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核污染氡
核污染指的是由于核能事故、核武器爆炸、核设施泄漏等原因造成的环境和人体受到辐射污染。
氡是一种化学元素，属于惰性气体。
它以放射性形式存在，具有辐射性。
氡的放射性特性使其具有潜在的危害。
氡主要通过土壤和岩石中的放射性衰变产物释放，进入大气中。
在室内环境中，氡主要来自地下水以及建筑物的建筑材料中释放。
氡的长期暴露与吸入可能会导致肺癌。
氡进入人体后，其放射性衰变产物可通过空气进入人体肺部，辐射肺组织并造成损害。
但是，目前仍然存在较多争议关于氡的危害程度以及吸入剂量的安全限值。
为了防止氡引起的辐射污染，需要采取一些有效的措施，如建设通风系统，限制氡的积累，使用氡封堵材料、合适的隔热材料和防氡高斯仪器等。
此外，国际上还有对氡浓度进行监测和管控的相关标准和法规，以确保公众和工作人员的安全。
氡气浓度标准1. 氡气的定义和特性在我们日常生活中，我们经常会听到关于氡气的相关信息。
那么，什么是氡气呢？氡气是一种无色、无味、无臭的气体，它属于稀有气体。
氡气的原子序数为86，化学符号为Rn。
氡气的出现往往与放射性元素钍的衰变过程有关。
2. 氡气的来源氡气主要来自于土壤、岩石和地下水中含有的放射性物质钍的衰变。
由于地壳中含有大量的天然放射性元素，因此氡气的分布广泛。
此外，氡气还可以通过建筑材料中的放射性元素释放出来，例如天然石材、砖块等。
3. 氡气的危害尽管氡气是一种无色无味的气体，但它却具有一定的危害性。
长期暴露于高浓度的氡气环境中，会增加患肺癌的风险。
氡气的放射性衰减产生的α粒子可以进入人体，并在呼吸道和肺部组织中释放出辐射能量，从而导致DNA损伤。
4. 氡气浓度标准的制定为了保护公众免受氡气的危害，各国都制定了相应的氡气浓度标准。
这些标准主要针对居住建筑和公共场所，规定了氡气浓度的上限限制值。
4.1 国际标准国际上，国际原子能机构（IAEA）和世界卫生组织（WHO）是制定氡气浓度标准的主要组织。
根据IAEA和WHO联合发布的《氡及其衰变产物的管理与减少的国际指南》，建议居住建筑中的室内氡气浓度应低于100 Bq/m³。
4.2 北美标准在北美地区，美国环境保护署（EPA）和加拿大卫生部制定了氡气浓度标准。
根据EPA的规定，室内氡气浓度不应超过4 pCi/L（皮居里/升）。
而加拿大卫生部则将氡气浓度限制在200 Bq/m³以下。
4.3 欧洲标准欧洲各国对于氡气浓度标准的制定略有不同。
例如，英国将室内氡气浓度限制在200 Bq/m³以下，而法国则将限制值定为300 Bq/m³。
4.4 中国标准在中国，国家核安全局制定了氡气浓度标准。
根据《建筑物氡气防护规定》，住宅室内氡气浓度限制值为200 Bq/m³，其他公共场所则限制值为400 Bq/m³。
室内氡的主要来源及其对人体健康的危害摘要：简要介绍了氡的发现及其基本性质；重点讨论了氡及其子体对人体的危害，以及室内氡的主要来源；并给出相关防护措施。
旨在引起人们对室内氡的重视，引导人们积极采取措施减少室内氡给人们带来的危害。
关键词：室内氡、放射性、危害、来源、防护在1895年和1898年先后发现X射线和镭之前，人类只受到天然本底辐射的照射。
而随着人类对放射性核素及石料建材等的大量使用，人类受到越来越多的辐射照射。
这或多或少地影响着人类的身体健康。
而作为普通公众，所受到的辐射主要来源是天然辐射及医疗检查和核事故等带来的人工辐射。
医疗检查和核事故带来的人工辐射在大多情况下是不可避免的，因此我们也就无法采取有效措施来减少这一部分辐射。
