogromnych przestrzeniach północnej Kanady zakładano na noc pułapki z węglem aktywnym, by rano zmierzyć zawartość radonu w adsorbencie. Dziś uranu, podobnie jak innych surowców, szuka się nadal, choć metodami bardziej wyrafinowanymi.

W ostatnich latach wzrosło zainteresowanie radonem, ponieważ uważa się, że jest źródłem radioaktywnego skażenia domów, a więc stanowi zagrożenie zdrowia ich mieszkańców. Badanie tego zjawiska nie jest łatwe, gdyż radon bywa bardzo kapryśny. Znany jest przypadek skażenia tym pierwiastkiem domku w jednym z osiedli austriackich, zbudowanego na niewidocznym uskoku tektonicznym. Właśnie szczeliną tego uskoku radon dostawał się do jego wnętrza. Do anegdotycznych już należy przypadek wykrycia rutynowym detektorem, przy wejściu do elektrowni jądrowej Limerick w USA, skażenia radonem pracownika, który przyniósł je na domowej odzieży. W czasie ewakuacji ludności z okolic Czarnobyla okazało się, że jedna z grup została przesiedlona w okolicę znacznie bardziej skażoną, tyle że radonem, którego obecności tam nie podejrzewano.

 

Pomiary koncentracji

 

Podstawą oznaczania zawartości radonu w otoczeniu jest pomiar radiometryczny. Łatwość wykrywania i ilościowego oznaczania promieniotwórczości opiera się właśnie na tym, że każdy rozpad nuklidu promieniotwórczego wyzwala dużą energię, która powoduje zmiany w otaczającej materii. Efekt ten można jeszcze wzmocnić, dzięki czemu osiągamy czułość pomiaru nieosiągalną żadną inną metodą. Zmiana w kryształku bromku srebra zostaje powielona w procesie wywołania, a kwanty świetlne wytworzone w scyntylatorze zostają zwielokrotnione w postaci prądu fotopowielacza itp. Pojedyncze bekerele w litrze powietrza powinny być więc łatwe do zarejestrowania. Okazuje się, że nie jest to takie proste, zwłaszcza że aktywność badanej próbki zmienia się w czasie wskutek różnych okresów półtrwania i energii emitowanego promieniowania.

Mimo wielu trudności problem ten rozwiązano. W Polsce stymulatorem badań nad konstrukcją aparatów pomiarowych było górnictwo, domagające się przenośnego urządzenia, którego obsługa byłaby porównywalna z łatwością obsługi miernika metanu. Wymagała tego nie tylko ocena narażenia górników, ale również kontrola przewietrzania kopalni. W Instytucie Chemii i Techniki Jądrowej w Warszawie opracowano taki przyrząd .

Można oznaczać radon dokładniej, jednak zabiera to dużo więcej czasu i bardziej skomplikowanej aparatury, jak np. komory Lucasa, Jej istotą jest warstwa scyntylatora (najczęściej klasyczny siarczek cynku z dodatkiem srebra) oraz fotopowielacz zliczający poszczególne błyski. Przy okazji: jeżeli mamy gdzieś w domowych rupieciach stary (sprzed 50 lat) zegarek ze świecącymi cyframi i wskazówkami, to prawdopodobnie jest to farba radioaktywna. Po przystosowaniu oka do ciemności przez 15 minut przyłóżmy do cyferblatu mocną lupę, by zaobserwować rozpady jąder atomowych. Wyrzucane w tym procesie cząstki pobudzają luminofor do świecenia.

AlphaGUARD model PQ2000 jest przenośną komorą jonizacyjną ozwalającą na prowadzenie ciągłego monitoringu radonu jak również związanych z nim pomiarów parametrów klimatycznych (temperatury, ciśnienia, wilgotności).

