რადიოაქტივობის კონტროლი ეკოლოგიური უსაფრთხოების ერთ-ერთი მთავარი ამოცანაა. თანამედროვე პირობებში კაცობრიობა რადიაციულ გარემოში ცხოვრობს. ამ რადიაციული ფონის შექმნაში დომინირებს ბუნებრივი წყაროები: კოსმოსური სხივები, ქანების გამოსხივება და რადონის დაშლის პროდუქტები. ხელოვნური წყაროების წვლილი ნორმალურ პირობებში შედარებით მცირეა, რა თქმა უნდა, თუ არ მოხდა ისეთი გლობალური კატასტროფა, როგორიც ჩერნობილში მოხდა 1986 წელს.
ატომი ჩვეულებრივი მატერიის შემადგენელი უმცირესი ერთეულია, რომელიც შედგება ბირთვისა და ელექტრონებისაგან. თითოეულ ატომში შეიძლება იყოს ერთი ან მეტი ელექტრონი. ბირთვი კი შედგება პროტონისა და ნეიტრონისაგან.
ატომის აგებულება.
თითოეული ელემენტის ატომი შეიცავს პროტონების მისთვის დამახასიათებელ რიცხვს. უფრო მეტიც, პროტონების რიცხვი განსაზღვრავს, რა ატომთან გვაქვს საქმე; ატომში პროტონების რაოდენობას ეწოდება ატომური რიცხვი. თუმცა ატომში ნეიტრონების რაოდენობა შეიძლება სხვადასხვა იყოს. ერთი და იგივე ატომებს, რომლებიც განსხვავდებიან მხოლოდ ნეიტრონების რაოდენობით, ხოლო პროტონების რიცხვი აქვთ ერთი და იგივე, იზოტოპები ეწოდებათ. ატომის პროტონებისა და ნეიტრონების ჯამური რაოდენობა განსაზღვრავს ელემენტის მასურ რიცხვს: მასური რიცხვი = პროტონებს +ნეიტრონები. თუ გვინდა გამოვთვალოთ, რამდენი ნეიტრონია ატომში, უბრალოდ, მასურ რიცხვს გამოვაკლებთ ატომურ რიცხვს, ანუ პროტონების რაოდენობას.
როგორც აღვნიშნეთ, იზოტოპები არის ელემენტის სხვადასხვა ფორმები, რომლებსაც აქვთ პროტონების ერთი და იგივე, მაგრამ ნეიტრონების სხვადასხვა რაოდენობა. ბევრ ელემენტს, მაგალითად, ნახშირბადს, კალიუმსა და ურანს, აქვს რამდენიმე ბუნებრივი იზოტოპი. ნეიტრალური ნახშირბად-12-ის ატომი შეიცავს ექვს პროტონს, ექვს ნეიტრონსა და ექვს ელექტრონს; შესაბამისად, მისი მასური რიცხვია 12 (ექვს პროტონს დამატებული ექვსი ნეიტრონი). ნეიტრალური ნახშირბად-14 შეიცავს ექვს პროტონს, რვა ნეიტრონსა და ექვს ელექტრონს; მისი მასური რიცხვია 14 (ექვს პროტონს დამატებული რვა ნეიტრონი). ეს ორი ალტერნატიული ფორმა არის ნახშირბადის იზოტოპები.
ზოგი იზოტოპი სტაბილურია, მაგრამ ზოგიერთი გამოყოფს (აგდებს) სუბატომურ ნაწილაკებს იმისთვის, რომ მიაღწიოს სტაბილურ, დაბალი ენერგიის მდგომარეობას. ასეთ იზოტოპებს რადიოიზოტოპებს უწოდებენ, ხოლო პროცესს, როდესაც ისინი გამოსცემენ ნაწილაკებსა და ენერგიას, ეწოდება დაშლა. რადიოაქტიურმა დაშლამ შეიძლება გამოიწვიოს ბირთვში პროტონების რაოდენობის შეცვლა; როდესაც ეს ხდება, იცვლება თავად ატომი (მაგალითად, ნახშირბად-14 იშლება აზოტ-14-მდე).
