Alapismeretek
Alapfogalmak
- Atom: Kémiai úton tovább nem bontható, pozitív töltésű atommagból és azzal kölcsönhatásban álló egy vagy több negatív töltésű elektronból felépülő "részecske", elektromosan semleges.
- Atommag: Protonból és neutronból áll, kémiai reakciók alkalmával változatlan marad
- Vegyjel: Az elem latin nevéből származó 1−2(−3) betűs jelölés.
- Elem: Olyan atomok rendszere, melyek magjában meghatározott számú proton van.
- Nuklidok: Egyelem olyan atomjai, melynek a rendszámán kívül a tömegszáma is meghatározott.
- Rendszám: Az atommagban található protonok száma.
- Tömegszám: Az atommagban található protonok és neutronok számának összege.
- Izotóp:E gy elem különböző tömegű (tömegszámú - A) formái, egy elem izotópjainak a magjai azonos számú protont (rendszám - Z) és különböző számú neutront (N) tartalmaznak. (Azonos rendszámú eltérő tömegszámú atommagok).
- Izobár magok: Azonos tömegszámú eltérő rendszámú atommagok
Radioaktivitás
Alapfogalmak
A radioaktivitás olyan spontán átalakulása az atommagnak melysorán változik a rendszáma és/vagy a tömegszáma. A radioaktivitás a nem stabil (radioaktív) atommagok bomlásának folyamata. Nagy energiájú ionizáló sugárzást kelt (ld. sugárzás típusok).
Felezési idő: Az az időtartam, ami alatt a kezdeti radioaktívmagok száma pont megfeleződik.
Aktivitás: A radioaktivitás mértékét az aktivitással jellemezhetjük, mely azidőegység alatt elbomló atommagok számát adja meg. Mértékegysége 1 bomlás/s, amit Becquerel tiszteletéle becquerelnek nevezünk Bq (1 Bq= 1 bomlás/s).
Exponenciális bomlástörvény
Bár a radioaktivitás egy statisztikus, „véletlenszerű” folyamat, tehát nem lehet előre tudni, hogy mikor melyik atommag fog elbomlani, azonban a bomlások időbeli alakulása jól leírható. Ugyanis egy felezési idő alatt a kezdeti magok száma pont megfelezőik. Így az idő előrehaladtával a radioaktív magok száma exponenciálisan csökken. Ez az exponenciálisbomlástörvény. (Megjegyezzük, hogy ez nem csak a radioaktív magok számára igaz, hanem az aktivitásra is, tehát az aktivitás az idő előrehaladtával szintén exponenciálisan csökken). A bomlástörvény általános alakban a következő formában írható:
ahol N0 a kezdetiatommagok száma, míg N(t) a t idő múlva jelenlévő magok száma, λ a bomlási állandó. λ az adott radioaktív atommagra jellemző, csak annak belsőszerkezetétől függ. Megmutatja, hogy másodpercenként az atommagok hányad része bomlik el, mértékegysége 1/s. Végezetül t az idő. A felezési idővelfelírva:
ahol T a felezési idő. Matematikailag könnyen belátható, hogy T és λ nem függetlenek egymástól:
Az aktivitás és a radioaktív anyagban meglévő atommagok száma között egyenes arányosság áll fenn, ahol az arányossági tényező a λ:
Ha egy radioaktívatommag bomlása utánismételten instabil radioaktív mag keletkezik az tovább bomlik és bomlások sorozata úgynevezett radioaktív bomlási sor jön létre (ld. természetes bomlási sorok).
Radioaktivitás a környezetünkben
Végül érdemes megemlíteni, hogy a radioaktivitás körbe vesz bennünket mindennapjaink során. A háttérsugárzás összetevői az alábbi módon jellemezhetők:
- Természetes eredetű háttérsugárzás
Forrása: Kozmikus sugárzás(galaktikus, szoláris), kozmogén radioaktív izotópok (pl.: 14C, 3H, 10Be, 36Cl), földkéreg radionuklid tartalma 40K, természetes bomlási sorok (238U, 235U, 232Th)
Effektív dózisa: 1,5-2,5 mSv/év - Mesterséges beavatkozás hatására megnövelt természetes eredetű háttérsugárzás
Forrása: Bányászati tevékenység, speciális építőanyagok (salak, pernye), kohászat, repülőút stb.