 

 

 

Urządzenie pozwala na:

AlphaGUARD wyposażony jest w komorę jonizacyjna (3D) do pomiarów promieniowania alfa o objętości 0.62 litra. Objętość czynna detektora wynosi 0.56 litra. Urządzenie umożliwia pomiary radonu w powietrzu z możliwością rejestracji stężenia radonu w sposób quasi-ciągły. Wbudowane na wejściu do komory jonizacyjnej filtry szklane zapewniają wychwyt produktów rozpadu radonu (współczynnik wychwytu pochodnych radonu 99.9%) i przeciwdziałają kontaminacji komory pomiarowej. Cyfrowa obróbka sygnału pomiarowego z wbudowanym algorytmem eliminacji zliczeń od produktów rozpadu radonu pozwala na poprawną rejestrację stężeń radonu w komorze pomiarowej. Dzięki wyposażeniu miernika w pamięć wewnętrzną możliwe jest gromadzenie zarejestrowanych wyników stężeń radonu oraz parametrów klimatycznych z krokiem co 10 minut lub co 60 minut. Przy pomiarach z rejestracją co 10 minut jest możliwe gromadzenie danych przez 21 dni a przy rejestracji co 60 minut przez około 4 miesiące bez odczytu. Możliwe jest zarejestrowanie i zapamiętanie do 32 niezależnych zestawów przebiegów zmienności rejestrowanych parametrów bez konieczności odczytu danych z pamięci AlphaGUARD'a na nośnik zewnętrzny. System pomiarowy AlphaGUARD pozwala na kontrolę stężeń radonu oraz pozostałych parametrów w czasie pomiaru. Pełna analiza zmienności stężeń oraz innych rejestrowanych parametrów jest dostępna dzięki specjalistycznemu dedykowanemu oprogramowaniu, które współpracuje z miernikiem stężeń radonu i może być wykonana off-line po sczytaniu pamięci AlphaGUARD'a. Dzięki możliwości przyłączania do systemu zewnętrznych mierników parametrów klimatycznych i innych oraz dołączenia zewnętrznej pompy dostarczającej powietrze do komory jonizacyjnej system wykazuje dużą elastyczność w możliwościach zastosowań.

Wiedząc, że radon skaża powietrze, pokuśmy się oszacować, na co narażała się Maria Skłodowska-Curie. Rzecz jasna pracowała ona bez komór rękawicowych i przy słabym przewietrzaniu pomieszczeń, gdzie znajdowały się niemal gramowe ilości soli radowych krystalicznych oraz rozpuszczonych w roztworze, a więc materiał, z którego radon ulatniał się bardzo łatwo.

Jeżeli pobieramy np. 100 ml powietrza nasycanego radonem z naczynia zawierającego 200 kBq radu, czyli około 5 mg i rozprowadzamy je w objętości 1 m3, to uzyskujemy górną granicę dopuszczalnego stężenia radonu pozwalającego pracować przez 8 godzin. Nasza wielka rodaczka musiała więc oddychać powietrzem o zawartości radonu 10 mln razy większej od dziś dopuszczanej. Przyjąwszy różne “okoliczności łagodzące", takie jak przybliżony sposób obliczeń, samorzutne wietrzenie pomieszczenia, niepełną absorpcję radonu i produktów jego rozpadu, dochodzimy do wniosku, że Maria Skłodowska-Curie musiała otrzymać niewiarygodnie dużą dawkę.

Można było to sprawdzić, badając radiometrycznie szczątki Marii, kiedy przenoszono je do Panteonu, jednak nie zgodziła się na to jej rodzina. Wyborowanie dziury w potrójnej trumnie i zbadanie aktywności powietrza, o czym donosiła prasa, nie miało większego sensu, a doprowadziło, niestety, do nieuzasadnionych wniosków, jakoby głównym narażeniem na promieniowanie jonizujące Marii Skłodowskiej-Curie był nie rad i polon, a jej praca przy aparatach rentgenowskich na froncie I wojny światowej. Dodajmy, że córka Marii, Ewa Denise Curie-Labouisse, narażona już w życiu płodowym na promieniowanie jonizujące, ma dziś 94 lata i cieszy się dobrym zdrowiem.

