Kapalný radioaktivní odpad. Přirozená radioaktivita vody Radioaktivita vody

Bylo zjištěno, že hlavní radiační pozadí na naší planetě (alespoň prozatím) tvoří přírodní zdroje záření. Podle vědců je podíl přírodních zdrojů záření na celkové dávce akumulované průměrným člověkem za celý život 87 %. Zbývajících 13 % pochází z lidských zdrojů. Z toho 11,5 % (neboli téměř 88,5 % „umělé“ složky dávky záření) vzniká použitím radioizotopů v lékařské praxi. A pouze zbývajících 1,5 % je důsledkem následků jaderných výbuchů, emisí z jaderných elektráren, úniků ze skladů jaderného odpadu atd.

Mezi přírodními zdroji záření radon sebevědomě drží dlaň a způsobuje až 32 % celkové dávky záření.

Co je radon? Jedná se o radioaktivní zemní plyn, naprosto průhledný, bez chuti a zápachu. Plynný radionuklid radon-222 (spolu s jodem-131, tritiem (3H) a uhlíkem-14) není standardními metodami detekován. Při důvodném podezření na přítomnost výše uvedených radionuklidů, zejména radonu, je nutné k měření použít speciální zařízení.

Jaké je nebezpečí radonu? Jako plyn se do lidského těla dostává dýcháním a může způsobit nepříznivé zdravotní účinky, zejména rakovinu plic. Podle americké veřejné zdravotnické služby je radon po kouření druhou hlavní příčinou rakoviny plic u lidí.

Radon vzniká v útrobách Země v důsledku rozpadu uranu, který je sice v malém množství součástí téměř všech typů půd a hornin. Během procesu radioaktivního rozpadu se uran mění na radium-226, ze kterého se zase tvoří radon-222. Obsah uranu je zvláště vysoký (až 2 mg/l) v žulových horninách. V oblastech, kde je převládajícím horninotvorným prvkem žula, lze tedy očekávat zvýšený obsah radonu. Radon postupně prosakuje z hlubin na povrch, kde se okamžitě rozptýlí ve vzduchu, v důsledku čehož jeho koncentrace zůstává zanedbatelná a nepředstavuje nebezpečí.

Problémy nastávají při nedostatečné výměně vzduchu, například v domech a jiných prostorách. V tomto případě může obsah radonu v uzavřené místnosti dosáhnout nebezpečných koncentrací. Vzhledem k tomu, že radon vstupuje do budov ze země, na Západě se při stavbě základů v „radonově nebezpečných“ oblastech široce používají speciální ochranné membrány, které zabraňují prosakování radonu. Ani použití těchto membrán však neposkytuje 100% ochranu. Když se studny používají k zásobování domu vodou, radon vstupuje do domu s vodou a může se také hromadit ve významných množstvích v kuchyních a koupelnách. Radon se totiž ve vodě velmi dobře rozpouští a když se podzemní voda dostane do kontaktu s radonem, velmi rychle se jím nasytí. Ve Spojených státech se hladina radonu v podzemních vodách pohybuje od 10 do 100 Becquerelů na litr, v některých oblastech dosahuje stovek a dokonce tisíců Bq/l.

Radon rozpuštěný ve vodě působí dvěma způsoby. Jednak se spolu s vodou dostává do trávicí soustavy a jednak lidé při jeho užívání vdechují radon uvolněný vodou. Faktem je, že v okamžiku, kdy voda teče z kohoutku, uvolňuje se z ní radon, v důsledku čehož může být koncentrace radonu v kuchyni či koupelně 30-40x vyšší než jeho hladina v jiných místnostech (např. , v obytných místnostech). Druhý (inhalační) způsob expozice rabonu je považován za zdraví nebezpečnější.

Americká agentura pro ochranu životního prostředí (USEPA) doporučuje jako doporučenou limitní hodnotu pro obsah radonu ve vodě na úrovni 300 pCi/l (což je 11,1 Bq/l – viz „Units of Measurement“), která však dosud nemá se odráží v americkém národním standardu kvality vody (tento parametr není standardizován). V nedávno vydaných ruských standardech radiační bezpečnosti (NRB-99) je maximální úroveň obsahu radonu ve vodě, při které je nutný zásah, stanovena na 60 Bq/kg.