据统计，天然辐射对公众的年有效剂量约为2.4mSv。
其中氡及其子体所带来的辐射约为1.3mSv，来自土壤和岩石的辐射约0.46mSv,来自宇宙射线约为0.39mSv等。
由此可见，人体接受到的天然辐射中，来自氡及其子体部分占了一半左右。
而又有研究表明，通常情况下室内氡的含量要远远高于室外，而且人的一生有约2／3的时间在室内。
因而室内氡对人体带来的辐射危害是不可忽视的。
而室内氡的含量又是在一定范围内可控的。
因此，了解室内氡的来源及其对人体健康的危害和必要的防护措施是有其必要性的。
首先，让我们认识一下什么是氡，以及它的一些基本性质。
气态氡是无色无味的惰性气体，原子序数为86，属重元素；其化学性质不活泼，易溶于水、油脂和煤油中。
同时氡的吸附能力较强，可被松散多孔的物质吸收，此特点可使室内氡的辐射水平有所增加。
氡是地壳中放射性铀、镭和钍的蜕变产物，是一种稀有气体，因此地壳中含有放射性元素的岩石总是不断地向四周扩散氡气，使空气中和地下水中多多少少含有一些氡气。
氡是1900年由道恩（F.E.Dorn）在德国发现的。
氡最初发现时被称为“镭射气”，第二年艾尔斯特（Elster）和克瑞太尔（Creitel）首次对大气中氡进行测量后指出，“镭射气”在大气中普遍存在，为其组成部分。
特征及危害氡是无色、无嗅、无味的惰性气体，正是由于这些物理特性，人们对于氡气是无法直接进行器官感受的。
它是自然界唯一的天然放射性气体，元素符号为Rn其为镭金属的衰变产物，半衰期仅3.8天，比重是空气的7.5倍。
人如果长期生活在氡浓度过高的环境中，这些氡吸附于悬浮微粒物质上，会被人体吸入肺部，产生该组织细胞的辐射伤害。
氡经过呼吸道沉积在肺部尤其是气管、支气管内并放出大量放射线，造成辐射损伤，导致肺癌。
世界卫生组织已将氡气列为使人致癌的19种物质之一。
国际癌症研究机构(IARC)已确认氡及其子体具有人类致癌性。
室内氡气主要来源及标准1、土壤中析出的氡。
地层深层含有铀、镭、钍的土壤、岩石中常有高浓度的氡，可以通过地层断裂带进入土壤，并沿着裂缝扩散到室内。
2、建筑材料中析出的氡。
花岗岩、砖砂等，特别是含有放射性元素的天然石材，易释放出氡。
3、户外空气带入室内的氡。
室外空气中氡的辐射剂量很低，可一旦进入室内，就会积聚，不易消失。
常通风可改善。
4、取暖和厨房设备的天然气中释放出的氡。
以上，第1、2条是主要来源，基于氡气的主要来源途径，在建筑工程基础施工前，都要对建筑物范围内的土壤进行氡检测。
根据《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB50325-2010（2013年版），新、扩建的民用建筑工程设计前，必须进行建筑场地土壤中氡浓度测定，并提供相应检测报告。
先看我国的氡气室内标准值：我国2002年建设部制定的《民用建筑工程室内环境污染控制规范》中，Ⅰ类民用建筑工程、Ⅱ类民用建筑工程室内氡浓度限值分别为200Bq/m3和400Bq/m3；2003年开始实施的卫生部、国家环境保护总局联合起草的《室内空气质量标准》GB/T18883-2002，标准中氡浓度控制标准为400 Bq/m3。
再看国际上其他区域的标准，世界卫生组织建议的氡气指导标准是100 Bq/m3。
美国是150 Bq/m3 ，欧洲一些国家的氡气指导标准介于100 Bq/m3 至200 Bq/m3 之间。
空气中氡衰变浓度空气中氡是一种放射性气体，它是导致辐射相关疾病的主要来源之一。
在自然界中，氡通过氡衰变产生放射性衰变产物，这些产物会释放出辐射，对人类健康造成潜在威胁。
