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.

Рис. 13.1 Накопление радона в закрытых постройках

Но серьёзное внимание этому вопросу стали уделять не так давно. В западных странах с 1980-х годов действуют специальные радоновые программы. Многие американские дома имеют радиационно-гигиенический паспорт, в котором указана среднегодовая концентрация радона в помещениях. Кстати, от этой цифры зависит цена дома. И ещё выпущена специальная «Памятка для граждан США по радону».

Проблема чрезмерного облучения радоном – общемировая: около 1 % населения получает эквивалентные эффективные дозы 6-12 мЗв/год. И каждый пятый рак лёгкого может быть обусловлен воздействием радона и ДПР [1].

В России федеральная программа «Радон» была утверждена только в 1994 году, и масштабы исследований скромнее.

Раньше концентрацию радона определять не умели: обычные радиометры и дозиметры для этой цели не годятся. И внешний гамма-фон радон в себя не включает.

Сегодня научились не только измерять концентрацию радона в воздухе, но и рассчитывать дозы, которые он может дать.

Оказалось, что концентрация радона зависит не только от интенсивности его поступления на земную поверхность. Куда важнее другое: попадает ли выделившийся газ в помещения?

Ведь любая закрытая постройка для радона служит ловушкой. Она препятствует рассеиванию радона в атмосфере после его выделения из грунта, способствуя накоплению радиоактивного газа внутри здания. Мало того, большую часть года тёплый дом подсасывает из грунта содержащий радон воздух, как тяга в печной трубе [4]. Поэтому радон стелется по подвалам и первым этажам. Вот, взгляните (рис. 13.1).Радоновая радиация принципиально отличается от внешнего гамма-фона. Радионуклиды – сам радон и аэрозоли ДПР, – буквально висят в воздухе. Поэтому главное значение имеет вдыхание радона и ДПР. Оно приводит к внутреннему облучению организма, причём основная часть дозы приходится на лёгкие. Но об этом чуть позже.

В регионах с холодным и умеренным климатом концентрация радона в закрытых помещениях в среднем в 5-10 раз выше, чем снаружи [4–6]. На нижних этажах концентрация радона может быть много больше, чем на верхних.

Радон может поступать в помещение не только из-под земли, но также – из строительных конструкций. Поэтому помимо этажности на концентрацию радона внутри помещений влияет удельная активность стройматериалов (вспомним рис. 12.3). Их высокая активность говорит о повышенной концентрации урана и тория. В этом случае возрастает выделение радона и торона из стен и перекрытий (в ряду тория образуется другой изотоп радиоактивного радона, радон-222; тороном его называют по старинке).

Радон может поступать в жилые помещения с водопроводной, особенно артезианской, водой и бытовым газом. Так, в Забайкальском крае и Санкт-Петербурге в воде каждого третьего подземного источника наблюдается повышенная концентрация радионуклидов [7]. Поэтому в ванной комнате концентрация радона может быть в 40 (по другим данным – в 300) раз больше, а в воздухе кухни с газовой плитой – в 10–15 раз выше, чем в жилых комнатах [8]. Но не спешите пугаться: ещё рано.