Je možné bojovat proti radonu ve vodě? Ano, a docela efektivní. Jednou z nejúčinnějších metod boje proti radonu je provzdušňování vody („probublávání“ vody vzduchovými bublinami, při kterém téměř všechen radon doslova „létá po větru“). Kdo používá obecní vodu, nemá se tedy prakticky čeho obávat, protože provzdušňování je součástí standardního postupu úpravy vody na městských úpravnách vody. Pokud jde o jednotlivé uživatele studniční vody, studie provedené USEPA ukázaly, že aktivní uhlí je docela účinné. Filtr na bázi kvalitního aktivního uhlí je schopen odstranit až 99,7 % radonu. Postupem času však toto číslo klesne na 79 %. Použití změkčovače vody na iontoměničových pryskyřicích před uhlíkovým filtrem umožňuje zvýšit toto číslo na 85 %.

Radioaktivní voda

Radioaktivní voda

Voda obsahující radioaktivní látky není příliš neobvyklá. Radioaktivní kontaminace přírodní vody může nastat různými způsoby. Zejména podzemní a povrchové vody mohou obsahovat uran, radium, thorium, radon atd. Tyto látky mohou být vynášeny z hornin obsahujících radioaktivní prvky a produkty jejich rozpadu, pocházejí z útrob země, vstupují do vodních útvarů s meteority a jako výsledek lidské činnosti vytvořené člověkem.
Je třeba říci, že dosud neexistuje dostatečně účinný a bezpečný implementovaný způsob nakládání s jaderným odpadem. Nejběžnější metodou je zakopat tento odpad do země v různých hloubkách. V jaderných úložištích přitom pokračuje rozpad radioaktivních izotopů s uvolňováním tepla, čímž vzniká nebezpečí destrukce hermetických obalů a kontaminace prostředí šířením radionuklidů podzemními a povrchovými vodami.
Kromě toho mohou průmyslové odpadní vody obsahovat radioaktivní látky, které se dostávají do vodních útvarů.
Je třeba poznamenat, že poločas rozpadu různých radioaktivních izotopů se pohybuje od zlomků sekund až po miliony let, tzn. radioaktivní kontaminace oblasti činí neobyvatelnou po mnoho let, ne-li tisíciletí.
Úkol dekontaminace radioaktivní vody je tedy složitý, ale nezbytný a musí být naléhavě řešen.
Ecocenter LLC nabízí technologii, jejíž použití nejen rychle a efektivně odstraní radioaktivní látky z kontaminované vody, ale také neutralizuje vzniklý kal, čímž se výrazně zkrátí doba rozpadu radionuklidů.
Doba potřebná k čištění vody se měří v minutách a doba potřebná k neutralizaci vzniklého odpadu se měří ve dnech. Technologie se osvědčila a je připravena k průmyslové realizaci.

2743 0

Nyní je známo, že všechny podzemní a povrchové vody obsahují radioaktivitu. Malé množství radonu, a tím i produktů jeho rozpadu, je téměř vždy přítomno v přírodních vodách a v atmosféře.

V atmosférickém vzduchu v blízkosti zemského povrchu se radon nachází v koncentraci asi 10-13 curie/l vzduchu, ale na některých místech může být jeho koncentrace mnohem vyšší.

Historie studia radioaktivních izotopů v léčivých vodách zahrnuje období 60 let. V Rusku se jeho počátky datují do roku 1907, kdy E.E. Carstens objevil přítomnost radonu (Rn222) ve vodě teplých sirných pramenů v Pjatigorsku. V následujících letech E. E. Carstens pokračoval ve studiu radioaktivity hornin a minerálních vod Pjatigorska a v roce 1913 publikoval zprávu o tomto problému v poznámkách Ruské balneologické společnosti.

Podrobnější studium radioaktivních minerálních vod v kavkazských minerálních vodách začalo v roce 1926, kdy byla v Balneologickém ústavu organizována radiologická laboratoř pod vedením E.S. Shchepoteva a A.N. Ogilvy. Již v roce 1925 A.N. Ogilvy publikoval „Stručnou zprávu o hydrogeologické práci na studiu radioaktivity ve vodách Pjatigorska“.

V předválečných letech věnovala laboratoř zvláštní pozornost stanovení radia a radonu v minerálních vodách a mnohem méně pak dalším radioaktivním izotopům. V důsledku společné práce pracovníků laboratoře s pracovníky Státního radiového ústavu se objevily „Návody na měření zdrojů radioaktivních minerálů a některé techniky“ (V.I. Baranov, A.N. Ogilvi, 1930; I.E. Starik, 1936; E.S. Shchepotyeva, 1943).

V následujících letech (1956-1967) výzkum pokrýval širší okruh problémů. Důraz byl kladen na systematická režimová pozorování zdrojů radonu za účelem zjištění podmínek jejich vzniku, příčin kolísání průtoku a obsahu radioaktivních izotopů.