因此，了解和监测空气中氡的衰变浓度对于保护公众健康至关重要。
一、氡的来源和特性氡是一种无色、无味、无臭的气体，它属于放射性同位素，主要来源于土壤和岩石中的天然放射性元素铀和钍的衰变。
氡的半衰期约为3.8天，它会不断经历衰变过程，释放出α粒子和γ射线。
由于氡是一种气体，它可以在空气中自由传播，被人类吸入后对呼吸道和肺部组织产生危害。
二、氡衰变浓度的测量方法目前，常用的方法包括α放射测量技术、气溶胶融合技术和核追踪技术等。
通过这些方法，可以准确地测量空气中氡的衰变浓度，并对其危害程度进行评估。
这些技术不仅可以用于实验室研究，也可以在实际环境中进行监测和控制。
三、空气中氡的危害与防护措施空气中氡的主要危害来自于其衰变产物释放的α粒子，这些粒子在人体内部造成细胞损伤和突变，增加患癌风险。
为了减少公众的暴露风险，需要采取一系列防护措施，包括提高通风条件、减少氡的产生源、合理利用防护设施等。
四、氡衰变浓度与环境质量监测空气中氡的衰变浓度也是环境质量监测的重要指标之一。
监测氡衰变浓度可以帮助评估空气质量、了解辐射环境、保护人类健康。
各国相关部门和组织都在加强对氡衰变浓度的监测和管理，以便及时采取措施保护公众健康。
五、氡在工业生产中的应用与管理除了自然来源的氡外，工业生产中也存在氡的释放问题。
某些产业如铀矿开采、核能发电等会释放大量氡气体，增加环境中氡的浓度。
为了控制氡的释放，需要制定相关的管理和规范行为，减少对环境和人体健康的影响。
六、氡衰变浓度的国际比较与研究进展不同国家和地区的氡衰变浓度存在一定差异，这与地质构造、气候条件、人口密度等因素有关。
国际上也有许多研究关于氡的衰变浓度及其对人体健康的影响，不断推动着氡相关领域的发展和进步。
七、未来研究方向与展望随着人类社会的发展和进步，氡所带来的健康危害逐渐受到关注。
氡的名词解释氡（Radon）是一种化学元素，属于同位素的一种。
它的原子序数为86，化学符号为Rn。
氡是一种无色、无臭、无味的气体，属于惰性气体，即钝性气体。
氡的存在非常稀少，常见于地下岩石和土壤中。
本文将对氡的来源、性质、危害以及相关应用等方面进行解释。
一、氡的来源氡可以通过放射性元素铀的衰变产生。
铀存在于地壳中，因此氡也相对较常见。
当铀衰变时，会释放出氡气体。
这种放射性衰变过程中，氡会迅速逃逸到气体中，最终进入大气层和地下水。
二、氡的性质氡是一种无色、无臭、无味的气体，具有高密度和高剧毒性。
它是一种单原子的气体，化学性质十分稳定，不与其他物质产生化学反应。
由于氡是一种惰性气体，它的化合性极低，因此在自然界中很少与其他气体发生反应。
氡是一种放射性元素，具有强大的放射性能力。
它会通过衰变过程释放出α粒子，这是一种带电的微粒，能够对人体产生危害。
三、氡的危害氡的主要危害来自于它的放射性特性。
由于氡是一种α射线发射体，这种射线相对于其他形式的射线更容易被物质吸收，尤其是能够被人体吸收。
当人体吸入氡气体时，氡会沉积在肺部，释放出α粒子，这对人体组织产生直接的辐射损害。
长期暴露于氡气体环境中的人可能会患上肺癌。
除了肺癌，还有其他与氡暴露相关的健康问题。
在一些地下矿工的研究中发现，暴露于高浓度的氡气体环境中会导致其他呼吸系统相关疾病，如慢性支气管炎和肺气肿等。
这些健康问题的严重性与暴露时间和氡浓度有关。
四、氡的应用尽管氡对人体有害，但它也有一些实际应用价值。
其中最常见的应用是在医学领域。
由于氡放射性衰变过程释放出的α粒子可以被用于治疗某些癌症，如骨癌。
氡也可以用于放射治疗中的放射源。
此外，氡还可以应用于地球科学研究。
例如，通过测量氡在地下水中的存在量，科学家可以研究地下水的流动和地球内部的运动规律。