Zanim omówię wpływ radonu na żywy organizm, przyjrzyjmy się oddziaływaniu cząstek alfa emitowanych przez ten nuklid. Promieniowanie przenikliwe, jak gamma lub przyspieszone elektrony do energii 1 MeV,stosowane w obróbce radiacyjnej, zaznacza ślad swojej obecności w materii w ogromnych odstępach, których nie obejmuje. Dopiero mniejsze energie elektronów, elektrony 40 keV, a tym bardziej cząstki ciężkie jak deuterony i alfa, zaznaczają swój ślad bardzo gęsto. Szczególnie uwolnienie energii w bezpośredniej bliskości powoduje potężne zmiany chemiczne. Jak widać na rysunku, wyjątkowo niebezpieczne są pod tym względem cząstki alfa. W razie trafienia we fragment DNA następuje całkowita nieodwracalna jego destrukcja.

Uszkodzenia dominujące w przypadku promieniowań przenikliwych są najczęściej samo naprawialne, dzięki czemu życie na Ziemi przetrwało w znakomitej formie i to przystosowane do znacznie większych aktywności dawniej występujących, np. wskutek rozpadu potasu 40. Nie wchodząc głębiej w zagadnienia radiobiologii, poprzestańmy na stwierdzeniu, że promieniowanie gęsto jonizujące jest wielokrotnie groźniejsze od promieniowania przenikliwego, np. emitowanego przez cez 137, uwolniony podczas katastrofy w Czarnobylu. Nie należy jednak zapominać, że promieniowanie mało przenikliwe, działając z zewnątrz, może uszkodzić tylko skórę. Szczególne niebezpieczeństwo radonu polega jednak na tym, że przedostając się do płuc atakuje organizm bezpośrednio od środka, zwłaszcza gdy jest to wspomagane dymem z papierosów.

Maria Skłodowska-Curie miała opory z przyjęciem istnienia gazu radioaktywnego i długo (jeszcze w czasie przyznawania jej pierwszej Nagrody Nobla) opowiadała się za koncepcją, że aktywacja materiału nieaktywnego następuje wskutek sąsiedztwa materiału radioaktywnego. To miało wpływ na higienę jej pracy.

A przecież wystarczyłoby zwykłe dygestorium chemiczne (oszklona “szafa" z wyciągiem powietrza ) znane już wówczas, ale tego prostego urządzenia nie widać w dokumentacji laboratorium państwa Curie. Na domiar złego otwarte preparaty radu były rozstawione w całym pomieszczeniu, co dawało w ciemności piękne efekty świetlne. Głównym narażeniem Marii było więc wdychanie powietrza zawierającego radon, natomiast Piotra - noszenie w kieszeniach preparatów radu, od których doznał licznych oparzeń. Trudno dziś ocenić, na ile mogło to przyczynić się do jego tragicznej śmierci. Jak wiadomo, zginął przejechany przez ciężką konną platformę, a dolegliwości spowodowane oparzeniami na pewno przytępiały jego ostrożność.

Spróbujmy opisać działanie radonu na ludzki organizm. Zwróćmy uwagę, że o zauważalnych efektach można mówić dopiero wtedy, gdy dawki promieniowania przekraczają o kilka rzędów wielkości poziom uważany za bezpieczny. Wpływ małych dawek (poniżej 0.1 greja dla człowieka) jest obiektem spekulacji - od paniki aż do przypuszczeń, że są one wyjątkowo korzystne dla organizmu .