Zajímavostí je práce I.E. Starik „Radiologická studie regionu CMS“ (1943), stejně jako kandidátská disertační práce D.S. Nikolaev „Radonové vody a sirné lázně Pyatigorsk“ (1947).

Na základě obecné teorie vzniku radonových vod v přírodních podmínkách vypracované I.E. Starý muž a E.S. Shchepotyeva (1936) a teorie tvorby radonových vod v ložisku Pyatigorsk, kterou navrhl slavný hydrogeolog A.N. Ogilvie, M.S. Kagan a V.L. Augustinskaya (1962) provedl experimenty na zvýšení průtoku zdrojů radonu severní skupiny Pyatigorsk.

Zaplavením míst vzniku radonových vod dalším proudem sirovodíkové vody, blízkým svou mineralizací a chemickým složením hlavní radonové vodě tohoto oboru, se těmto autorům v procesu dvouletých experimentů podařilo zvýšit průtok studovaného pole 2,5krát, téměř bez snížení koncentrace radonu ve zdrojové vodě, která kolísala v rozmezí 60 jednotek Mach.

Zároveň byly vyřešeny důležité teoretické otázky. Výpočtové údaje ukázaly, že v experimentální oblasti je při tvorbě přirozených radonových vod zachycen výsledný radon pouze z 16 %, a proto jsou zde jeho velké zásoby, které umožňují uměle obohacovat přiváděné vody o další minerální a s ním i čerstvé zdroje.

Byla také získána důležitá data, že při procesu umělého zavlažování nedochází k vyplavování radia z hornin a nedochází k vyčerpání ložiska.

Zvláště pozoruhodné jsou práce na podrobných radiochemických charakteristikách minerálních vod se stanovením takových radioaktivních izotopů, jako je radon, radium, uran, thorium X a mesothorium I, provedené v posledních letech ve všech hlavních zdrojích kavkazské oblasti minerálních vod ( M. S. Kagan, 1952-1953, 1959, 1965).

Podrobné studium radioaktivních izotopů v minerálních vodách jiných oblastí umožnilo osvětlit některé otázky související s hydrogeologií a podmínkami vzniku radonových vod, provést balneologické posouzení a odhalit některé mechanismy jejich fyziologických a léčebných účinků. akce.

Dlouholetým výzkumem bylo zjištěno, že mnohé minerální prameny obsahují zvýšené množství radioaktivních prvků, zejména radonu (Rn222) a radia (Ra226).

Radioaktivní vody, v závislosti na převaze určitých radioaktivních izotopů v nich, se dělí do tří skupin: radon, radium, radon-radium. Uranové a radium-mesothorní vody jsou v přírodních podmínkách mnohem méně běžné.


Tabulka 4. Zákaznická kritéria pro vnitřní použití radioaktivních vod (na základě obsahu radioaktivních izotopů v nich vg/l)



Při hodnocení radioaktivity minerálních vod vycházíme z kritérií navržených E.S. Shchepotyeva a přijaté na setkání zástupců resortních ústavů v roce 1961 (tabulky 3 a 4).

E.A. Smirnov-Kamensky, S.M. Petelin

Radioaktivní vody se za takové považují, pokud je jejich složení srovnatelné s patrným obsahem některých přírodních prvků známých svými radioaktivními vlastnostmi, mezi které patří radon, radium, aktinium, uran a thorium v ​​množství přesahujícím 50/80 Machových jednotek.

Radioaktivní prvky, které jsou ve vysokých koncentracích potenciálně nebezpečné pro lidské zdraví, se ve vodě naopak přeměňují na zdroj zdrojů pro tělo v úrovních obsahu, které určují, zda určitý typ vody patří do kategorie radioaktivní, a se od 70. let minulého století používají v mnoha termálních centrech.

Hlavním léčebným zdrojem radioaktivních vod je obsah radonu, plynné látky vznikající při procesu uvolňování částice alfa z atomu radia. Radon je lidským tělem snadno absorbován, prochází sliznicemi, pokožkou, dýchacími cestami a trávicím systémem, ze kterých je následně se stejnou lehkostí vyloučen.

Radon nemůže být pro tělo nebezpečný, protože jeho radioaktivní valence se rozpadá za méně než 4 dny. To je důvod, proč je možné využívat radioaktivní vodu v určených střediscích umístěných v těsné blízkosti zdroje, aby byly zachovány její blahodárné vlastnosti.