氡还可以用于确定火山岩层的年代，从而揭示地质历史。
总结：氡是一种化学元素，属于同位素的一种，具有惰性和放射性特点。
1999年5月重庆大学学报 (自然科学版)Vol.22 第22卷第3期Journal of Chongqing University(Natural Science Edition)May.1999文章编号:1000-582x(1999)03 0085 07室内氡的来源和特性俞义樵1,任天山2(1.重庆大学房地产及能源管理处,重庆 400044; 2.卫生部工业卫生实验所,北京 100081)摘 要:综述了室内氡的来源和特性,讨论室内氡浓度的变化和预测模式,表述氡浓度与换气率的关系、氡子体的粒度分布、沉积速率及其剂量特性等,指出对室内外氡测量的要求。
关键词:氡;来源;特性;测量中图分类号:O571.1 文献标识码:A联合国原子辐射效应科学委员会(UNSCE AR)在1993年报告中重新估计了各种辐射源对人的照射[1]。
UNSC EAR的新估计结果指出:天然本底辐射产生的人均年有效剂量为2.4 mSv,其中:宇宙射线,陆地辐射和体内放射性核素的年剂量分别为0.39mSv、0.46mSv和0. 23mSv;空气中氡及其子体产生的剂量为1.32mSv,而室内氡及其子体占所致剂量的90%.高浓度氡的长期照射导致受照人群肺癌发病率的增加已被世界卫生组织(W HO)、国际放射防护委员会(ICRP)等众多学术团体和机构所公认,其估计的氡致肺癌的危险系数在150~ 600 106WLM之间。
美国估计每年因氡致肺癌而死亡的人数有15000~25000例;英国的估计数为每年7000例;中国室内外氡及其子体所致公众年有效剂量平均值约为0.84mSv,据此估计每年因氡致肺癌发生人数为50000例。
我国地域辽阔,地质结构复杂,土壤中238U 和232Th的比活度高过世界均值,潜在高氡地区多。
因此,探讨空气中氡的性质,继续对室内外氡浓度进行科学的监测、研究和实施补救措施,开展可能的流行病学调查,对于保护人民健康很有必要。
对室内氡进行卫生评价的第一步是估计氡及其子体所致剂量。
根据氡剂量学的研究,为了计算剂量必须要测量与空气中氡活度有关的三个重要参量:氡短寿命子体的浓度(J m3或WL);氡短寿命子体的未结合态份额(%);放射性气溶胶的活度粒度分布(AMD或AMAD)。
然而,这些量都受低层大气层中发生的气象过程和室内微环境的影响,例如:氡从地面或建筑材料表面释出的机制;氡短寿命子体气溶胶的形成过程;氡短寿命子体在地面和室内表面的沉积;氡在大气中的扩散和室内空气换气率。
因此,研究空气中氡及子体的行为特性很重要。
放射性元素氡有三个天然同位素:235U系的219Rn(锕射气);232Th系的220Rn(钍射气);238U 系的222Rn(氡)。
由于235U的比活度低和219Rn的半衰期短,故219Rn对人类照射的意义不大。
收稿日期:1999 01 19作者简介:俞义樵(1949 ),男,江苏南通人,重庆大学副教授,从事建筑空间辐射环境研究。
220Rn 的半衰期短,只有在232Th 浓度高的地方才重要。
笔者从对室内氡进行卫生评价的角度着重探讨室内空气中222Rn 的来源和特性,必要时提及220Rn.1 室内氡的来源室内空气中的氡主要来自于房基及其周围的土壤和岩石、建筑材料、室外空气、供水和天然气。
下面依次讨论各类氡源对于室内的进氡率,以分析其对于室内氡浓度的贡献。