Effektív dózisa: 0-1 mSv/év - Mesterséges eredetű háttérsugárzás
Forrása: Orvosidiagnosztika/terápia, atomtechnika, atomenergia, atomrobbantás
Effektív dózisa: 0-0.5 mSv/év
mSv jelentése ld. élettani hatás dózis fogalmak
Radioaktív bomlások
α-bomlás
- Az atommagból α-részecske azaz egy hélium atommag (erős kötés, 2 proton és 2 neutron) válik ki, erősen ionizáló, nagy energiájú (több 100 millió kJ/mol)
- A hatótávolsága levegőben 1 cm alatti,
- Sebessége 109 cm/s.
- Egy papírlap vagy a bőrünk is megállítja, azonban, ha bejut a szervezetünkbe akkor belső szövetekben kárt okozhat, káros elváltozásokhoz vezethet
ahol X az anyaelem, Y a leányelem, A tömegszám Z a rendszám (γ a gamma sugárzás ami bizonyos izotópoknál kísérőjelnségként megjeleni).
β-bomlás
- Több típusa is van, de a negatív béta bomlás a leggyakoribb, így azt részletezzük (de egyenletek szintjén a többi verziót is feltüntetjük).
- Az atommagban neutronból proton lesz elektron kibocsátás közben, így a béta-sugárzás valójában elektronsugárzás.
- Közepesen ionizáló hatású, energiája 1-100 millió kJ/mol, hatótávolsága levegőben néhány 10 cm.
- Nagyobb a behatolási képessége mint az α sugárzásnak, akár 1-2 cm vízen is áthatol, de pár mm alumínium már megállítja.
negatív β bomlás
Elemirészecske szinten :
Nukleonszintű szinten:
Atomi szinten:
pozitív β bomlás
Elemirészecske szinten :
Nukleonszintű szinten:
Atomi szinten:
A K-befogás egyspeciális esete a béta bomlásnak amikor a legbelső K héjról az atommag befog egy elektront.
Elemirészecske szinten :
Nukleonszintű szinten:
Atomi szinten:
γ-sugárzás
- Nagyenergiájú elektromágneses sugárzás. Az energia nagy energiájú foton formájában „távozik”. Az előbbiek kísérő jelensége szokott lenni, ami elsősorban annak következménye, hogy az atommagok a bomlás után ritkán kerülnek alapállapotba, a létrejött új atommag jellemzően még gerjesztett állapotban van. Ezt a fölös energiát adja le a gamma sugárzás folyamán.
- Hasonlít a röntgensugárzáshoz, a fényhez és a rádióhullámokhoz (csak még kisebb hullámhosszú és még nagyobb frekvenciájú).
- Az ionizáló hatása a leggyengébb,
- Hatótávolsága levegőben több 100 m.
- Könnyedén keresztülhatol az emberi testen, a nagy tömegszámú elemek (általában ólom) gyengítik hatékonyan.
A radioktivitás mélyebb értelmezése az alábbi linken olvasható.
Keletkező sugárzások összehasonlítása
Természetes bomlásisorok
A természetben négy féle bomlási sort ismerünk ("pontosabban" ma már csak hármat). Ez abból következik, hogy a radiokatív bomlásoknál a tömegszámot csak az α-bomlás változtatja meg, amely során a tömegszám 4-el csökken (ld. feljebb). Ez alapján négy féle bomlás sort különítünk el annak függvényében, hogy a bomási sor tagjainak tömegszámát néggyel elosztva milyen maradékot kapunk. A négy bomlási sor a következő: 238U sor, 235U sor, 232Th sor, illetve 237Np (neptúnium sorozat). Ez utobbi már teljesen lebomlott így a továbbiakban nem foglalkozunk vele. (A bomlási sorok melett zárójelben feltüntetett "kifejezés" az imént említett osztási maradékra vonatkozik).