Reakcja człowieka na promieniowanie zależy od wielu czynników, m.in. od trybu życia, toteż dobrą orientację dają badania epidemiologiczne dużych populacji. Wyniki skrupulatnych badań przeprowadzonych w Polsce nie wykazują katastrofalnego zagrożenia radonem. W latach 1985-1990 z powodu raka płuc zmarły na Górnym Śląsku aż 9624 osoby, wśród nich 8118 mężczyzn. W tej ostatniej grupie było 811 górników. Podobnie, na 1036 zmarłych na raka krtani 104 było górnikami. Być może w pozostałej grupie niektóre zgony można przypisać radonowi uwalnianemu w mieszkaniach, ale przy dużej zawartości uranu w polskim węglu, wyraźnie odbiegającej od ubogiego w uran za to bogatego w siarkę węgla w USA, przytoczone liczby nie wydają się szczególnie groźne. Uran i radon jako jego pochodna są obecne na każdym etapie energetyki opartej na węglu - od wydobycia, poprzez wody kopalniane pompowane do rzek, pyły przechodzące do atmosfery w czasie spalania, pyły z filtrów i popioły, aż do materiałów budowlanych produkowanych z dodatkiem popiołów. Dodajmy, że duże ilości radonu emitowane są z nawozów fosforowych i odpadów tego przemysłu, takich jak fosfogipsy.

Nie ma miejsca, by szczegółowo zaznajomić czytelników z wpływem radonu na zdrowie człowieka, a zwłaszcza na zachorowania na raka płuc. Za najlepsze dla syntezy naszej wiedzy na ten temat trzeba uznać prace międzynarodowych zespołów kierowanych przez J. H. Lubina z USA, opublikowane w trzech prestiżowych pismach w 1995 roku (“Journal of National Cancer Institute", “Health Physics" i “Radiation Research"). Badano dwie populacje skrajne - górników dołowych w kopalniach uranu i innych minerałów emitujących dużo radonu oraz osoby narażone na radon obecny w mieszkaniach. W pierwszej grupie zebrano dane epidemiologiczne obejmujące 1.2 mln osobo-lat (górników dołowych w Australii, Chinach, Czechach, Francji, Kanadzie, Szwecji i USA). Zanotowano w niej 2701 przypadków śmierci na raka płuc. U najbardziej narażonych górników około 40% tych zgonów można przypisać ekspozycji na działanie łańcucha radonowego. Badania uwzględniające inne czynniki wykazują, że radon jest w badanej populacji przyczyną 70% śmierci na raka płuc wśród osób nigdy nie palących, a także “tylko" 39% wśród palących.

Jeżeli chodzi o radon obecny w mieszkaniach, to Lubin przypuszcza, że może on być przyczyną 10% śmierci na raka płuc. Radon można oskarżać o spowodowanie 11% zgonów na raka płuc wśród osób nigdy nie palących, ale o 30% śmierci wśród palaczy. A więc mamy do czynienia ze zjawiskiem synergii, czyli wzajemnego wzmacniania działania dwóch czynników szkodliwych. Zauważono to już wcześniej także w przypadku palaczy narażonych na wdychanie włókien azbestowych. Modele ryzyka opracowane przez Lubina stwierdzają, że zredukowanie stężenia radonu we wszystkich amerykańskich mieszkaniach do poziomu zalecanego przez EPA (Environmental Protection Agency), podobnego do nakazanego ostatnio u nas zarządzeniem prezesa Państwowej Agencji Atomistyki, mogłoby zmniejszyć liczbę zgonów na raka płuc o 2-4%.

Niewielkie efekty działania radonu doprowadziły nawet do pewnego rozdwojenia myślenia o nim: czasem może być szkodliwy, a czasem błogosławiony. To ostatnie dotyczy radoczynnych wód “leczniczych". U nas przeżywają one rozkwit zapoczątkowany u zarania wieku promieniotwórczości. Pozytywnych efektów leczniczych trudno się doszukać, a powinny one być wyraźne, skoro np. źródło “Wojciech" w Lądku Zdroju wyrzuca co godzinę radon o aktywności miliona bekereli! O ile kuracjusze przebywają w uzdrowiskach dość krótko, to dawki otrzymywane przez personel w Świeradowie i Lądku Zdroju wielokrotnie przekraczają uznane za bezpieczne. Szczegółowe badania personelu posunęłyby naszą wiedzę o radiobiologii działania radonu. Niestety, o ile mi wiadomo, nikt ich do tej pory nie przeprowadził.