როგორც აღვნიშნეთ, რადიოაქტივობა გამოწვეულია შინაგანი ბირთვული პროცესებით. ეს იმით მტკიცდება, რომ გამოსხივებაზე არავითარ გავლენას არ ახდენს დიდი წნევები, ტემპერატურები, ძლიერი ელექტრული და მაგნიტური ველები და სხვა ფაქტორები, რომლებიც შესამჩნევად ცვლის ელრქტრული გარსების მდგომარეობას. იმისათვის, რომ ბუნებრივი რადიოაქტივობის ინტენსიურობა შევცვალოთ, საჭიროა უშუალოდ ბირთვზე ვიმოქმედოთ (მაგალითად, ნეიტრონების ნაკადით).
1989 წ. ა. ბეკერელმა აღმოაჩინა, რომ ურანის მარილს აქვს გამოსხივების უნარი, ანუ რადიოაქტიურობა. რადიოქტიური გამოსხივების დროს ხდება ელემენტების გარდაქმნა და ახალი ელემენტების წარმოშობა. ეს პროცესი ემორჩილება ე.წ. წანაცვლების კანონს.რადიოაქტიური გამოსხივება შედგება მძიმე დადებითი α-ნაწილაკებისაგან, მსუბუქი უარყოფითი β-ნაწილაკებისაგან და ნეიტრალური γ -ნაწილაკებისაგან. α-ნაწილაკები ჰელიუმის ბირთვებია He2+, β-ნაწილაკები ელექტრონების ან პოზიტრონების ნაკადია, γ -სხივები კი მაღალი სიხშირის ელექტრომაგნიტური ტალღებია, ან კვანტების ანუ მაღალი ენერგიის მქონე ფოტონების ნაკადი.
ძიებაში ხშირად იყენებენ ქანების მიერ რადიოაქტიური გამოსხივების განსხვავებულ გაბნევისა და შთანთქმის უნარს. გეოფიზიკური პრაქტიკისათვის ყველაზე დიდი მნიშვნელობა აქვს γ -გამოსხივებისა და ნეიტრონების ურთიერთქმედებას ქანებთან. რაც უფრო დიდია გარემოს სიმკვრივე, მით უფრო მეტია ე.წ. გაბნევის ეფექტური განიკვეთი, მით უფრო სუსტდება γ -გამოსხივება.
რადიოაქტივობის კვლევა გამოიყენება მრავალი გეოლოგიური თუ ეკოლოგიური ამოცანის გადაწყვეტისათვის. ცნობილი, რომ ბუნებრივი რადიოაქტიური დაშლის კანონზომიერების გამოყენებით შესაძლებელია ქანების ასაკის დადგენა. ქანების განსხვავებული ბუნებრივი რადიოაქტივობა მათი ამ ნიშნით კარტირების საშუალებას იძლევა. რადიოაქტიური ძიება და ბირთვული კაროტაჟი გეოფიზიკური ძიების ერთ-ერთი მთავარი მიმართულებაა. ამ მეთოდებით შეისწავლიან ქანების ფორიანობას, გამოყოფენ ბზარებს და ადგენენ წყლის მოძრაობის მიმართულებას. მცირე რადიოაქტივობა ყველა მინერალს აქვს, რაც უკავშირდება მათში ურანის, თორიუმის, მათი დაშლის პროდუქტებისა და კალიუმის იზოტოპის (40K) არსებობას.
ურანის, თორიუმის და კალიუმის იზოტოპის შემცველობა ქანებში.
ppm ნიშნავს ერთი ატომის შემცველობას მილიონ სხვა ატომზე (part per million). ცხადია, რომ გრანიტში და ფიქლებში ურანისა და თორიუმის მომეტებული შემცველობაა, რაც მათ მაღალ რადიოაქტივობას განაპირობებს. სწორედ ეს ქანები თავისი მაღალი რადიოაქტივობითა და რადონის (222Rn) გამოყოფის უნარით უნდა ჩაითვალონ ეკოლოგიურად ანგარიშგასაწევ წარმონაქმნებად.