238U (4n+2)
- 238U (T1/2 = 4.5 × 109 év), 99.274 %-át adja a természetben előforduló uránnak
- A stabil leányizotópja a 206Pb
- 234U (T1/2 = 2.4 × 105 év), 0.0056 %-a a természetben előforduló uránnak, a harmadik bomlási termék az 238U bomlási sorában
- Jellemző gamma-sugárzók a 238U bomlási sorban, ami gamma spektrometria során mérhető: 234Th, 226Ra, 214Pb, 214Bi, 210Pb
235U (4n+3)
- 235U (T1/2=7 × 108 év), 0.72 %-a természetben előforduló uránnak.
- A stabil leányizotópja a 207Pb
- Jellemző gamma-sugárzók a 235U bomlási sorban, ami gamma spektrometria során mérhető: 235U
- Gyakorlati szempontból általában elhanyagolható (dózis, aktivitás) a kis százalékos előfordulása miatt.
232Th (4n)
- A 232Th felezési ideje a leghosszabb a Th radionuklidok közül (T1/2=1.41 × 1010 év) ez az izotóp adja a tórium 99,98%-át
- A stabil leányizotópja a 208Pb.
- Jellemző gamma-sugárzók a 234Th bomlási sorban, ami gamma spektrometria során mérhető: 228Ac, 212Pb 212Bi, 208Tl
Urán és tórium a természetben
A radon szempontjából két legfontosabb radioaktív elem az urán és a tórium, mindkét elem az aktinoidák csoportjába tartozik a periódusos rendszerben. A természetben való előfordulásuk megértéséhez meg kell ismernünk a geokémiai viselkedésüket. Mind az urán mind a tórium a litofil elemek közé tartozik a Goldschmidt féle beosztásban (Goldschmidt, 1937), ez azt jelenti, hogy ezek azelemek a szilikát fázisokat részesítik előnyben, ilyen elemek még többek között az alumínium, kálium, nátrium, kalcium is. A szilikátok és a bennük csoportosuló litofil elemek a földkéreg legfontosabb építőelemei. Továbbá az urán és a tórium is az úgynevezett HFSE (nagy térerejű) elemek csoportjába is sorolható, ezek az elemek, nagy töltéssel és kis ionsugárral rendelkeznek, emiatt a legtöbb ásvány szerkezetébe nehezen tudnak beépülni. A tulajdonságaik miatt a HFSE elemek a magmás frakcionáció során az olvadékfázist részesítik előnyben és ezért a felzikus magmás kőzetekben és az ezekben gyakori akcesszórikus ásványokban dúsulnak. Ilyenek lehetnek kőzetek közül például a különböző gránitok, ásványok közül az oxidok, szilikátok és foszfátok például az uraninit
(UO2), cirkon (ZrSiO4) és a monacit ([Ce,La,Th]PO4).A természetben az urán 4 oxidációs állapottal rendelkezhet, +3, +4, +5,+6, ezek közül a legfontosabb a +4 és +6. Az első a redukált változata (+4) ilyen formában található a tipikus uránércekben uraninit (UO2) oxidként, valamint anoxikus vizekben, ebben a formájában inmobilis, nehezen oldódik. A második az oxidált formája (+6), erősen mobilis ionok és komplexek formájában található (pl.: uranil ion, UO2+, és uranil hidroxilkomplex, UO2OH+) és néhány urán tartalmú ásvány. Tehát elmondható, hogy oxidatív körülmények között mobilis, reduktav körülmények között pedig inmobilisan viselkedik. Az urántól eltérően a tóriumnak a természetben egy jelentős oxidációsállapota van (+4), ami felszíni körülmények között általában immobilis, leszámítva a nagyon savas környezeteket.
