室内氡的照射
文章来源: 发布时间:2013-04-10
概 况
氡的发现
1899年欧文(R.B.Owens)研究钍放射性时, 发现220Rn; 1900年道恩(F.Dorn) 发现222Rn。氡是自然界唯一的天然放射性气体,由镭衰变产生。地表岩石和土壤氡的发射率为2?/SPAN>10-2 Bq m-2 S-1。
氡气的性质
氡(Rn)位于元素周期表第Ⅵ周期零族,为惰性气体元素,其化学性质不活泼。 氡气无色无味;比重: 9.73克L-1;熔点: -71℃;沸点: -62℃;氡溶于煤油、甲苯、血、水、CS2;易被脂肪、橡胶、硅胶、活性炭吸附。常温下氡及子体在空气中能形成放射性气溶胶而污染空气。
氡的同位素
氡有27种同位素,即200Rn-226Rn,其中225Rn未完全确定。最重要的是三个天然放射系中镭的子体222Rn(Radon)、220Rn(Thoron)、219Rn(Actinium emanation)。222Rn的半衰期为3.82天,220Rn的半衰期为55秒,而219Rn的半衰期不到4秒,辐射卫生学意义不大。通常所说的氡指222Rn。在讨论室内氡时以222Rn为主,220Rn次之。
氡的辐射特性
自然界中的氡是由镭衰变产生,是人类所接触到的唯一气体放射性元素。氡的半衰期只有3.8天,氡形成后很快衰变并产生一系列放射性产物,最终成为稳定元素铅。以下是222Rn的衰变过程。
表1 天然放射系中氡(Rn)同位素的主要辐射特性:
质量数 |
习用名称 |
衰变方式 |
半衰期 |
粒子能量 (MeV) |
限值(Bq m-3) |
|
工作场所 |
住宅 |
|||||
219 |
锕射气 (An) |
α |
3.96s |
6.819 |
|
|
220 |
钍射气 (Tn) |
α |
55.6s |
6.288 |
|
|
222 |
镭射气 (Rn) |
α |
3.824d |
5.489 |
1000年均 |
200 |
表2 天然放射系中氡及子体的主要辐射特性:
238U 衰变链 |
232Th 衰变链 |
235U 衰变链 |
||||||
核素 |
半衰期 |
α粒子能量 |
核素 |
半衰期 |
α粒子能量 |
核素 |
半衰期 |
α粒子能量 |
222Rn |
3.824d |
5.49 |
220Rn |
55.6s |
6.29 |
219Rn |
3.96s |
6.12 |
218Po |
3.04min |
6.00 |
216Po |
0.15s |
6.78 |
215Po |
1.78ms |
8.35 |
214Pb |
26.8min |
β,γ |
212Pb |
10.64h |
β,γ |
|
|
|
214Bi |
19.7min |
β,γ |
212Bi |
60.6min |
6.05 |
|
|
|
214Po |
164μs |
7.69 |
|
|
6.09 |
211Po |
0.516s |
6.22 |
210Po |
138.8d |
5.30 |
212Po |
0.30μs |
8.78 |
|
|
|
氡的危害
联合国原子辐射效应科学委员会(UNSCEAR)估计,来自天然的辐射对公众的年有效剂量为2.4mSv,其中氡及其子体的贡献占54%。
氡对人类的健康影响表现为确定性效应(determination effect)和随机效应(stochastic effect〕。 确定性效应表现为:在高浓度氡的暴露下,机体出现血细胞的变化如外周血液中红细胞增加,中性白细胞减少,淋巴细胞增多,血管扩张,血压下降,并可见到血凝 增加和高血糖。氡对人体脂肪有很高的亲和力,特别是神经系统与氡结合产生痛觉缺失。随机效应主要表现为肿瘤的发生,由于氡是放射性气体,当人们吸入后,氡 衰变过程产生的α粒子可在人的呼吸系统造成辐射损伤,诱发肺癌。流行病学研究表明:氡及其衰变子体的吸入是矿工肺癌发病的重要原因。美国估计每年有7000-10000例肺癌由于是室内氡所引起的,即除吸烟以外引起肺癌的第二大因素。荷兰认为由氡引肺癌为交通事故的2/3。在瑞典,氡在所有癌症诱因中排第五位。氡是ICRP推荐的慢性照射行动水平具体数据的唯一核素,被WHO(世界卫生组织〕公布为19种主要的环境致癌物质之一 。1987年氡被国际癌症研究机构列入室内重要致癌物质。不过目前对由居室内氡引起的照射的潜在健康的认识仍然有限。
室内氡的来源
氡是由放射性元素镭衰变产生, 镭又是由放射性元素铀衰变而来, 铀起了一个氡的永久源作用。室内氡的主要来源如下 :
从建材中析出的氡;
从房基土壤中析出的氡;
由于通风从户外空气中进入室内的氡;
从供水及用于取暖和厨房设备的天然气中释放出的氡