Radon trong nước, không khí và đất

 
Radon gây ra khoảng 14.000 ca tử vong do ung thư phổi mỗi năm. Nó là khí phóng xạ được sản xuất tự nhiên duy nhất trên trái đất và sinh ra từ sự phân hủy uranium trong đất, đá và nước. Con người không thể nhìn thấy hoặc ngửi thấy radon, nhưng nó có thể trở thành mối nguy hiểm cho sức khỏe khi tích tụ trong nhà. Nó có thể xâm nhập vào nhà thông qua các vết nứt và lỗ hở trên sàn móng và tường. Khi radon phân hủy và được hít vào phổi, nó sẽ giải phóng năng lượng có thể làm hỏng DNA trong mô phổi nhạy cảm và gây ung thư.
Radon là một chất khí được tạo ra bởi sự phân rã phóng xạ của nguyên tố radium. Phân rã phóng xạ là một quá trình tự nhiên, tự phát, trong đó nguyên tử của một nguyên tố bị phân hủy hoặc phá vỡ để tạo thành nguyên tố khác bằng cách mất đi các hạt nguyên tử (proton, neutron hoặc electron). Khi radium rắn phân hủy tạo thành khí radon, nó mất đi hai proton và hai neutron. Hai proton và hai neutron này được gọi là hạt alpha, là một loại bức xạ. Các nguyên tố tạo ra bức xạ được gọi là chất phóng xạ. Bản thân Radon là chất phóng xạ vì nó cũng phân rã, mất đi một hạt alpha và tạo thành nguyên tố polonium.
Các nguyên tố có tính phóng xạ tự nhiên bao gồm uranium, thorium, carbon và kali, cũng như radon và radium. Uranium là nguyên tố đầu tiên trong một chuỗi dài phân rã tạo ra radi và radon. Uranium được gọi là nguyên tố mẹ, và radium và radon được gọi là con. Radium và radon cũng tạo thành các nguyên tố con khi chúng phân rã.
Sự phân rã của mỗi nguyên tố phóng xạ xảy ra với một tốc độ rất riêng. Tốc độ phân rã của một nguyên tố được đo bằng "chu kỳ bán rã" của nguyên tố, hoặc lượng thời gian để một nửa lượng nhất định của nguyên tố bị phân rã. Uranium có chu kỳ bán rã 4,4 tỷ năm, do đó, một tảng đá 4,4 tỷ năm tuổi chỉ có một nửa uranium mà nó bắt đầu. Chu kỳ bán rã của radon chỉ 3,8 ngày. Nếu một lọ chứa đầy radon thì trong 3,8 ngày chỉ còn một nửa số radon. Nhưng các sản phẩm mới được tạo ra của radon cũng sẽ nằm trong lọ, bao gồm polonium, bitmut và chì. Polunium cũng có tính phóng xạ, chúng được tạo ra bởi radon trong không khí và trong phổi của con người, có thể làm tổn thương mô phổi và gây ung thư phổi.
Độ phóng xạ thường được đo bằng picoco (pCi). Đơn vị đo lường này được đặt theo tên của nhà vật lý người Pháp Marie Curie, người đã đi tiên phong trong việc nghiên cứu các nguyên tố phóng xạ và sự phân rã của chúng. Một pCi bằng độ phân rã của khoảng hai nguyên tử phóng xạ trong một phút.
Radon được đo bằng đơn vị picoc trên lít và được viết là (pCi / L). Một picocurie là một phần nghìn tỷ trong số 37 tỷ sự phân hủy mỗi giây. Một curie, được đặt theo tên của Marie Curie, người phát hiện ra radium kim loại, là lượng bức xạ được tạo ra bởi một gam radium.
Các sản phẩm phân rã của radon (RDP) như polonium (218), chì (214), bitmut (214), và polonium (214), chì (210), bitmut (210), polonium (210) được đo ở mức làm việc (WL). Mức làm việc là lượng RDP thường tạo ra khi các sản phẩm phân rã ở trạng thái cân bằng (nồng độ tối đa) với 100 picoco radon trong không khí.
Tuy nhiên, RDP rất khó đo trong một ngôi nhà, RDP có điện tích tĩnh và có xu hướng tách ra (dính) vào tường, đồ nội thất, quần áo, bụi, khói và các đồ vật và chất khác.
Một trong những vấn đề khi hiểu lượng rủi ro do phép đo mức radon cụ thể là số liệu thống kê rủi ro được dựa trên thời gian sống trung bình (70 năm) ở một khu vực tiếp xúc, mặc dù người Mỹ trung bình di chuyển 7 năm một lần, và do đó tiếp xúc với nhiều mức radon khác nhau.