Az üledékes és metamorf kőzetek általában átöröklik a kiindulási kőzeturán és tórium tartalmát, mivel a legtöbb urán és tórium tartalmú ásvány nagyon ellenálló. Emiatt a felzikus magmás kőzeteken (pl. urán) keletkező talajokban az átlagosnál magasabb lesz az urán és tórium koncentráció. Azonban van arra is példa, hogy az üledékes kőzetekben másodlagos urán dúsulás figyelhető meg ez két féle módon történhet, fizikai és kémiai úton. A fizikai dúsulás során az üledék szállítódása és lerakódása során a nagyobb sűrűségű urán és tórium tartalmú ásványok torlatok formájában feldúsulhatnak. A kémia dúsulásra egy jó példa az úgy nevezett „roll front” típusú uránércesedés. Ez az érc típus homokkövekben keletkezik. Az ércesedést mozgató folyamat, a homokkövön keresztül áramló oxidált fluidum, amiben az urán oldott formában van. Azonban a homokkövekben különböző okokból (pl. szenes réteges, szulfidos rétegek) találhatók redukált zónák, amikben az urán ki tud csapódnia szállító fluidumból. Ily módon ezekben a redukált zónákban nagymértékű urándúsulás tud létrejönni, ebbe a típusba tartozik Magyarországon a Mecsek hegység előterében a kővágószőlősi uránércesedés is.
Mi a Radon?
222Rn
A radon egy természetes eredetű, színtelen, szagtalan, radioaktív nemesgáz, amely nagy mennyiségben halmozódhat fel az ingatlanok belső tereiben, ahol belélegezve megnöveli a tüdőrák kialakulásának kockázatát. Az éves átlagos sugárterhelés közel feléért a radon a felelős.
Veszélye két fő tulajdonságában keresendő:
- Nemesgáz, ebből kifolyólag inert, tehát nem reagál más elemekkel
- Gáz halmazállapotú, tehát jelentősebb mozgékonysággal rendelkezik, illetve belélegezhető
Ezen két tulajdonság azt eredményezi, hogy a radon gyakorlatilag mindenhol megtalálható, nagyobb mennyiségben halmozódik fel családi házakban és földszinti lakásokban, mint az emeletes házak emeleti lakásaiban. A padlón a legmagasabb a radon koncentrációja és felfelé csökken. Télen a legmagasabb a radonszint, mert kevesebbet szellőztetünk, a tavaszinak akár a kétszerese is lehet.
A radont belélegezzük, majd kilélegezzük, de bomlástermékei ráülnek a lebegő porszemekre és belélegezve a légcsőre valamint a tüdő falára tapadnak, amely tüdőrákot okozhat (ld. egészségügyi hatások).
Radonizotópok
A radonnak 34 radioaktív izotópja létezik (195-228Rn), ebből 3 természetes izotóp (ezek külön névvel is rendelkeznek) melyek az egyes bomlási sorokhoz köthetők. A 3 természetes izotóp a következő:
- 222Rn - bomlási sor: 238U-sor, 226Ra-ból alfa-bomlás után, T1/2=3,82 nap., leányelem 222Po név: Radon)
- 220Rn - bomlási sor: 232Th-sor, 224Ra-ból, alfa-bomlás után, T1/2=55 sec., leányelem 220Po név: Toron)
- 219Rn - bomlási sor: 227Ac-sor, 223Ra-ból, alfa-bomlás után, T1/2=3,9 sec., leányelem 219Po név: Aktinon)
Ajánlott Radonkorlátok lakóépültekben
- ICRP 65 (1993): 200-600 Bq/m3
- ICRP 103 (2007): max 600 Bq/m3
- ICRP közlemény (2009): max 300 Bq/m3
- WHO (2009): max 300 Bq/m3
- EURATOM (2014): max 300 Bq/m3
Sugárterhelés és a főbb dózis mennyiségek
A radioaktív sugárzás élettani hatását a dózissal fejezzükki. Számos különböző dózismennyiség létezik. Alább a három legalapvetőbb dózismennyiség olvasható.
Elnyelt dózis (De):
Az elnyelt dózis az egységnyi tömegben a sugárzásból elnyeltenergia mennyiségét fejezi ki, ahol E a sugárzás energiája, míg m a testtömege.
Az elnyelt dózis mértékegysége J/kg, melynek neve a Gy „gray”.
Egyenérték dózis (HT,R):
A sugárzás biológiai hatását jelentősen befolyásolja a sugárzás típusa. A sugárzás típusát figyelembe vevő dózis mennyiség az egyenérték dózis, ahol WR a sugárzás fajtájára, minőségére jellemző súlytényező; DT,R a T szövetben, az R sugárzásból eredő elnyelt dózis. Például WR értéke a gamma-sugárzás esetén 1, míg az alfa-sugárzás esetén 20, így ha ugyanaz a sugárzási energia alfa-sugárzás formájában nyelődik el az 20-szor akkora élettani hatást eredményez.