რადიოაქტივობის გასაზომი ძველი მეთოდია ფოტფორფიტაზე ნაწილაკების განარბენის (ტრეკების) დაფიქსირება-მსხვილფენიანი ფოტოფირფიტების მეთოდი. უმარტივესი ხელსაწყო არის გეიგერის მთვლელი. ვინაიდან γ-სხივები სუსტად აიონებს აირს, ხოლო α-ნაწილაკების გარბენის სიგრძე ძალზე მცირეა, გეიგერის მთვლელი ძირითადად აღრიცხავს β-სხივებს.
რა არის რადონი?
რადონი რადიაქტიური გაზია, რომელიც 8-ჯერ მძიმეა ჰაერზე. მას არ გააჩნია სუნი, გემო და ფერი. რადონის რადიოაქტივობა ჰაერში იზომება ბკ/მ3(ბეკერელი ერთ კუბურ მეტრში): წყალში ბკ/ლ (ბეკერელი ერთ ლიტრში); საამშენებელო მასალებში-ბკ/კგ.
არსებობს რადონის 4 ბუნებრივი იზოტოპი (ყველა α–სხივებს ასხივებს):
1. 222Rn (ნახევრად დაშლის პერიოდი T½ = 3.823 დღე/ღამე);
2. 220Rn, სახელწოდებით თორონი Tn (T½ =55.6 წმ);
3. 219Rn, სახელწოდებით აქტინონი An (T½ =3.92 წმ);
4. 218Rn (T½ = 0.035 წმ).
რადონი 222Rn არის რადიუმის 226Ra დაშლის პროდუქტი.რადონის იზოტოპები ბუნებრივი რადიაქტიური რიგების წევრები არიან. 222Rn -ი 226Ra -ის α-დაშლის შვილეული პროდუქტია, 218Rn კი მისი შემდგომი დაშლის პროცესების პროდუქტი. მასის რადიაქტიური წონასწორობის პირობებში 218Rn და 222Rn ისე შეეფარდება ერთმანეთს, როგორც 1 : 1012. ყველაზე მაღალი რადიაციული საფრთხის შემცველია 222Rn (რადონი), შედარებით ნაკლებად 220Rn (თორონი), რომლის კონცენტრაცია ჰაერში, ჩვეულებრივ 222Rn-ზე 1-2 ხარისხით უფრო დაბალია, 219Rn-ს კი (აქტინონი) რადიაციული ზემოქმედების მოხდენა მხოლოდ სპეციფიურ საწარმოო პირობებში შეუძლია. ძირითადი რადიაციული საფრთხე საკუთრივ რადონის იზოტოპებიდან კი არა, არამედ ამ იზოტოპების ხანმოკლე სიცოცხლის პერიოდის მქონე რადიაქტიური დაშლის პროდუქტების მხოლოდ ნაწილიდან მოდის.
რადიუმის იზოტოპების შემცველი მყარი ნივთიერებებიდან ჰაერში ან რაიმე სხვა არეში Rn–ის იზოტოპების გამოყოფას „ემანირება“ ეწოდება. ნივთიერების მაემანირებელი უნარი ნივთიერების მასის ერთეულიდან გამოყოფილი რადონის იზოტოპების რაოდენობით განისაზღვრება. გარე სივრცეში გამოყოფილი რადონის იზოტოპების ატომების რიცხვის ფარდობა, დროის იგივე მონაკვეთში, მთლიანად ნივთიერებაში წარმოქმნილი რადონის იზოტოპების ატომების საერთო რიცხვთან – ემანირების კოეფიციენტად (გამოისახება პროცენტულად ან ათობითი წილადით) იწოდება.
ნიადაგიდან და დედამიწის ქანებიდან 222Rn-ის ექსჰალაციის სიჩქარე ძირითადად 1-დან 70-მდე ბკ/(მ2xწმ)-ის ფარგლებში ძევს (საშუალო მნიშვნელობა ~16 ბკ/(მ2xწმ). ოკეანის ზედაპირიდან 222Rn-ის ექსჰალაციის სიჩქარე და 222Rn-ის მოცულობითი აქტივობა სანაპიროდან მოშორებით, ოკეანის თავზე მდგარ ატმოსფერულ ჰაერში დაახლოებით 100-ჯერ უფრო დაბალია, ვიდრე ხმელეთის ატმოსფერულ ჰაერში.