Hiệp hội kỹ sư đã nghiên cứu và nhận thấy mức hoạt động của radon là 2 picoco mỗi lít hoặc ít hơn cho các tòa nhà thương mại và nhà ở. EPA đã áp dụng mức hành động không khí là 4 picoco / lít. Mặt khác, Cơ quan Quản lý An toàn và Sức khỏe Bom mìn Hoa Kỳ đề xuất mức hành động là 16 picoco mỗi lít (trong khi thợ mỏ đang ở trong các mỏ dưới lòng đất).
Bởi vì mức độ phóng xạ liên quan trực tiếp đến số lượng và loại nguyên tử phóng xạ có mặt, radon và tất cả các nguyên tử phóng xạ khác được đo bằng picocam. Ví dụ, một ngôi nhà có 4 picoco radon trên một lít không khí (4 pCi / L) thì có khoảng 8 hoặc 9 nguyên tử radon phân hủy mỗi phút trong mỗi lít không khí bên trong ngôi nhà. Một ngôi nhà rộng 1.000 foot vuông với 4 pCi / L radon có gần 2 triệu nguyên tử radon phân hủy trong đó mỗi phút.
Mức radon trong không khí ngoài trời, trong nhà, trong đất và nước ngầm có thể rất khác nhau. Không khí ngoài trời dao động từ dưới 0,1 pCi / L đến khoảng 30 pCi / L, nhưng nó có thể trung bình khoảng 0,2 pCi / L. Radon trong không khí trong nhà dao động từ dưới 1 pCi / l đến khoảng 3.000 pCi / L, nhưng nó có thể trung bình từ 1 đến 2 pCi / L. Radon trong không khí đất (không khí chiếm các lỗ rỗng trong đất) dao động từ 20 hoặc 30 pCi / L đến hơn 100.000 pCi / L; hầu hết các loại đất ở Hoa Kỳ chứa từ 200 đến 2.000 pCi radon trên một lít không khí trong đất. Lượng radon hòa tan trong nước ngầm nằm trong khoảng từ 100 đến gần 3 triệu pCi / L.
Tại sao mức radon lại khác nhau rất nhiều giữa không khí trong nhà, không khí ngoài trời, không khí trong đất và nước ngầm? Tại sao một số ngôi nhà có lượng radon trong nhà cao trong khi những ngôi nhà gần đó thì không? Nguyên nhân chủ yếu nằm ở địa chất của radon - những yếu tố chi phối sự xuất hiện của uranium, sự hình thành radon và chuyển động của radon, khí đất và nước ngầm.

Radon là một loại khí phóng xạ tự nhiên có thể gây ung thư và có thể được tìm thấy trong nước uống và không khí trong nhà. Một số người tiếp xúc với radon trong nước uống có thể tăng nguy cơ mắc bệnh ung thư trong suốt cuộc đời, đặc biệt là ung thư phổi. Radon trong đất dưới nhà là nguồn radon lớn nhất trong không khí trong nhà và có nguy cơ gây ung thư phổi cao hơn radon trong nước uống. Bản đồ hiển thị ở trên thể hiện khả năng xảy ra vấn đề radon dựa trên ranh giới địa chất, để các đơn vị đất đá có đặc điểm vận chuyển và sinh radon tương tự.
Radon sẽ hòa tan vào nước ngầm và có thể được vận chuyển theo một cách nào đó từ nguồn. Khi nước tiếp xúc với không khí, radon được giải phóng. Nếu giếng hoặc lỗ khoan được cung cấp từ nước như vậy, việc sử dụng trong một khu vực bao quanh như nhà ở hoặc nhà kính sẽ giải phóng radon vào môi trường đó. Vòi hoa sen và vòi xịt là một phương pháp giải phóng chính và việc sử dụng nước càng nhiều thì vấn đề radon tiềm ẩn càng lớn.
Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ đã chuẩn bị để thiết lập Mức ô nhiễm tối đa là 300 đến 4.000 pico curies mỗi lít đối với radon trong nước uống. Ở mức độ cao (tức là ở các công nhân mỏ), radon là một chất gây ung thư được biết đến ở người. Tuy nhiên, có bằng chứng dịch tễ học cho thấy mức độ thấp không làm tăng nguy cơ ung thư (Tạp chí của Viện Ung thư Quốc gia Hoa Kỳ, tháng 12 năm 1994). Nghiên cứu bổ sung là cần thiết trước khi biết mức độ rủi ro thực sự liên quan đến radon mức thấp.