A mértékegység itt is J/kg, de ezt Sv „sievertnek” nevezzük.
Effektív dózis (E):
A sugárzás típusa mellett egy másik lényeges kérdés, hogy a szervezetet felépítő szervek közül melyiket milyen mértékű sugárzás ért. Az effektív dózis az emberi test összes szövetére vagy szervére, a különböző szervekre vonatkozó súlytényezőkkel ellátott egyenérték dózisok összege, ahol WT a testszövetre vonatkozó szöveti súlytényező, HT az egyenérték dózis. A WT értéke pl. avörös csontvelő, tüdő és gyomor esetén 0,12; pajzsmirigy esetén 0,05, csontfelszín esetén 0,01.
Mértékegységes szitén Sv „sivert”.
Radon a környezetünkben
222Rn
A radon keletkezése és migrációja a talajban
A radon migrációja a kőzetekben, illetve talajban általánosan négy fő szakaszra osztható:
- 1. A radonizotóp létrejön a rádium bomlásából
- 2. A radonizotóp kijut az ásványszemcséből a pórustérbe
- 3. Radon transzport a pórustérben
- 4. Radon exhaláció, azaz kijutás a légkörbe
A radon a földkéregben nyomelemként előforduló rádiumból keletkezik. A radon pórustérbe való jutását emanációnak nevezzük. A fent említett 1-2 folyamat igazából egy időpontban zajlik, hiszen maga a radonizotóp létrejötte eredményezheti a radonizotóp pórustérbe jutását. A rádium bomlása során ugyanis az atommag α-részecskét bocsájt ki miközben maga a kibocsátó atommag „visszalökődik” (angolul "recoil") az impulzus megmaradás tételének értelmében, hasonlatosan ahogyan az ágyúból kilőtt lövedék után az ágyú is kicsit visszamozdul. Tehát a rádium bomlása során az energia nagy részét a kilövellő α-részecske elviszi, de a fennmaradó energia a kialakuló radonizotóp mozgási energiájává alakul, amely elégséges lehet, hogy a radonatom kimozduljon eredeti helyéről.
Tanner (1980) alapján az alábbi lehetőségek vázolhatók fel a rádium bomlását követően felszínközeli három fázisú zóna esetén:
- (A) A rádiumizotóp bomlása a szemcse felszínének közelében következik be, a kőzetvázból a pórustérbe kijutó radonnak van helye le lassulni, így a radonizotóp sikeresen kijut a pórustérbe.
- (B) A rádiumizotóp bomlása ismételten a szemcse felszínének közelében következik be, bár a szomszédos szemcse nagyon közel helyezkedik el, de a pórus vízben hatékonyan fékeződik a radon, így ezen forgatókönyv mentén a radonizotóp szintén sikeresen kijut a pórustérbe.
- (C) A rádiumizotóp bomlása a szemcse belsejében következik be, a keletkező radonizotópnak nincs elegendő energiája, hogy kijusson a próstérbe.
- (D-E) A rádiumizotóp bomlása a szemcse felszínének közelében következik be, de a keletkező radon a közeli szomszédos szemcsébe csapódik.
A sikeres pórustérbe jutást követően kezdődik a radon tényleges transzportja, melyet a pórustérben két fő fizikai folyamat hajt. Az első a koncentráció különbségen alapuló diffúzió (Fick-törvény), bár ez egy relatíve lassú folyamat. A második a pórusteret kitöltő folyadék vagy gáz mozgásából származó advekció (Darcy-törvény), mely magával ragadja a radont, ez utóbbi lényegesen jelentősebb folyamat lehet, hatásosságát elsősorban a kőzetek, illetve a talaj permeabilitása befolyásolja. A migrációs folyamatok egészen a talaj-légkör határáig szállíthatják a radont, ahol a radon kiáramlik a talajból és kijut az atmoszférába. Ezt utóbbi a radon exhaláció. A radon exhaláció azt a radonkoncentrációt jelenti, amit a talaj egységnyi felületen keresztül, egységnyi idő alatt az atmoszférába kibocsát.