1.1房基土壤房基及其周围土壤中的氡可以自由扩散和形成载氡气体渗流进入室内,将单位时间内经由单位地面进入室内的氡的活度定义为面积析氡率(Bq m 2 s).土壤中氡经未覆盖土壤进入室内的面积析氡率可以定量的表示为[2]:R = Rn F r C soil Ra soil L Rn(1)式中: Rn 是222Rn 的衰变常数(2.1 10-6s -1),F r 是射氡能力(%),C soil Ra 是土壤中226Ra 的比活度(Bq kg ), soil 是土壤密度(kg m 3);L Rn 是土壤中氡的扩散长度(m ).U NSC EAR 1988年报告给出的新参考数为F r =20%, soil =1.6 103kg m 3,L Rn !10m .假定C soil .Ra =25Bq kg,则面积析氡率R =1.7 10-2Bq m 2 s,与直接实验测量结果1.6 10-2Bq m 2 s 基本一致。
房基土壤中氡由于扩散而经由没有裂缝的混凝土板(如地板)进入室内的面积析氡率R t 可以表示为[3,4]:R t =R [cosh(L c /L R n.slab )+sinh(L c /L Rn.slab ) F soil L R n.soil /(F slab.ps L R n.slab )](2)代入适当参数可以计算R t =1.2 10-3Bq m 2 s.可见只有一小部分土壤气体经由无裂缝的厚混凝土板(厚度0.2m)进入室内。
相应的进氡率U t (Bq m 3 h)为:U t =R t N S f V ,其中:N =3600(1小时的秒数),S f 为地板面积,V 是房间体积,代入适当参数,计算出进氡率U t 为1.7Bq (m 3 h).影响土壤中载氡气体由渗流进入室内的因素很多,它取决于土壤密度、孔隙率、土壤的湿度、房子的设计结构和建造质量以及气象参数,如气压、风向、风速等诸多因素[4]。
假定土壤气体中的氡浓度为X s (Bq m 3),渗流率Q s 为单位时间内由于渗流进入室内的土壤气体的体积(m 3)占房间体积(m 3)的份数为(h -1),则渗流所致的进氡率U c 可以表示为:U c =X s Q s(3) 假定土壤气体中氡的平均浓度为40kBq m 3,每小时进入室内的土壤气体体积为0.25m 3,房子的体积为250m 3,则渗流率Q s 为0.001h -1,因此进氡率U c 为40Bq (m 3 h),按换气率1 h 计算,则对室内氡浓度的贡献为40Bq m 3.1.2 建筑材料建筑材料中的226Ra 衰变产生的氡有一部分通过扩散进入室内。
建筑材料的面积析氡率R (Bq m 2 s)可以表示为[1]:R = R n b uild C b uild.Ra F r L Rn tanh(L h L R n )(4)式中 L R n 是氡在建材中的扩散长度(m),L h 是建材的半厚度(m).实验室通常测量的质量析氡率R m (Bq kg s)与射氡能力F r 之间的关系可以表示为[5]:R m = Rn C build .Ra F r (5)由半厚度L h 、密度 b uild 的建材制成的墙和地板的面积析氡率R ,可由质量析氡率R m 按86 重庆大学学报 (自然科学版) 1999年下式计算: R =R m b uild L R n tanh(L h L Rn )(6) 对于最常用的两种建材(混凝土和砖),UNSCE AR 给出的F r 分别是0.2和0.02,扩散长度均为0.15m,R m 分别为10 B g/(kg h)和2 Bq (kg h).因此,它们的面积析氡率R 的参考值(厚度0.2m)分别为2mBq (m 2 h)和0.3mBq (m 2 h).混凝土R 值大的主要原因是其射氡能力F r 大。
