Миф тринадцатый: радиоактивный радон опасен. Но радоновые ванны полезны: там другой, хороший радон
Наверняка вы слышали о пользе радоновых ванн. Но вот цитата из письма читательницы в газету "ЗОЖ" ("Здоровый образ жизни"): "… С двух лет у Насти – бронхиальная астма. В прошлом году были мы по путевке в Белокурихе. А там радоновые ванны дали толчок развитию тиреотоксикоза. Теперь плюс к бронхиальной астме – диффузно-токсический зоб II степени…".
Где же правда? Полезен радон или вреден? И вообще, откуда он взялся? Попробуем выяснить.
Начнём по порядку. Что это за зверь такой, радон? Инертный газ без цвета, вкуса и запаха, в 6,5 раз тяжелее воздуха. Сейчас мы говорим о конкретном радионуклиде – радон-222 (период полураспада 3,82 суток).
Но раз он такой короткоживущий, почему до сих пор не распался? Вспомним одно из радиоактивных семейств – ряд урана (см. рис. 12.1 в предыдущей главе). Члены этого семейства – тяжелые металлы. За одним исключением: взгляните в середину ряда. Да, это он и есть, голубчик. Теперь ясно, где мы встретим радон: скорее всего там, где имеется природный уран.
А уран рассеян во всей земной коре, во всех горных породах, особенно в гранитах. Где больше урана – там и радона больше. Правда, имеет значение не только содержание урана в породах, но и тип вышележащего грунта: легко ли он пропускает выделяющийся из горных пород газ.
Радон, образуясь при распаде его предшественника, радия-226, постепенно заполняет поры и трещины в горных породах и поднимается к земной поверхности. Тяжёлый газ концентрируется в самых низких, приповерхностных слоях атмосферы. Здесь он рассеивается ветром и постепенно распадается. Поэтому на открытом воздухе концентрация радона невысока, 1-100 Бк/м3, чаще 5-20 Бк/м3 [1, 2]. Хотя в отдельных местах эта цифра много больше. Кстати, в литературе наряду с термином "концентрация радона" используют выражение "среднегодовая объёмная активность радона".
Однако имеется тонкость, и очень важная. Эти самые беккерели на кубический метр учитывают не только сам радон. Ведь его распад приводит к образованию новых радионуклидов в форме одиночных атомов, которые долго остаются взвешенными в воздухе. Поэтому учитывается и активность ближайших дочерних продуктов распада. Их так и называют: дочерние продукты радона, а сокращенно – ДПР (похоже на ЛДПР, но без либерализма). Поэтому в научной литературе вместо простого выражения "концентрация радона" применяют совсем уж мудрёный термин – "эквивалентная равновесная объёмная активность дочерних продуктов изотопов радона" (ЭРОА). Обещаю: в этой книге таких сложностей вы больше не встретите.
Вернёмся к ряду урана (см. рис. 12.1). Вот они – ДПР: полоний-218 (альфа-излучатель), свинец-218 и висмут-214 (бета– плюс гамма-излучатели), полоний-214 и другие радионуклиды. Что интересно: при вдыхании радона именно ДПР создают значительную часть дозы (прежде всего альфа-активные изотопы полония), гораздо большую, чем сам радон, вклад которого не более двух процентов [3]. Понятно, ведь радон – инертный, более того, благородный газ. В организме он почти не задерживается: как вдохнёшь, так и выдохнешь.
А продукты его распада – это аэрозоли… Стоп, стоп, стоп! А что же это такое – аэрозоли?
Позвольте рассказать вам короткую историю.
Давным-давно, в бытность студентом физтеха Уральского политехнического института, работал я над дипломным проектом. Тема была связана с получением пористого бериллия. Бериллий – удивительный металл, почти в два раза легче алюминия. А пористый бериллий даже в воде не тонет. В общем, космические корабли и всё такое…
Одна беда с бериллием: уж очень токсичен, в тридцать раз опаснее ртути. Но в молодости о таких вещах не сильно задумываешься. Куски исходного бериллия мы раскалывали молотком прямо на полу (металл очень хрупкий). Тем более рядом заведующий лабораторией стоял, присматривал, – значит, не так опасно.