A permeabilitás jelentősége
A permeabilitás tehát egy igen fontos paraméter a radon transzport szempontjából, mivel meghatározza, hogy mennyire képes a levegő/folyadék a talajon/kőzeten átáramolni. A talajok/kőzetek permeabilitás igen széles skálán mozog, akár 10 nagyságrendet is változhat. Mértéke meghatározza a Rn mozgékonyságát. Általában a durvaszemcsés talajoknak nagyobb a permeabilitása, mivel a pórusai nagyobbak és a súrlódási ellenállás a fluidumok és a szemcsék felszíne között is kevésbé meghatározó, mint a finomszemcsés talajok esetében (Bear és Jacob, 1972). A talajok agyagtartalma jelentősen befolyásolja a permeabilitást. Ez még szembetűnőbb a duzzadó agyagok esetében. Ezen agyagok kiszáradásakor száradási repedések keletkeznek, amelyek megnövelik a permeabilitást, míg nedvesség hatására megduzzadnak, ezáltal elzárják a fluidumok útját (Schumann et al., 1991).
Talajnedvesség jelentősége
Magasabb talajnedvesség gátolja a radon exhalációt. Hosszabb szárazabb periódus után talajok többségénél magasabb mértékű radon exhaláció mérhető.
Fajlagos exhaláció
Azonban a kapilláris víz nem növeli jelentősen a talajok ellenállását a légáramlással szemben, miután abban a nagyobb pórusok játsszák a fő szerepet (Stranden et al., 1984).
A fajlagos radon, illetve toron exhaláció az adott talajra, illetve építőanyagra jellemző mennyiség amely megadja, hogy adott tömegű mintából hány darab radon vagy toron atom lép ki időegységenként. A fajlagos exhaláció mértékegysége: Bq / kg = db / s / kg. Meghatározása azért fontos, mert jól leírja a különböző anyagok radonkibocsátó képességét, amelyet a minta tömegén, az U és Th tartalmon kívül a porozitás, a permeabilitás, a nedvességtartalom (Breitner, 2002) és az aktív felület is befolyásol. Az emanáció ezzel szemben egy hányados, ami azt mutatja meg, mekkora mennyiségű radon hagyja el a szemcséket és migrál a pórustérbe.
Radon a felszínalatti vizekben
A felszínalatti vizekben elsősorban a 238U bomlási sor izotópjaival találkozhatunk, melyek közül 238U, 234U, 226Ra, 210Pb a leggyakrabban előforduló izotópok. A radionuklidok felszínalatti vízben való jelenlétét elsősorban a redoxpotenciál és pH határozza meg. Miután ezen paraméterek változnak az áramlási pálya mentén a vízáramlási rendszerek különböző pontjain különböző radionuklidok a jellemzőek. Az urán oxidatív, míg a rádium reduktív viszonyok között mobilis ezért az urán elsősorban beáramlási területeken, lokális áramlási rendszerekben jellemző. A rádium viszont döntően kiáramlási területeken és regionális áramlási rendszerekben meghatározó (Erőss et al. 2021).
A radon viszont mind lokális mind regionális áramlási rendszerben meghatározó izotóp lehet. A rádium bomlástermékeként a radon két eltérő mechanizmus útján kerülhet a felszínalatti vizekbe.
(1) Egyrészt várható a jelenléte a mállott talajzónában, ahonnan a beszivárgó vizek tovább szállíthatják. Amennyiben gyors áramlási viszonyok jellemzőek egy adott rendszerre (például karsztrendszerek esetében), a radon rövid felezési ideje ellenére nagyobb távolságokra, lokális áramlási pályák végpontjaihoz (források) is eljuthat (Eisenlohr és Surbeck 1995).