Na základě úrovně radioaktivity lze všechny radioaktivní vody rozdělit do několika různých kategorií:

Vody se slabou radioaktivitou, ve kterých radioaktivita nepřesahuje 30 nC/l
mezi 30 a 150 nC/l zahrnuje vody s průměrnou radioaktivitou
nad 150 nC/l jsou vody s vysokou radioaktivitou

Na biologické úrovni mají radioaktivní vody různé účinky na organismus podle typu minerálů, které obsahují, podle korespondenčního schématu: radioaktivní oligominerální vody mají vlastnosti diuretického typu a jodobromové slané vody mají vlastnosti protizánětlivého typu. Při uvádění rozdílu mezi kategoriemi se naopak většina energie uvolňuje z radioaktivních vod, což umožňuje zvýšit vlastnosti těchto vod fenoménem ionizace.
Působením na nervovou soustavu mají radioaktivní vody analgetický a uklidňující účinek. To umožňuje jejich použití ve speciální neurologické terapii. V tomto případě se využívá působení cholinesteráz, enzymů, jejichž prostřednictvím lze hodnotit funkčnost jater a nervový přenos vzruchů, urychlujících pasivní acetylcholin, molekulu, která je chemickým mediátorem přenosu vzruchů v neurologickém systému.
Z některých experimentů bylo také možné zjistit, že organismy postižené nemocemi, jako je alergické astma léčené radioaktivními vodami, jsou méně ohroženy smrtí na anafylaktický šok ve srovnání s organismy léčenými neradioaktivními vodami.
Bylo vědecky prokázáno, že radioaktivní vody mají vliv i na ženské pohlavní orgány. Léčba radioaktivními vodami podporuje zejména zvýšení estrogenní aktivity pomocí hypofýzové a diencefalické stimulace, což vede k větší pravidelnosti menstruačního cyklu a zlepšení poševního prostředí při dystrofických nebo chronických zánětech.
Radioaktivní vody se využívají především v balneoterapii, bahenní terapii, závlahách, inhalacích a hydromasážích.

Stáří Země je přibližně 6 miliard let a jen o 4 miliardy let později na Zemi začal život. Důvodem tak velké časové mezery by podle některých vědců mohla být vysoká úroveň radiace, která byla na planetě krátce po jejím vzniku. Živé organismy se proto objevily až po výrazném snížení radioaktivity zemské kůry a atmosféry. Ale radiace zůstává a nebrání lidem žít. Je všude – ve vodě, vzduchu, v zemi i na zemi. Vody Světového oceánu obsahují miliardy tun radioaktivního draslíku, rubidia, uranu, thoria a radia. Vody přírodních zdrojů obsahují uran od 5-10~7 do 3-10-5 g/l. V severních řekách je uranu o něco méně a v jižních více. V bezodtokových nádržích suchých oblastí může koncentrace uranu dosáhnout 4-10-2 g/l. Radioaktivita říční vody se odhaduje na řádově 10-12 Curie/l, jezerní vody 11 Curie/l a mořské vody 10-10 Curie/l, zatímco radioaktivita atmosférického vzduchu je přibližně 10-16 Curie/cm3. a radioaktivita atmosférických srážek na povrchu Země je asi 2-11 Curie/g. Radioaktivita srážek přetrvává několik hodin a sníh je radioaktivnější než déšť. Srážky pomáhají čistit atmosféru od radioaktivní kontaminace. Největší množství radioaktivních látek obsahuje mlha a mrholení. Přirozená radioaktivita pevninských a oceánských vod je způsobena především radioaktivním izotopem draslíku (K40). Ve vysokých vrstvách atmosféry při bombardování jader vodíku kosmickým zářením vzniká těžký izotop vodíku – radioaktivní tritium, které se pak stává součástí supertěžké vody T20 a spolu se srážkami dopadá na zemský povrch. Jeho poločas rozpadu je 12,2 let. Koncentrace tritia klesá, jak se člověk přibližuje k rovníku. V oceánských vodách je méně tritia než v suchozemských vodách.

Lidské tělo obsahuje asi 3-10-3 g radioaktivního draslíku a 6-10-9 g radia. Díky těmto látkám vzniká v lidském těle každou sekundu 6000 beta rozpadů a 220 alfa rozpadů. Navíc v důsledku vystavení kosmickému záření se v lidském těle objevují umělé radioelementy. Výsledkem je, že každou sekundu se v lidském těle objeví 10 000 rozkladných reakcí. A protože vzduch, voda a horniny kolem nás jsou radioaktivní, lidské tělo se svou úrovní radioaktivity přizpůsobilo radiačnímu pozadí prostředí. Radioaktivní voda je široce používána při léčbě různých tělesných systémů a specifických onemocnění.