ნიადაგიდან 222Rn-ის ექსჰალაცია და ატმოსფერულ ჰაერში 222Rn-ის მოცულობითი აქტივობა მნიშვნელოვან დღე-ღამურ და სეზონურ რყევებს ექვემდებარება. მათი დღე-ღამური ციკლის მაქსიმუმი ღამით ან გათენებისას აღინიშნება, მინიმუმი კი – შუადღის შემდეგ. წლიური ციკლის მაქსიმუმი ზაფხულის ბოლოზე მოდის. ექსჰალაცია უმეტესად მეტეოროლოგიურ პირობებზეა დამოკიდებული – იზრდება ტემპერატურის მომატებისას, მზიან ამინდში, ქარის და დაბალი წნევის პირობებში და მცირდება ნიადაგის მოყინვისას, წვიმიანი ამინდის ან თოვლის საფარის არსებობისას. ატმოსფერულ ჰაერში 222Rn-ის მოცულობით აქტივობაზე გავლენას ახდენს ქარის მიმართულება: ზღვიდან მონაბერი ქარი მის შემცირებას იწვევს.
ნიადაგის ჰაერში 222Rn-ის მოცულობითი აქტივობა ძირითადად 2000-დან 5000-მდე ბკ/მ3 ფარგლებში მერყეობს, თუმცა გვხვდება რეგიონები, რომელთათვის მოცულობითი აქტივობის უფრო მაღალი დონეა (1 მილიონი ბკ/მ3-მდე და ზევით) დამახასიათებელი. ნიადაგის ჰაერში 222Rn-ის მოცულობითი აქტივობა, დედამიწის მახლობელ ატმოსფერულ ფენაში 222Rn–ის შემცველობას საშუალოდ 103-104 –ჯერ აღემატება.
რადონი ადვილად მიგრირებს ფოროვან ქანებში, რღვევებში და ბზარებში, ამიტომ ის შეიძლება წყაროდან გატანილ იქნას საკმაოდ დიდ მანძილზე.
რადონი მიწისქვეშა საბადოებისა და მაღაროების ჰაერში
222Rn-ის მაღალი მოცულობითი აქტივობებია დაფიქსირებული მიწისქვეშა საბადოების, განსაკუთრებით კი რადიაქტიური მთის ქანების შემცველი საბადოების ჰაერში. საბადოების ჰაერში Rn-ის შემცველობის ერთ-ერთი პირველი კვლევა 1939-1940წწ. ქ. შნეებერგის რაიონში (გერმანია, საქსონია) ჩატარდა. სხვადასხვა დროს ადგილობრივ საბადოებში ვერცხლის, სპილენძის, კობალტის და სხვა მეტალების მოპოვება მიმდინარეობდა. აღმოჩნდა, რომ შნეებერგის მაღაროებში 222Rn-ის მოცულობითი აქტივობა 70000-120000 ბკ/მ3 იყო, ზოგიერთ მაღაროში კი 500000 ბკ/მ3-საც აღწევდა. ვენტილაციის არარსებობისას, რადიაქტიური მადნის მომპოვებელი მაღაროების ჰაერში Rn–ის შემცველობამ 1 მლნ ბკ/მ3-ს და უფრო მაღალ მნიშვნელობებსაც შეიძლება მიაღწიოს.
რადონი ბუნებრივ წყლებში
ბუნებრივ წყლებში 222Rn-ის მოცულობითი აქტივობა ფართო დიაპაზონში მერყეობს და საშუალოდ 370 ბკ/მ3-ს მდინარისა და ტბის წყლისთვის, 1100 ბკ/მ3-ს ზღვის წყლისთვის და გრუნტის წყლებისთვის 3700-370000 ბკ/მ3-ს შეადგენს.
წყალგაყვანილობის წყალში რადონის შემცველობა ჩვეულებრივ რამდენიმე ათასი ბკ/მ3-ია, ეს იმ შემთხვევაში თუ წყალმომარაგების სისტემა არ მოიხმარს წყალს არტეზიული ჭაბურღილებიდან, რომელშიც რადონის შემცველობა რამდენიმე მილიონი ბკ/მ3-ია. გაერო-ს ატომური რადიაციის მოქმედების შემსწავლელი სამეცნიერო კომიტეტის (UNSCEAR – United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation) შეფასებით დედამიწის მოსახლეობის 1-დან 10%-მდე რადონის 100000 ბკ/მ3 და მეტი მოცულობითი აქტივობის მქონე წყალს იყენებს.
