氡

氡是有毒气体在铀衰变系列的放射性衰变过程中释放。氡是一种重气体，它在全国各地都是一种严重的室内危害，因为它积聚在通风不良的地下室和隔热良好的房屋中，这些房屋建在富含铀矿物的特定类型的土壤或基岩上。氡会导致肺癌，由于它是一种无味无色的气体，它的存在可能会在家中多年不被注意到。然而，氡的危害很容易减轻，一旦确定了危害，就可以使房屋安全。

铀是一种放射性矿物，通过以可预测的速度失去高能粒子，自发地衰变为较轻的子元素。铀衰变为镭经过一系列漫长的步骤，累积半衰期为44亿年。在这些步骤中，产生中间子产物，并释放出包括α粒子在内的高能粒子，由两个质子和两个中子组成，产生热量。子矿物镭本身具有放射性，它的半衰期为1620年，通过失去一个阿尔法粒子，形成重氡气。由于氡是一种气体，它从矿物和地面中逸出，进入大气并在那里分散，除非它被困在人们的家中，在那里它可以通过吸入造成损害。氡是一种放射性气体，它衰变的半衰期为3.8天，产生钋、铋和铅的子产物。如果这种衰变发生在气体进入某人的肺部时，那么固体子产物就会滞留在肺部，在那里它们会造成损害。氡的大部分健康风险与其子产物钋有关，钋很容易滞留在肺组织中。钋具有放射性，它在肺部的衰变和高能粒子的释放会损害肺组织，最终导致肺癌。

不同的地理区域和这些区域内的特定地点显示出氡浓度的巨大差异。氡气的浓度在土壤、家庭和大气中也有所不同。这种变化与某一地点放射性元素的浓度和类型有关。放射性的测量单位是皮居里(pCi)，它大约等于每分钟两个原子衰变产生的辐射量。

土壤中有气体困在组成土壤的单个颗粒之间，这些土壤气体的典型氡含量为每升20 pCi到100,000 pCi，美国大多数土壤的氡含量在200-2,000 pCi/L之间。氡也可以溶解在地下水中，一般含量在1至200万pCi/L之间。室外空气一般为0.1- 20pci /L，人们家中空气中的氡在1- 3000pci /L之间，0.2 pCi/L是典型的。

在这个国家和世界的不同地区，氡水平呈现出巨大的自然变化。控制任何地点氡浓度的主要变量之一是基岩和土壤中母元素铀的初始浓度。如果底层材料含有高浓度的铀，那么在该地区建造的房屋就可能含有高浓度的氡。大多数天然地质物质都含有少量的铀，一般在1-左右百万分之三(ppm)。来自岩石的土壤中的铀浓度通常与原始源岩中的铀浓度大致相同;然而，某些岩石(和土壤)类型的铀初始浓度要高得多，可达百万分之百以上。花岗岩、某些类型的火山岩(特别是流纹岩)、含磷沉积岩以及所有这些岩石的变质等效物的铀含量最高。

随着铀在土壤中的逐渐衰变，它会留下它的子产物镭，其浓度与铀的初始浓度成正比。然后，镭通过从原子核中强力喷射出一个α粒子而衰变。这种喷射是氡形成的重要一步，因为每个动作都有一个反应。在这种情况下，反应是新形成的氡原子核的反冲。大部分氡一旦形成，就会被困在矿物质中。但是，如果镭的衰变发生在矿物表面附近，并且氡新原子核的反冲远离颗粒中心，则氡气可以逃脱矿物的束缚。一旦游离，它可以移动到矿物、土壤或基岩裂缝之间的粒间空间，或被矿物颗粒之间的地下水吸收。由镭衰变产生的氡中只有不到一半(10- 50%)能从宿主矿物中逃逸。大部分残留物被困在里面，最终在那里腐烂，留下固体的子产物作为矿物中的杂质。

一旦氡在土壤或基岩的开放或充满水的孔隙空间中自由释放，它就可以相当快地移动。准确的移动速度对于氡是否进入家庭至关重要，因为氡不会停留很长时间，其半衰期只有3.8天。氡通过典型土壤的速率取决于土壤(或岩石)中孔隙空间的数量，这些孔隙空间之间的连通性程度，以及开口的确切几何形状和大小。氡在渗透性较差的材料(如粘土)中移动缓慢，但在多孔和渗透性强的土壤(如沙子和砾石)中移动迅速，在碎裂的材料(无论是基岩、粘土还是混凝土)中移动也很快。

氡浓度因地而异的巨大差异，部分原因是房屋下面的土壤或基岩中孔隙空间的几何形状、移动速度以及基岩中铀的初始浓度的影响。建造在干燥透水土壤上的房屋可以迅速积聚氡，因为它可以迅速在土壤中迁移。相反，建造在不透水土壤和基岩上的房屋不太可能将氡集中在自然背景水平之外。

继续阅读:卫星图像的类型

这篇文章有用吗?

0 0