Każdego nieprzyjaciela, nawet domniemanego, należy jednak raczej przeceniać niż lekceważyć. Niejasny wpływ radonu na nasze zdrowie sugeruje, by unikać, jeśli to możliwe, wdychania tego gazu. Wszelkie zalecenia muszą być jednak poprzedzone rozpoznaniem występowania radonu i wielkości jego emisji. Nie ulega wątpliwości, że elektroniczny miernik górniczy - opisany wcześniej - nie nadaje się do tego celu. Pomiar zawartości radonu w mieszkaniu takim przyrządem może doprowadzić do błędnych wniosków. Potrzebny jest więc raczej detektor uśredniający stężenie w dłuższych okresach, czyli w pewnym sensie sumujących dawkę. Wiele dozymetrów pracuje właśnie na tej zasadzie, np. błona fotograficzna, wywołana po dłuższym czasie ekspozycji, spełnia dobrze to zadanie dla promieniowań przenikliwych.

Doskonale nadają się dla promieniowań małego zasięgu polimery doznające niewidocznych uszkodzeń pod wpływem bombardowania cząstkami ciężkimi, czyli promieniowaniem korpuskularnym. Folia z poli (allilo-diglikolo-węglanu), wystawiona na działanie gazu zawierającego radon, jest bombardowana cząstkami alfa, a następnie trawiona stężonym roztworem wodorotlenku sodu przez kilka godzin. Po przemyciu i wysuszeniu w obrazie mikroskopowym widać wżery o charakterystycznych kształtach. Prostopadłe trafienie cząstką daje wżer kołowy, natomiast ukośne - kształt kropli .

Obraz wżerów może wywołać panikę: czyż tak nie wyglądają nasze płuca po zaciągnięciu się radonem? Oczywiście, ale jeszcze gorzej wyglądają po zapaleniu papierosa, wskutek wdychania pyłów i wielu substancji obecnych w naszym otoczeniu. Gdyby nie mechanizmy obronne, to życie - nie tylko ludzkie - szybko by zamarło. Przed działaniem produktów rozpadu radonu dobrze broni nas dość szybka naturalna wymiana komórek błony śluzowej.

Folie do oznaczania radonu cieszą się ogromną popularnością, ponieważ nie sposób sprzedać domu w USA bez analizy w jego piwnicach stężenia radonu. Dokładne prześledzenie miejsc ukazywania się radonu w domu wymaga nawet kilkudziesięciu dozymetrów. Głośny jest przypadek domostw we wsi Umhausen, w dolinie Otztal w Tyrolu, gdzie stężenie radonu dochodziło do 270 kBq/m3, czyli prawie tysiąckrotnie przekraczało uznane za dopuszczalne. Drogi wędrówki tego gazu można jednak odciąć, co pokazuje. Najprostszą radą jest zalecenie jak najczęstszego wietrzenia mieszkań.

 

 

Ostatnio pojawia się wiele publikacji dziennikarskich na temat radonu, które podobnie jak artykuły o katastrofie w Czarnobylu i jej skutkach gmatwają sprawę. O radonie wypowiadają się działacze różnych towarzystw psychotronicznych, pogłębiając chaos informacyjny. Niektórzy autorzy prawdopodob- nie świadomie przekręcają informacje. Dziennikarka “Trybuny Śląskiej" w numerze z 16.09.1994 r. napisała, że połowa dzieci śląskich choruje na nowotwory spowodowane radonem. Tymczasem oryginalna informacja, na którą się powoływała, mówiła, że być może połowę wszystkich dziecięcych nowotworów na Śląsku można przypisać radonowi. Warto podkreślić, że i to stwierdzenie jest raczej wątpliwe. Związek radonu z zachorowaniem na nowotwory moim zdaniem nigdy nie będzie udowodniony z taką pewnością statystyczną jak wspomniany wpływ palenia tytoniu.

