يأتي معظم الإشعاع الذي سيتعرض له الإنسان خلال حياته من مصادر طبيعية في الفضاء الخارجي أو من مواد موجودة في قشرة الأرض. قد تؤثر المواد المشعة على الكائن الحي من الخارج أو من الداخل إذا تم استنشاقها أو تناولها مع الطعام. قد تكون الجرعة المتلقاة متغيرة للغاية لأنها تعتمد ، من ناحية ، على كمية المعادن المشعة الموجودة في المنطقة التي يعيش فيها الشخص - والتي ترتبط بكمية النويدات المشعة في الهواء والكمية الموجودة في كل من الطعام وخاصة في مياه الشرب - ومن ناحية أخرى ، في استخدام بعض مواد البناء واستخدام الغاز أو الفحم للوقود ، بالإضافة إلى نوع البناء المستخدم والعادات التقليدية للأشخاص في المنطقة المحددة .
يعتبر الرادون اليوم المصدر الأكثر انتشارًا للإشعاع الطبيعي. يشكل الرادون ، إلى جانب "بناته" أو النويدات المشعة الناتجة عن تفككه ، ما يقرب من ثلاثة أرباع الجرعة المكافئة الفعالة التي يتعرض لها الإنسان بسبب المصادر الأرضية الطبيعية. ويرتبط وجود الرادون بزيادة الإصابة بسرطان الرئة بسبب ترسب المواد المشعة في منطقة الشعب الهوائية.
غاز الرادون هو غاز عديم اللون والرائحة والمذاق أثقل سبع مرات من الهواء. يوجد نظيران في أغلب الأحيان. الأول هو الرادون -222 ، وهو نوكليد مشع موجود في السلسلة المشعة من تفكك اليورانيوم 238 ؛ مصدره الرئيسي في البيئة هو الصخور والتربة التي يوجد فيها سلفه ، الراديوم -226. والآخر هو الرادون 220 من سلسلة الثوريوم المشعة ، والتي تقل نسبة حدوثها عن الرادون 222.
يتواجد اليورانيوم على نطاق واسع في القشرة الأرضية. يبلغ متوسط تركيز الراديوم في التربة 25 بيكريل / كغم. البيكريل (Bq) هي وحدة النظام الدولي وتمثل وحدة من نشاط النويدات المشعة تعادل تفككًا واحدًا في الثانية. متوسط تركيز غاز الرادون في الغلاف الجوي على سطح الأرض هو 3 بيكريل / م XNUMX3، بنطاق 0.1 (فوق المحيطات) إلى 10 بيكريل / م XNUMX3. يعتمد المستوى على مسامية التربة والتركيز المحلي للراديوم 226 والضغط الجوي. بالنظر إلى أن عمر النصف للرادون 222 هو 3.823 يومًا ، فإن معظم الجرعة لا ينتج عن الغاز ولكن بسبب بنات الرادون.
يوجد الرادون في المواد الموجودة ويتدفق من الأرض في كل مكان. نظرًا لخصائصه ، فإنه يتشتت بسهولة في الهواء الطلق ، ولكنه يميل إلى التركيز في المساحات المغلقة ، لا سيما في الكهوف والمباني ، وخاصة في المساحات المنخفضة حيث يصعب التخلص منه بدون تهوية مناسبة. في المناطق المعتدلة ، تقدر تركيزات الرادون في الداخل بترتيب أعلى بثماني مرات من التركيزات في الخارج.
لذلك ، فإن تعرض معظم السكان لغاز الرادون يحدث في الغالب داخل المباني. يعتمد متوسط تركيزات الرادون ، بشكل أساسي ، على الخصائص الجيولوجية للتربة ، وعلى مواد البناء المستخدمة في المبنى وعلى كمية التهوية التي يتلقاها.
المصدر الرئيسي لغاز الرادون في المساحات الداخلية هو الراديوم الموجود في التربة التي يرتكز عليها المبنى أو المواد المستخدمة في بنائه. المصادر المهمة الأخرى - على الرغم من أن تأثيرها النسبي أقل بكثير - هي الهواء الخارجي والماء والغاز الطبيعي. يوضح الشكل 1 المساهمة التي يقدمها كل مصدر في الإجمالي.