რადონის შემცველი წყლის, მით უმეტეს ანადუღარის, სასმელად გამოყენება არც ისე სახიფათოა. წყლის დუღილისას რადონი თითქმის მთლიანად ქროლდება გაცილებით საშიშია რადონის მაღალი შემცველობის წყლის ორთქლით გაჯერებული ჰაერის ჩასუნთქვა, მაგ. სააბაზანოში, სადაც ცხელი შხაპის მოშვებით, ჰაერში რადონის კონცენტრაცია შეიძლება რამდენიმე ათეულჯერ გაიზარდოს.
სხვადასხვა დაავადების, უმთავრესად კანის, სუნთქვის და საჭმლის მომნელებელი ორგანოების ქრონიკული დაავადებების დროს, რადონის მაღალი შემცველობის მქონე წყალს (რადონის აბაზანები, ინგალაცია, დალევა) სამკურნალო მიზნით იყენებენ. რადონის აბაზანისთვის ჩვეულებრივ 1,5-3 ბკ/მ3 რადონის შემცველობის წყალი გამოიყენება (პროცედურის ხანგძლივობა 5-20 წთ).
რადონი შენობების/სათავსოების ჰაერში
შენობებში რადონის შემცველობის დონის შემსწავლელი პირველი მასშტაბური გამოკვლევები 1956 წელს შვედეთში ჩატარდა ბ. ჰულტკვისტის მიერ, კვლევის ინიციატორი იყო როლფ ზივერტი. გაზომვებმა, დიდი რაოდენობით 226Ra-ის შემცველი შაბის ფიქალის გამოყენებით აგებული შენობების ჰაერში რადონის მაღალი კონცენტრაცია გამოავლინა. შვედეთში ასეთ შენობებში მოსახლეობის 10% ცხოვრობდა. თავდაპირველად ამ გამოკვლევებმა მსოფლიოს ყურადღება ნაკლებად მიიპყრო, ვინაიდან აღნიშნული ფაქტი გამორჩეულად შვედურ პრობლემად იქნა მიჩნეული. მხოლოდ ორი ათწლეულის შემდეგ აღმოცენდა საყოველთაო ინტერესი შენობა-ნაგებობებში, საცხოვრებელ ბინებში რადონის შემცველობის მიმართ. ახლა უკვე რადონის პრობლემა ვიწრორეგიონალური მასშტაბის პრობლემად აღარ აღიქმებოდა. პრობლემამ და მის მიმართ ინტერესმაც განსაკუთრებით მწვავედ იჩინა თავი მსოფლიო ენერგეტიკული კრიზისის პირობებში, როდესაც საცხოვრებელი ბინების დათბობის ძირითად ღონისძიებად ბინების საგულდაგულო ჰერმეტიზაცია იქცა. ამან, როგორც შემდეგ აღმოჩნდა, საგრძნობლად გაზარდა რადონის კონცენტრაცია შენობების ჰაერში (ზოგ ქვეყანაში რადონის დონე 2-4-ჯერ გაიზარდა). სწორედ ამ პერიოდში – 1977წ UNSCEAR-მა რადონი მოსახლეობის რადიაციული საფრთხის ძირითად წყაროდ დაასახელა და შესაბამისი კვლიფიკაციაც მიანიჭა.
222Rn შენობის ჰაერში ძირითადად საძირკვლის ნიადაგიდან და სამშენებლო მასალებიდან (10%) ხვდება. შენობებში რადონის მთელი რაოდენობის 90% ქვედა სართულებზე იყრის თავს. აქედან გამომდინარე, მრავალსართულიან შენობებში რადონის ყველაზე მაღალი შემცველობა სარდაფებში და პირველი სართულის სათავსოებში აღინიშნება. რადონის დაგროვებაში გარკვეული წვლილი შეაქვს წყალგაყვანილობის წყალთან (რადონის მაღალი შემცველობის არტეზიული წყლის გამოყენებისას) და ბუნებრივ აირთან ერთად შენობებში რადონის შემოდინებას.