(2) Másrészt az intermedier és regionális áramlási pályákon uralkodó geokémiai körülmények megváltozása a megcsapolódási pontokon olyan kiválások képződését eredményezheti (például karbonát vagy vas- és mangán-oxihidroxidok), melyek adszorbeálhatják a rádiumot. Az említett példák közül a vas- és mangán- oxihidroxidok adszorbens tulajdonsággal rendelkeznek a rádiumot illetően, mely így egy lokális radon forrás megjelenést vonhatja maga után. Ez a jelenség játszódik le a budapesti Gellért-hegy környéki termálforrásokban (Erőss 2010, Erőss et al. 2012; Kovács-Bodor et al. 2018, 2019), de akár a Soproni-hegység forrásivizeinek radon tartalmában is lehet jelentősége (Molnár 2022, Baják et al. 2023).
Az ivóvizek radionuklid tartalmát 313/2015 (X.28) Kormányrendelet szabályozza (ld. jogszabályok).
Radionuklidok előszlása a felszínalatti vízáramlisi rendszerekben Erőss et al., 2021:
Hogyan kerül az otthonomba?
Radon lakótérbe jutása
A lakóterekbe bejutó, beltéri koncentráció legnagyobb mértékben a talajban levő rádiumból keletkezett radonnak a bejutási lehetőségétől függ. Közvetlenül a talajból vagy a kőzetekből, a lakótérbe vezetett talajvízből, vagy a házak építőanyagából ered, amelyek több-kevesebb természetes anyagot tartalmaznak. A körülményektől függ a fő beáramlási útvonal, de általában a legelső – a közvetlen beáramlás a talajból – a felelős a lakóházakban mért nagy beltéri radon koncentrációkért (Nazaroff és Nero, 1988). Egyes vizsgálatok szerint a 238U már 2 ppm-es egyensúlyi koncentrációja is okozhat pozitív radon anomáliát (Peake és Schumann, 1991). Figyelembe véve az urán földkéregre vonatkozó klark-értékét, amely 2,8 ppm (Taylor és McLean, 1995), “problémás” terület szinte bárhol előfordulhat (Nagy-Balogh et al., 2006) Azok a területek, ahol az urántartalmú kőzetek, ásványok a felszínen vannak, vagy e kőzetek mállásából származó talaj borítja a felszínt, radon szempontjából kockázatos területeknek minősülnek (Henry et al., 1991).
Élettani hatás
222Rn
A radonnak jelentős szerepe lehet a tüdőrákos betegségek kialakulásában.
Hogyan kerül az emberi szervezetbe?
A radon bomlása során további radioaktív leányelemek keletkeznek, melyek belégzés által a testbe kerülnek és nagymértékben károsíthatják a tüdőt. A radon bomlástermékei ráülnek a lebegő porszemekre és belélegezve a légcsőre és a tüdő falára tapadnak és ott fejtik ki sugárzó, roncsoló hatásukat, amely tüdőrákot okozhat. Poros és dohányfüstös helyiségben könnyen megragadnak, pormentes szobában azonban a falra tapadhatnak ezáltal kevesebb kerül a tüdőbe. A dohányzás tovább növeli annak kockázatát, hogy a radon kárt tegyen a tüdőben
A bomlástermékek a hámsejteket közvetlenül sugározzák be.
Más szervekre is káros hatással van?
Klinikai tanulmányok szerint a radon okozta daganatos megbetegedések létrejöttének helye az esetek döntő többségében a légutak elágazásainak csúcsa, tehát az a rész, ahol az aeroszolok megtapadása a legnagyobb. A tüdő falán megtapadó bomlástermékek a hörgőket és a tüdő belső részén lévő hámsejteket közvetlenül sugározzák be, így kijelenthető, hogy a légköri radon kizárólag a tüdőre veszélyes; más szervek károsodása szinte kizárható.
A radon tehető felelőssé a rákos megbetegedés 2%-áért.
Dohányosok esetén nagyobb a kockázat?
Az Oxfordi Egyetem tanulmánya rámutatott, hogy a zárt terekben feldúsult radon tehető felelőssé a tüdőrákos esetek 9%-áért és az összes rákos megbetegedés 2%-áért, sőt, a dohányosoknál a radon 25-szörös (!) kockázatot jelent. Egy, az Egyesült Államokban készült tanulmány szerint a megbetegedések száma csaknem tízszeres a dohányzók körében.
