Физика в быту

По данным Роспотребнадзора, средняя по России мощность дозы облучения от всех природных источников за период 2001–2019 гг. составила 3,6 мЗв/год. Это больше среднемирового значения почти в 1,5 раза. Виновник превышения – радон, на него приходится средняя годовая доза 1,7 мЗв. В радоноопасных районах годовые дозы достигают 5–10 мЗв.

Миллионы французов, австрийцев, испанцев, шведов и финнов живут в местах, где содержание радона в наружном воздухе гораздо выше среднего. А филиппинцам, боливийцам и японцам, наоборот, повезло: у них концентрации радона ниже средней.

Вероятно, организмы жителей, веками населяющих территории с высоким естественным радиационным фоном, давно адаптировались к повышенному уровню радиации. По крайней мере, эксперименты на мышах, находившихся длительное время в условиях повышенной радиации, показали, что к 40-му поколению вся популяция становится радиационно устойчивой, а некоторый её процент выдерживает даже смертельные дозы. Может быть, астронавтов для далёких космических путешествий будут набирать из жителей районов с повышенной концентрацией радона?

Посещать такие места вполне безопасно (вспомним про радиационный гормезис), но переезжать на постоянное жительство из мест с гораздо более низким радиационным фоном, возможно, неразумно.

Радон в домах

Как это ни странно, но основную часть дозы облучения от радона мы получаем, находясь в закрытых помещениях. Концентрация радона в домах обычно в несколько раз выше, чем в наружном воздухе, а иногда во много раз выше. Часть радона попадает в здания из наружного воздуха, но главный источник его поступления в дома – это грунт и строительные материалы. Радон просачивается в подвалы через фундамент и пол, а так как он в 7,5 раз тяжелее воздуха, то скапливается в плохо проветриваемых подвалах, проникая через микрощели и трещины на нижние этажи, а через вентиляционные системы – на более высокие этажи. Герметизация помещений с целью утепления сильно ухудшает ситуацию с радоном.

В 1970-е годы во время энергетического кризиса в странах Северной Европы чересчур увлеклись герметизацией жилых домов. В результате концентрация радона в некоторых частных домах в Швеции и Финляндии превышала наружную в 5000 раз!

Даже в рядом стоящих зданиях концентрация радона может различаться в десятки раз. Это сильно зависит от наличия в грунте разломов и трещин, от проницаемости почвы для радона, мощности и глубины залегания ураносодержащих пород. В регионах с повышенным выделением радона при проектировании домов предусматривается установка специальных радоноизолирующих перекрытий, препятствующих попаданию радона из грунта в здание.

На первый взгляд кажется, что чем выше этаж, тем меньше там должно быть радона. Однако измерения показали, что зависимость концентрации этого газа от высоты не столь проста. По прихоти домовой вентиляционной системы радона на высоком этаже может быть не меньше, чем внизу здания.

Иногда повышенные концентрации радона в помещениях бывают связаны с качеством строительных и отделочных материалов, использованных при постройке или ремонте дома. К счастью, самые распространённые материалы – дерево, кирпич и бетон – выделяют мало радона (причём силикатный кирпич в этом отношении лучше красного). Относительно большой радиоактивностью обладают гранит, туф и пемза. Ещё более радиоактивны глинозёмы, которые до 1970-х использовались, к примеру, в Швеции при производстве бетона. Эти материалы создают как внешнее гамма-облучение, так и внутреннее за счёт выделения радона.

Центральный вокзал Нью-Йорка отличается своим высоким радиационным фоном благодаря граниту, из которого построены основание и стены. Повышение уровня радиации фиксируется также на любых гранитных набережных и скамейках. Но всё это в пределах безопасных доз.