Před sto lety byla nově objevená radioaktivita považována za všelék na většinu nemocí a dokonce i na stáří. Uran, thorium a zejména radium a jeho plynná „emanace“ (radon) byly lékaři hojně využívány. Přírodní vody obsahující zvýšené množství radioaktivních látek se dělí na radiové, uranové a radonové radioaktivní vody. Radonové vody jsou minerální vody různého složení obsahující radioaktivní plyn - radon o určité terapeutické koncentraci. Radonové vody se dělí do dvou hlavních skupin: jednoduché složení, ve kterém je radon jedinou léčivou složkou; komplexní složení, kdy se radon kombinuje s dalšími cennými léčivými složkami (křemík, dusík, chloridy, vápník, oxid uhličitý atd.). Již v roce 1935 sovětský vědec V.A.Stogov používal radonové koupele a mikroklystýry s radonovou vodou k léčbě pacientů s chronickou prostatitidou. Při léčbě radonovými vodami se vzájemně ovlivňují dva léčebné faktory - balneologický účinek samotné minerální vody a účinek ionizujícího záření, ke kterému dochází při rozpadu tohoto radioaktivního plynu. Radon se do lidské krve dostává přes kůži, dýchací cesty a sliznice. Po 2,5 hodinách se radon v důsledku rozpadu změní na izotopy, které žijí v lidském těle ne déle než 2 hodiny. Ionizační účinek rozkládajících se izotopů vede ke vzniku volných radikálů, které vedou k různým chemickým reakcím, enzymatickým procesům a produkci různých hormonů. Hojivé však mohou často působit i nízkoradonové vody obsahující kyselinu křemičitou, dusík a další stopové prvky.

Radon a jeho produkty rozpadu, způsobující záření, stimulují pojivovou tkáň, epiteliální a parenchymální buňky těla; ovlivnit funkci různých tělesných systémů; zvýšit rychlost krevního oběhu, stimulovat krvetvorbu a výměnu biologicky aktivních látek (serotonin, histamin, katecholaminy atd.). Radonová terapie ovlivněním imunitního systému organismu podporuje aktivaci tkáňových procesů a způsobuje resorpci zánětlivých infiltrátů, čímž ovlivňuje průběh zánětlivého procesu, zejména oddaluje rozvoj procesu sklerózy. Radon má celkový posilující účinek na organismus (osteoporóza, regenerace ve stáří). Radonová minerální voda pomáhá v boji proti autoimunitním systémovým onemocněním (dermatomyositida, systémový lupus erythematodes aj.) a onemocněním periferního nervového systému (neuróza, neuritida, neuralgie, polyneuropatie, radikulitida, artritida, plexitida, paréza ve fázi rekonvalescence) a také při léčba nemocí pohybového aparátu různého původu a složitosti (artritida, artróza, ankylozující spondylitida, kloubní náhrady, artropatie, vertebrogenní algický syndrom atd.) Radonové koupele se doporučují při dysfunkci štítné žlázy, onemocnění oblasti ženských pohlavních orgánů , imunodeficience.

Radonové koupele, mikroklystýry a výplachy přes konečník se používají k léčbě pacientů s chronickou prostatitidou. Radonové koupele se používají v koncentraci 60-120 nCi/l, při teplotě 36-37 °C, procedury se provádějí obden, po dobu 10-15 minut, při léčebné kúře 12-14 procedur.

Zavlažování radonovou vodou se provádí podle následující metody: koncentrace vody 40-80 nCi/l; teplota 38-39 °C; voda se zavádí do konečníku po částech 0,5-0,7 litru a poté se uvolní. Na jeden postup se spotřebuje až 10 litrů vody. Délka procedury je 15 minut, průběh léčby je 5-6 výplachů.

U pacientů, kteří špatně snášejí závlahu, jsou indikovány mikroklystýry radonovou vodou, koncentrace 80-120 nCi/l, teplota 39-40 °C. Do konečníku se vstříkne 150-200 ml radonové vody, která se tam zadrží 30 minut i déle. Microclysters se předepisují denně nebo každý druhý den, v průběhu léčby 10-12 procedur. Největší léčebný efekt má závlaha radonovou vodou (75-77 %). Mikroklystýry a radonové koupele jsou méně účinné (65–70 %).

Léčba radonem a radonovými koupelemi má vynikající účinek bez škodlivých vedlejších účinků na tělo. Léčba radonem je však kontraindikována v těchto případech: nádory, akutní infekční onemocnění, aktivní forma tuberkulózy, akutní srdeční selhání, akutní psychogenní onemocnění. Dále by se měly první 2 roky radioaktivní léčby zdržet těhotné ženy, pacienti se zvýšenou funkcí štítné žlázy a pacienti po operaci nebo léčbě nádorového onemocnění. Také léčba radonem je omezena na děti a dospívající.