ჩვეულებრივ 222Rn-ის მოცულობითი აქტივობა შენობის ჰაერში 4-6 ჯერ, სარდაფის ჰაერში კი 8-25-ჯერ უფრო მაღალია, ვიდრე ატმოსფერულ ჰაერში. შენობების ჰაერში 222Rn-ის მოცულობითი აქტივობა საშუალოდ 20-60 ბკ/მ3-ს შეადგენს, თუმცა ზოგიერთი რეგიონის (მაგ:. შვედეთი, რუსეთში – ალტაისა და სტავროპოლის მხარეები, ჩიტას, ირკუტსკის და სვერდლოვსკის ოლქები) რიგ დასახლებულ პუნქტებში რამდენიმე ათასს ან ათობით ათას ბკ/მ3-საც აღწევს. რადონის კონცენტრაციის გაზრდას იწვევს ვენტილაციის არარსებობა და დათბუნების მიზნით ბინების ჰერმეტიზაცია, რაც განსაკუთრებით დამახასიათებელია ცივი კლიმატის რეგიონებისთვის.
რადონის გამოყოფის თვალსაზრისით, სამშენებლო მასალებს შორის ვულკანური წარმოშობის მთის ქანები, მათ შორის გრანიტი, მინქაფა (გამოიყენება ბეტონის შემავსებლად), ტუფი ყველაზე დიდი საფრთხის შემცველია. ხე, კირქვა, მარმარილო, ბუნებრივი თაბაშირი კი ამ მხრივ მინიმალურ საფრთხეს ქმნის.
რადიაციული უსაფრთხოების პოზიციიდან, საშენ მასალებად სამრეწველო წარმოების ნარჩენების გამოყენება მაღალი რისკის შემცველია. მაგ., ბევრ ქვეყანაში მშენებლობისას ფართოდ გამოიყენებოდა ნახშირის წვის შედეგად წარმოქმნილი ნაცარი, ბრძმედის წიდა, ფოსფორის მადნის გადამუშავების გვერდითი პროდუქტები – კალციუმ-სილიკატური წიდა და ფოსფოთაბაშირი (სამშენებლო ბლოკების დამზადება, ცემენტის, ბეტონის, მშრალი ბათქაშის, ტიხრების წარმოება), რომლებიც რიგ შემთხვევაში 226Ra-ის ძალიან მაღალი შემცველობით გამოირჩეოდნენ და შენობის ჰაერში რადონის კონცენტრაციის მომატებას იწვევდნენ.
რადონის იზოტოპებისა და მათი დაშლის პროდუქტების ბიოლოგიური მოქმედება მათი დაშლის დროს წარმოქმნილი მაიონებელი გამოსხივებით არის განპირობებული. ამასთან, პირველ რიგში აღსანიშნავია α–გამოსხივება, რომლის ბიოლოგიური ეფექტურობა γ– და β–გამოსხივებებზე 20-ჯერ მაღალია.
ფილტვის კიბო, ადამიანისა და ცხოველების ორგანიზმზე რადონის იზოტოპებისა და დაშლის პროდუქტების ქრონიკული ზემოქმედების ძირითადი შედეგია.
ჯერ კიდევ 1537 წელს, ადრეული აღორძინების ეპოქის ცნობილი ექიმი და ქიმიკოსი – პარაცელსუსი სამთო დაავადებებზე დაწერილ თავის წიგნში აღნიშნავდა შნეებერგის ვერცხლის საბადოებზე მომუშავე მემაღაროების მაღალ სიკვდილიანობას ფილტვის დაავადებებით და გამოთქვამდა ვარაუდს, რომ სხვადასხვა მეტალების შემცველი მაღაროს მტვრიანი ჰაერით სუნთქვა უნდა ყოფილიყო დაავადების გამომწვევი მიზეზი. მოგვიანებით დაავადებამ „შნეებერგის ფილტვის ავადმყოფობის“ სახელწოდება მიიღო, 1879 წელს კი იდენტიფიცირებული იყო როგორც ფილტვის კიბო. შნეებერგის რაიონში, სხვადასხვა დროს, მემაღაროების 75% ფილტვის კიბოს დიაგნოზით იღუპებოდა.
