一、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2×10-2 Bq m-2 S-1 。
二、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。
三、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) 、219 Rn(Actinium emanation) 。 222Rn 的半衰期为 3.82 天, 220 Rn 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。
四、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。
附表 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 |
238 U 衰变链 | 232 Th 衰变链 | 235 U 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 |
222 Rn | 3.824d | 5.49 | 220 Rn | 55.6s | 6.29 | 219 Rn | 3.96s | 6.12 |
218 Po | 3.04min | 6.00 | 216 Po | 0.15s | 6.78 | 215 Po | 1.78ms | 8.35 |
214 Pb | 26.8min | β , γ | 212 Pb | 10.64h | β , γ | |||
214 Bi | 19.7min | β , γ | 212 Bi | 60.6min | 6.05 | |||
214 Po | 164 μ s | 7.69 | 6.09 | 211 Po | 0.516s | 6.22 | ||
210 Po | 138.8d | 5.30 | 212 Po | 0.30 μ s | 8.78 |
五、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。
六、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 :
1 、从建材中析出的氡;
2 、从房基土壤中析出的氡;
3 、由于通风从户外空气中进入室内的氡;
4、从供水及用于取暖和厨房设备的天然气中释放出的氡。
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