Często autorzy pomijają wiadomości, które nie pasują im do założonego obrazu katastroficznych skutków działań ludzkich. Nie zauważyłem, by przy okazji opisywania skutków Czarnobyla któryś z dziennikarzy dostrzegł, że erupcja wulkanu Mt. St. Helens w USA w roku 1980 spowodowała wyrzut 1.1 x 1017 bekereli radonu (czyli około 3 mln kiurów), który dla wszystkich form życia jest znacznie szkodliwszy niż uwolnione, mniej groźne izotopy w pożarze czarnobylskim!

Podobnie jak w innych państwach, również i w Polsce określono stężenia radonu mieszkaniowego, które nie powinny być przekraczane. Prezes Państwowej Agencji Atomistyki zarządził (“Monitor Polski" nr 35 z 26 lipca 1995 roku. poz. 419), że dla budynków starych oraz tych, które powstaną przed 1 stycznia 1998 roku dopuszcza się 400 Bq/m3, a dla wybudowanych po roku 1998 już tylko 200. Oznaczenia stężenia radonu w mieszkaniach można wykonać rutynowymi dozymetrami przesyłanymi do zaintersowanych, a następnie interpretowanymi w odpowiednich laboratoriach (wszystko listownie, bez konieczności wizyty w mieszkaniu). Badania takie wykonuje odpłatnie m.in. Państwowy Instytut Higieny w Warszawie, Zakład Ochrony Radiologicznej i Radiobiologii.

Radon, a właściwie krótko życiowe produkty jego rozpadu, dają największy wkład w dawkę promieniowania jonizującego jakie otrzymuje człowiek. W polskim górnictwie, eksploatującym przecież wyłącznie minerały nie promieniotwórcze, największe dawki otrzymywane przez górników zarówno indywidualne, jak i kolektywne, również pochodzą od krótko życiowych produktów rozpadu radonu. Organem najbardziej narażonym na działanie pochodnych radonu są płuca i pozostałe elementy układu oddechowego. Ekspozycja górników na ten kancerogen, połączona często z innymi czynnikami działającymi szkodliwie na układ oddechowy (tytoń, pyły, kancerogeny chemiczne) znacznie zwiększa prawdopodobieństwo zachorowania osób zagrożonych na choroby układu oddechowego, w tym również nowotwory.

 

 

 

 

 

 

Prewencja

Problem ten jest więc istotny w działalności na rzecz poprawy bezpieczeństwa i higieny pracy górników. Prowadzona od kilkunastu lat kontrola tego czynnika zagrożenia pozwoliła na zidentyfikowanie stanowiska pracy o największym zagrożeniu oraz warunków eksploatacji i wentylacji, przy których występuje zwiększone zagrożenie.

Waga problemu spowodowała, że w jego rozwiązanie zaangażowały się kopalnie, jednostki badawcze i Komitet Badań Naukowych. Z inicjatywy Głównego Instytutu Górnictwa i KWK Ziemowit w 1994 roku podjęto realizację projektu celowego ”Prewencja zagrożenia krótko życiowymi produktami rozpadu radonu”.

W wyniku realizacji projektu opracowano metody umożliwiające ograniczenie zagrożenia w każdej fazie procesu eksploatacji, a nawet już na etapie jego projektowania. Są to zasady projektowania wyrobisk górniczych w aspekcie zwalczania zagrożenia pochodnymi radonu.

Podano w nich wymagania projektowania wyrobisk górniczych, wybierania pokładu w warunkach zagrożenia, a także elementy profilaktyki zagrożenia powodowanego radonem emanującym z wód i osadów dołowych. W warunkach czynnej kopalni istotne jest prognozowanie zagrożenia. Służy temu program komputerowy dla inżynierów wentylacji RADON-VENTGRAF

Pozwala on na symulację rozpływu radonu i jego pochodnych w rzeczywistej sieci wentylacyjnej. Inżynier wentylacji może więc - znając na podstawie rutynowych pomiarów wielkość źródeł radonu i jego pochodnych - uzyskać wcześniej informację, w których wyrobiskach i w jakiej skali może wystąpić zagrożenie. Jeśli w kopalni źródłem zagrożenia są zręby zawałowe, można zapobiec przedostawaniu się radonu i pochodnych do strumienia powietrza, zapobiegając przenikaniu powietrza przez te obszary. Opracowana więc została wysoce skuteczna technologia izolacji zrębów