ის ფაქტი, რომ თვით რადონი კი არა, არამედ მისი დაშლის რადიაქტიური პროდუქტებია ფილტვის კიბოთი დაავადების ძირითადი მიზეზი, მხოლოდ 1950-იან წლებში დადგინდა. დასხივების დოზის 99%-ს ორგანიზმი რადონის იზოტოპების ხანმოკლე სიცოცხლის პერიოდის მქონე დაშლის პროდუქტების ჩასუნთვისას იღებს და დოზის მხოლოდ 1%-ია თვითონ იზოტოპების წილი.
ამერიკის შეერთებული შტატების გარემოს დაცვის სააგენტოს მონაცემებით, რადონი არის ყოველწლიურად 20 ათასი კაცის სიკვდილის მიზეზი. ასევე მათ მიაჩნიათ, რომ ფილტვის კიბოს გამომწვევ მიზეზებს შორის რადონი თამბაქოს შემდეგ მეორე ადგილზეა. მსგავსი სიტუაციაა ევროკავშირის ქვეყნებშიც. ამასთან მწეველებში ფილტვის კიბოთი დაავადების რისკი რადონის მაღალი შემცველობის გარემოში რამდენჯერმე იზრდება. სასმელ წყალში არსებული რადონის დასხივებისაგან სიკვდილიანობის წილი დაახლოებით 1,5 %-ს შეადგენს.
როგორ შეიძლება შევამციროთ საცხოვრებელ სივრცეში რადონის რაოდენობა ?
⦁ სარდაფების ჰერმენტული იზოლაცია საცხოვრებელ ფართიდან და მათი ხშირი განიავება. სასურველია გამწოვი ვენტილაციით სარგებლობა.
⦁ კედლების და იატაკის შეძლებისდაგვარად იზოლირება ზეთის საღებავით, პლასტიკატით, შპალერით, ლინოლეუმით.
⦁ ინდივიდუალური ჭაბურღილების და ჭების მფლობელებს სასურველია ჰქონდეთ მონაცემები რადონის კონცენტრაციის შესახებ წყალში და თუ აუცილებელია, გამოიყენონ სპეციალური დანადგარი რადონის დონის შესამცირებლად ნორმალური სიდიდემდე. ასეთი დანადგარის არარსებობის შემთხვევაში რადონის რაოდენობის შემცირება წყალში შესაძლოა დუღილის ანდა გარკვეული დროით დადგმის შეშვეობით.
ჰაერში რადიონუკლიდების რაოდენობა იცვლება ადგილისა და დროის მიხედვით (დღე-ღამე, ზამთარ-ზაფხული, ნიადაგში, რადიონუკლიდების შემცველობა და სხვა). აღსანიშნავია, რომ ატმოსფეროს ჰაერის რადიოაქტივობაზე გავლენას ახდენს ჰაერის მასების გადაადგილებაც.
მრავალ ქვეყანაში აწარმოებენ რადონის კონცენტრაციის ეკოლოგიურ მონიტორინგს შენობებში, რადგანაც გეოლოგიური ბზარის რაიონებში მისი კონცენტრაცია შენობებში შეიძლება ატარებდეს საშიშ ხასიათს და მნიშვნელოვნად აღემატებოდეს საშუალო მაჩვენებლებს დანარჩენ რეგიონთან შედარებით.
რადონის გამოყენებით შესაძლოა როგორც მეწყრის ტანის შემოკონტურება, ისე მისი განვითარების მონიტორინგი. როგორც წესი, რადონის მომეტებული ემანაციის ზონები კორელირებს მოძრავი მეწყრის არესთან, ხოლო ნაკლები ემანაცია შეესაბამება სტაბილურ მონაკვეთებს. ასეთი აგეგმვის ჩატარებით შესაძლოა განხორციელდეს მეწყრის განვითარების მონიტორინგი.