建筑材料析氡所致的进氡率U bm 可表示为[6]: U b m =N V (2R c S f +R b S w )(7)式中:N =3600,V 是房间体积(m 3),S f 和S w 分别为地板和墙壁的表面积(m 2),R c 和R b 分别为混凝土和砖的面积析氡率。
按UNSCE AR 参考房子估计的U b m 为6.4Bq (m 3 h),其中天花板及地板和墙壁分别贡献6.0Bq (m 3 h)和0.4Bq (m 3 h),若换气率为1 h,则相应对室内氡浓度的贡献为6.4Bq m 3.1.3 室外空气在开阔大气中,放射性惰性气体元素氡产生以后,通过分子扩散或渗流离开其母体所在的岩石或土壤进入大气环境并随大气物质在各种气象因素作用下运移和分布。
室外空气进入室内的主要途径是室内外空气交换。
室内外空气交换将一些室外环境空气中的氡带到室内。
在某些情况下,室外空气中的氡是室内氡的一个重要来源。
设室外空气中的氡浓度为X ou t (Bq m 3),换气率为 v (h-1),则由于室外空气中的氡进入室内而致的进氡率U out 为: U out =X out ! V(8)式中!是室内外空气交换中室外空气占的份额,通常!!1.假定X ou t =5Bq m 3, V =1 h,则进氡率为5Bq (m 3 h),按换气率1 h 计算,对室内氡浓度的贡献为5Bq m 3.1.4 供水在炊事、洗衣、洗澡、浇灌过程中,水含的氡会部分释放到室内空气中。
释放的份额与脱气系数∀的量有关。
设水中氡浓度为X w (Bq m 3),水的消耗量为Q w (m 3 h),脱气系数为∀,房子体积为V ,则由于水氡脱气所致的进氡率U w 为[7]: U w =X w Q w ∀ V (9) 水中氡浓度变化很大,一般地表水中较低,而地下水中则可以很高。
例如:假定水饱和的土壤密度为1.6 103kg m 3,226Ra 比活度为25Bq kg,空隙率为20%,射氡能力为20%,则地下水中平均氡浓度可高达40kBq m 3.据报道芬兰井水中氡浓度高达77MBq m 3[8].这里假定自来水中氡浓度为1kBq m 3,∀=0.5,Q w =0.07m 3 h,则体积V 为350m 3的参考房子中进氡率U w 约为0.1Bq (m 3 h),若换气率为1 h,氡浓度的贡献为0.1Bq m 3.1.5 天然气天然气中的氡变化很大,有的测不出,有的高达50kBq m 3[9].在这种情况下,如果燃用时的通风条件不好,天然气可能是室内氡的重要来源。
设天然气中的氡浓度为X n g (Bq m 3),消耗率Q ng (m 3 h),则天然气所致的进氡率为:U n g =X ng Q ng V (10)设X ng =1000Bq m 3,Q ng =2m 3 d,则参考房子的进氡率约为0.3Bq (m 3 h),若换气率为1h -1,则相应对室内氡浓度的贡献为0.3Bq m 3.上述UNSC EAR 公布的各种室内氡源以及估计的参考房子总计进氡率的算术平均值约为50Bq (m 3 h),典型范围值为2~200Bq (m 3 h).一般情况下,各种氡源的进氡率大小依次为:房基及周围土壤>建材>室外空气>天然气>供水,但是这个排列是相对的,在某些情况下,建材、供水或者天然气对室内氡浓度的贡献可能成为主要的。
87第22卷第3期 俞义樵等: 室内氡的来源和特性2 室内氡的特性2.1 室内氡浓度的影响因素和预测模式室内氡的各种来源中,通常情况下通过供水和天然气进入室内的部分相对比较稳定,经建筑材料释放的次之,经房基土壤和岩石进入的再次之,最不稳定的是室外空气贡献的部分。