Jej zastosowanie pozwala prawie całkowicie wyeliminować przepływ powietrza przez zręby, a tym samym znacznie ograniczyć emisję radonu i pochodnych do strumienia powietrza przewietrzającego wyrobiska dołowe.
Mogą jednakże zaistnieć przypadki, że do stanowisk pracy dociera powietrze o wysokich stężeniach produktów rozpadu. By ograniczyć zagrożenie, konieczne jest usunięcie z powietrza promieniotwórczych pochodnych radonu. Stosowane w kopalniach systemy od
pylania są nieskuteczne - nie eliminują bowiem aerozoli promieniotwórczych, których średnice są parę rzędów wielkości mniejsze od średnic pyłów. I ten problem rozwiązano.

Urządzenie do filtracji aerozoli radioaktywnych UFAR-300 z 90% wydajnością eliminuje z powietrza krótko życiowe produkty rozpadu radonu. Wykonane w wersji iskrobezpiecznej, przeciwwybuchowej, umożliwia ponadto filtrację powietrza z najdrobniejszej frakcji pyłów kopalnianych.

Górnicy dysponują więc zbiorem narzędzi umożliwiających:

Metody te były wdrażane w kopalniach natychmiast po ich opracowaniu. Efektem był znaczący spadek zagrożenia górników krótko życiowymi produktami rozpadu radonu, co ilustruje poniższy wykres:

Stosunkowo łatwo sami możemy zmniejszyć stężenie Radonu we własnym domu, systematycznie wietrząc pomieszczenia Zaleca się również wietrzenie piwnic. Natomiast odwrotnie niż w mieszkaniu trzeba uszczelnić w nich nawet niewielki pęknięcia w betonowej podłodze, a także szpary wokół instalacji, by do budynku dostawało się jak najmniej Radonu. Najlepszym do tego celu materiałem jest silikon.w piwnicach, które nie mają szczelnej podłogi należy położyć nową warstwę oddzielającą pomieszczenie od podłoża .

Jeżeli stężenie radonu w budynku jest wysokie powinniśmy zasięgnąć porady specjalisty, który zaproponuje odpowiedni w konkretnym przypadku sposób obniżenia koncentracji radonu. A sposoby mogą być różne :

 

Skuteczność zastosowanych metod zależy od wielu czynników , m.in. niepowtarzalnych właściwości każdego domu, dróg jakimi radon przenika do pomieszczenia, a także staranność przeprowadzenia prac zapobiegających jego nadmiernej koncentracji.

 

Literatura:

  1. Haissinsky M., 1959: Chemia jądrowa i jej zastosowanie. PWN, Warszawa.
  2. Kabata-Pendias A., Pendias H., 1979: Pierwiastki śladowe w środowisku biologicznym. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa.
  3. Pachocki K., 1995: Radon w środowisku, Warszawa.
  4. Pachocki K., Gorzkowski B., Majle T., Różycki Z., Peńsko J., Poręba I., 1996: Pomiary steżenia radonu Rn w wodzie z ujęć głębinowych na terenie Warszawy. Roczn. PZH, 47, nr 2, 285 - 293.
  5. Pawuła A., 1997: Przyczynek do geologii radonu. Materiały XVII Konferencji Polskiego Towarzystwa Badan Radiacyjnych im. Marii Skłodowskiej-Curie, pt. "Radon - występowanie i konsekwencje", Warszawa - Zakopane.
  6. Polański A., 1961: Geochemia izotopów. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa.
  7. Rogoż M., 1995: Materiały Konferencji Naukowej - Współczesne Problemy Hydrogeologii, t. VII, Kraków - Krynica.
  8. http://www.phys.uni.torun.pl/~pdf/radon.html
  9. http://www.ifj.edu.pl/Dept6/radon/wyniki.htm