გეოთერმული მეთოდები
დედამიწის ტემპერატურა სიღრმის მატებასთან ერთად იზრდება. სითბური ენერგიის ძირითადი წყარო არის რადიოაქტიური ელემენტების დაშლა და მანტიიდან მომდინარე სითბური ნაკადი, რომლის წარმოშობა დაკავშირებულია ე.წ. გრავიტაციულ დიფერენციასთან დედამიწის განვითარების ადრეულ ეტაპზე. გლობალური გეოთერმული კვლევები საშუალებას იძლევა გამოვყოთ დიდი გეოლოგიური სტრუქტურები, ისეთი, როგორიცაა რიფტები, შუაოკეანური ქედები. რეგიონული კვლევები ემსახურება გეოთერმული ენერგიის გამოყენების ამოცანებს, ანუ გეოთერმული რესურსების მოკვლევა.
ეკოლოგიურ და საინჟინრო ამოცანებს ემსახურება ლოკალური გეოთერმული ძიება, რომლის საშუალებითაც შესაძლოა რღვევების, ბზარების, რადიოაქტიური ნარჩენების სამარხების, თერმული წყლების დინების მიმრთულების დადგენა.
რადიოაქტიური ნარჩენების ხანგრძლივი შენახვისთვის გამოიყენება მათი დამარხვა ღრმა ფენებში. ამგვარი სამარხებისთვის გამოსაყენებელია ნაკლებად დაბზარული მშრალი მარილის, გრანიტის ფორმაციები. ითვლება, რომ მძლავრი მარილის ფენა იდეალურად აიზოლირებს სამარხს მიწისქვეშა წყლებისა და ატმოსფეროს გავლენისაგან.
ცხადია, დამარხულ ნივთიერებაში გრძელდება რადიოაქტიური დაშლა, რაც იწვევს მაღალი ტემპერატურის განვითარებას და რამაც შეიძლება გააუარესოს შემცველი ქანების მაიზოლირებელი თვისებები.
გეოთერმული ანომალიების აღმოჩენის მარტივი მეთოდია მცირე თოვლის მოსვლის შემდეგ გარკვეული ინტერვალებით გადაღებული ფერადი საჰაერო ფოტოები. შედარებით „თბილი“ უბნები ამ შემთხვევაში ვიზუალურად გმოიყოფა თოვლდნობის აჩქარებული ტემპით.
ზოგ შემთხვევაში გეოთერმული მეთოდებით შესაძლოა გამოვყოთ ბზარები და რღვევები, ვინაიდან ისინი ხშირად წარმოადგენენ დედამიწის სიღრმიდან წყლის და გაზების საშუალებით კონვექციური სითბოს გადატანის არხებს.
მიწაში ჩაფლული მილების გარღვევის შემთხვევაში იკვეთება შესამჩნევი ტემპერატურული ანომალია. ასევე, ანომალიას შეიძლება იწვევდეს დამარხული ნაგავსაყრელები, ნაგავში თერმული ბიოლოგიური პროცესების განვითარების გამო.
კაშხლების ტანში და მიმდებარე ქანების მცირე სიღრმეზე ჩატარებული ტემპერატურული გაზომვები რიგ შემთხვევაში ძალზე ეფექტურია წყლის გაჟონვის ადგილების დასადგენად.
ბოლო წლებში აღმოჩენილი იქნა, რომ ღრმა ჭებში დაფიქსირდა დროითი ტემპერატურული ანომალიები და დადგინდა მათი კავშირი ტექტონიკურ და სეისმურ მოვლენებთან. ამჟამად მიღებულია მოდელი, რომლის თანახმად ტექტონიკური და სეისმური მოვლენებით გამოწვეული ტემპერატურის ცვლილებები დაკავშირებულია დაკვირვების წერტილში სხვადასხვა ტემპერატურის მქონე სიღრმული წყლების აღრევასთან მექანიკური იმპულსის გავლენით.
გარდა მიწისძვრის პროგნოზისა, მიკროტემპერატურული გაზომვები გამოიყენება კლიმატური ცვლილების დასადგენად. ასევე გეოთერმული მეთოდის გამოყენებით შესაძლებელია ნაკლებად რადიოაქტიურ გარემოში გრანიტების გავრცელების დადგენა იმის გამო, რომ გრანიტული ინტრუზივები იწვევენ მომეტებულ რადიოაქტიურობას.
წყარო:
ნონა ლურმანაშვილი-“რადიოაქტივობის კვლევა. რადონი და ეკოლოგია. გეოთერმული მეთოდები”