الشكل 1. مصادر غاز الرادون في البيئة الداخلية.
تُصدر مواد البناء الأكثر شيوعًا ، مثل الخشب والطوب وكتل الخبث ، القليل نسبيًا من غاز الرادون ، على عكس الجرانيت وحجر الخفاف. ومع ذلك ، فإن المشاكل الرئيسية ناتجة عن استخدام المواد الطبيعية مثل حجر الشبة في إنتاج مواد البناء. هناك مصدر آخر للمشاكل وهو استخدام المنتجات الثانوية من معالجة معادن الفوسفات ، واستخدام المنتجات الثانوية من إنتاج الألومنيوم ، واستخدام الخبث أو الخبث من معالجة خام الحديد في الأفران العالية ، واستخدام من الرماد الناتج عن احتراق الفحم. بالإضافة إلى ذلك ، في بعض الحالات ، استخدمت البقايا المشتقة من تعدين اليورانيوم في البناء.
يمكن أن يدخل الرادون الماء والغاز الطبيعي في باطن الأرض. قد تحتوي المياه المستخدمة لتزويد المبنى ، خاصة إذا كانت من آبار عميقة ، على كميات كبيرة من الرادون. إذا تم استخدام هذه المياه في الطهي ، يمكن أن يؤدي الغليان إلى تحرير جزء كبير من غاز الرادون الذي يحتوي عليه. إذا تم استهلاك الماء باردًا ، فإن الجسم يتخلص من الغازات بسهولة ، بحيث لا يشكل شرب هذه المياه خطرًا كبيرًا بشكل عام. يمكن أن يؤدي حرق الغاز الطبيعي في المواقد التي لا تحتوي على مداخن وفي السخانات والأجهزة المنزلية الأخرى إلى زيادة غاز الرادون في الأماكن الداخلية ، وخاصة في المساكن. في بعض الأحيان تكون المشكلة أكثر حدة في الحمامات ، لأن غاز الرادون في الماء وفي الغاز الطبيعي المستخدم لسخان المياه يتراكم في حالة عدم وجود تهوية كافية.
بالنظر إلى أن التأثيرات المحتملة للرادون على السكان بشكل عام لم تكن معروفة منذ بضع سنوات فقط ، فإن البيانات المتاحة عن التركيزات الموجودة في الأماكن المغلقة تقتصر على تلك البلدان التي ، بسبب خصائصها أو ظروفها الخاصة ، أكثر حساسية لهذه المشكلة . ما هو معروف للحقيقة هو أنه من الممكن العثور على تركيزات في المساحات الداخلية أعلى بكثير من التركيزات الموجودة في الهواء الطلق في نفس المنطقة. في هلسنكي (فنلندا) ، على سبيل المثال ، تم العثور على تركيزات الرادون في الهواء الداخلي أعلى بخمسة آلاف مرة من التركيزات الموجودة عادة في الهواء الطلق. قد يرجع هذا في جزء كبير منه إلى تدابير توفير الطاقة التي يمكن أن تساعد بشكل ملحوظ في تركيز غاز الرادون في المساحات الداخلية ، خاصةً إذا كانت معزولة بشدة. تُظهر المباني التي تمت دراستها حتى الآن في بلدان ومناطق مختلفة أن تركيزات الرادون الموجودة داخلها تمثل توزيعًا يقارب السجل الطبيعي. من الجدير بالذكر أن عددًا قليلاً من المباني في كل منطقة تظهر تركيزات أعلى بعشر مرات من المتوسط. القيم المرجعية لغاز الرادون في الأماكن المغلقة والتوصيات العلاجية للمنظمات المختلفة مذكورة في "اللوائح والتوصيات والمبادئ التوجيهية والمعايير" في هذا الفصل.
في الختام ، فإن الطريقة الرئيسية لمنع التعرض للرادون تعتمد على تجنب البناء في المناطق التي بطبيعتها تنبعث كمية أكبر من غاز الرادون في الهواء. إذا لم يكن ذلك ممكنًا ، يجب أن تكون الأرضيات والجدران محكمة الغلق ، ويجب عدم استخدام مواد البناء إذا كانت تحتوي على مواد مشعة. يجب أن تحتوي المساحات الداخلية ، وخاصة الطوابق السفلية ، على قدر كافٍ من التهوية.