В тот памятный день я заканчивал спекать бериллиевую таблетку. Пористый металл при нагревании на воздухе легко окисляется, поэтому такую операцию проводят в герметичной камере, в атмосфере аргона, тоже благородного газа.
И в этот миг на пороге возникли посетители – физтеховское руководство. Пришли поинтересоваться: "А чо это вы тут делаете?".
– Саша, нам бы таблетку готовую посмотреть, – обратился ко мне шеф-завлаб.
– Как раз поспела, – отвечаю.
Достаю таблеточку, а она не тёмно-серая, как положено, а беленькая. Стало быть, окислилась – не доглядел. Как назло! В науке это называется – "визит-эффект".
Машинально, чтобы товар лицом показать, сдуваю эту самую белую пыльцу с таблетки. А дальше… Вы фильмы с Джеки Чаном смотрели? Так вот, Джеки отдыхает. Каким образом пятеро профессоров-доцентов-кандидатов проскочило через неширокую дверь одновременно – разглядеть не успел. Меня завлаб выдернул из комнаты за шиворот.
– Да почему так? Да ведь этого бериллия я прям на полу в мелкие дребезги столько измолотил, – недоумевал я.
– Совсем сырой, – сердито взглянул на меня шеф.
И тут я узнал, что обычная пыль не особенно опасна. Грубые частицы пыли размером более 5 микрон (или микрометров – мкм) при носовом дыхании в лёгкие просто не проникают, осаждаясь в носоглотке. Да и частицы меньшего размера (но более 2 мкм) задерживаются на 90 %.
Однако существует особая форма микроскопических частиц. Они-то и получили специальное название – аэрозоли. Их размеры, обычно в пределах 0,1–5 мкм, занимают промежуточное положение между размерами частиц грубой пыли и молекул газов. В отличие от грубой пыли, поверхность аэрозольных частиц электрически заряжена. Одноимённый заряд не позволяет частицам слипаться между собой, и потому в атмосферном воздухе они долго не оседают, образуя устойчивую систему. Многие аэрозольные системы вам хорошо известны. Помимо ультрадисперсной пыли к аэрозолям относится дым (твёрдые частицы образуются в результате горения, возгонки или конденсации паров) и туман (аэрозоли с жидкими частицами).
И тот белый налёт на поверхности злополучной бериллиевой таблетки состоял как раз из частиц аэрозольных размеров.
Но почему аэрозоли более опасны, чем пыль и даже газы?
Во-первых, частицы размером в доли микрона способны проникать в самые нежные части лёгких, альвеолы, которые снабжают организм кислородом.
Во-вторых, заряженные частицы прилипают к слизистой дыхательных путей в 50-100 раз сильнее обычной пыли. По этой причине более половины частиц размером 0,1–0,3 мкм, попав в лёгкие, там и остаётся.
Да, газообразные загрязнения проникают в лёгкие ещё легче, но не задерживаются настолько крепко. А в отношении аэрозолей организм ведёт себя как пылесос – загрязнения накапливает. Поэтому важен не только радионуклидный и химический состав загрязняющих частиц. Размер имеет значение.
Но вернёмся к радону. Итак, ДПР – это радиоактивные изотопы полония, свинца и висмута. Самая радиотоксичная, "грязная" часть ряда урана. В отличие от газообразного и благородного папаши-радона его непутёвые дочки-аэрозоли – в лёгких осаждаются. Но хотя основную часть дозы создают эти самые ДПР, для простоты обычно говорят о радоновой активности.
Радоновая радиация существовала всегда. Вспомним описанную в первой главе массовую гибель шахтёров от рака лёгких ещё пятьсот лет назад.