Radoon (0)

Sisukord

Sisukord 1
Sissejuhatus 2
1 Mis on radoon ? 3
2 Radoon õhus 4
3 Radoon vees 5
4 Radoonist Eesti elamutes 6
5 Miks on radoon ohtlik? 7
6 Radooni mõõtmine 8
7 Katse – radooni sisaldus minu kodu joogivees 9
8 Vaatlusprotokoll 10
Kokkuvõte 12
Kasutatud kirjandus 13
LISA 1 – Leping
LISA 2 – Radooni mõõteaparaat
LISA 3 – Kopsuvähi risk suitsetajatele ja mittesuitsetajatele
LISA 4 – Radooni konsentratsioon ruumi siseõhus
LISA 5 – Perioodilususe tabel
LISA 6 – Radoon elamutes, valdade keskmised tasemed
LISA 7 – Proovi mõõtmise protokoll
LISA 8 – Küsitlusankeet
LISA 9 – Küsimustiku kokkuvõte graafiliselt

Sissejuhatus

Käesolevas uurimistöös võetakse vaatluse alla radoon – looduslikult radioaktiivne gaas . Radoon kujutab riski inimese tervisele ning seda peetakse suitsetamise järel kopsuvähi riskitegurina teisel kohal olevaks. Seoses radoonist tuleneva riskiga inimese tervisele on paljudes riikides väga aktuaalne radooni kontsentratsiooni kindlaks tegemine pinnases, elumajades, joogivees jne. Võtmaks kasutusele meetmeid nimetatud riski vähendamiseks. Eestis tegeletakse radooni määramisega Kiirguskeskuses ja Eesti Geoloogiakeskuses.
Antud uurimistöö teemaks valiti radoon, kuna tegemist on ainega mis on mitmeti ohtlik inimese tervisele. Käesoleva uurimistöö eesmärgiks on vaadelda radooni omadusi, tema ohtlikkust inimese tervisele, kus seda leidub ja kuidas seda mõõta.
Uurimistöö teostamisel kasutati kirjanduses ja internetis leiduvaid materjale, ning viidi läbi katse radooni sisalduse määramiseks joogivees.
Tänaksin isikuid, kes aitasid kaasa minu uurimistöö valmimisele: õpetaja Anu- Merike Eenmäed ja uurimistöö juhendajat Tiia Rüütlit.

1 Mis on radoon?

Radooni nimetus tuleneb ladinakeelsest radio – ’kiirgan’. Radooni varasemad nimetused on olnud ka emanatsioon ( või raadiumi emanatsioon), nitoon, aktioon, toroon – tulenevalt päritolust (nimed anti erinevatele Rn isotoopidele, seda tollal teadmata). [1, lk 563]
Aastal 1900 avastasid Marie ja Pierre Curie, et õhk, mis on kokkupuutes raadiumiga, muutub radioaktiivseks. Ernest Rutherfordi ja Frederick Soddy uurimine kinnitas, et raadiumist eraldub õhku mingi gaas, mis pimedas helendub ja nimetasid selle nitooniks. Andre Louis Debierne täheldas, et aktiiniumi lagunemisel eraldub gaas, mille ta nimetas aktiooniks. Ka tooriumist eraldub gaas, millele anti nimetuseks emanatsioon. Tegelikult selgus, et tegemist on kõikidel juhtudel ühe ja sama gaasilise ainega, mida nimetatakse radooniks. Erinevus on vaid selles , et tegemist on radooni erinevate isotoopidega (aatomi tuumas on prootonite arv võrdne, neutronite arv erinev). Erinevate radooni isotoopide avastamise tõttu peetakse avastaja au vääriliseks järgmisi teadlasi: E.Rutherford, F.Soddy, E.Dorn, A.L. Debierne, W.Ramsay. Kõik 6 avastatud gaasi on keemiliselt väga passiivsed, seepärast anti neile inergaaside nimetus ja paigutati perioodilisussüsteemi nullrühma [LISA 5] [2, lk 92]
Radoon on värvusetu, äärmiselt mürgine raske gaas, ainus radioaktiivne gaasiline üheaatomiline lihtaine . Vedelal kujul helendub; raske vedelik (ρ 4,4 g/cm³). Gaasina lahustab ja absorbeerub mitmesugustes orgaanilistes ainetes (alkoholides, hapetes, parafiinis, kautšukis jm), moodustab klatraate. [1, lk 564]

2 Radoon õhus

Radoon kuulub õhu koostisesse, kuid tema väga vähest sisaldust õhus on võimatu ette kujutada. Radooni sisaldus õhus on 6 x 10 ֿ²º %.
Radooni erakordselt väikest sisaldust õhus võib illustreerida järgmise näitega. Kui vaatleja eest mööduks igas sekundis üks õhu koostisesse kuuluvate gaaside molekulidest, siis kõige sagedamased on lämmastiku ja hapniku molekulid. Iga kahe minuti järel tuleks üks argooni aatom , 20 tunni möödumisel – neooni aatom, 2,5 päeva järel tuleb heeliumi aatom, krüptoon ilmub 7 kuu ja ksenoon viiekümne aasta järel. Alles miljoni aasta pärast tuleks radooni aatom. Siiski on igas sissehingatava õhu kuupsentimeetris mõni radooni aatom. [2, lk 93]
Levikult Maal on radoon 84. kohal. Atmosfääris on radooni kokku vaid 370 liitrit. Nii on ta tõepoolest äärmiselt haruldane . Teda leidub praktiliselt kõikjal, kuid äärmiselt tühises koguses. Et inimese organismis on 0,6 x 10ֿ¹³ – 1,5 x 10ֿ¹º g raadiumi, mille ladunemisel tekib radoon, siis on ka igaühes meist äärmiselt tühine radoonikogus. Õhu koostisosadest on radoonil kõige suurem tihedus, seepärast koguneb radoon atmosfääri alumistesse kihtidesse, võimalikult maapinna lähedale. Kui maapinnal lugeda õhu radoonisisaldus tinglikult võrdseks 100%, siis inimese pea kõrgusel on see 90%, telemasti tipus 70% ja seitsme kilomeetri kõrgusel Maast vaid 6%. Õhu radoonisisaldus on seotus Maa magnetväljaga. Radoonisisalduse suurenemine õhus suurendab õhu ionisatsiooni. Nii tekivad õhku aeroioonid , mis mõjutavad inimese enesetunnet . Kujuneb mõjutustsükkel, mille võib üles kirjutada järgmiselt :
Päike -> Maa magnetväli -> radoon -> aeroioonid -> elusorganism. [3, lk 35]

3 Radoon vees

Pinnavetes (jõgedes, järvedes, merevees ) on radooni väga vähe. Tavaliselt alla 2 Bq/l. Põhjavee radooni sisaldused võivad olla küllalt suured, tänu raadiumirikkast kivimist kivimi poorides liikuvasse vette sattunud radoonile. Eralduv radoonikogus sõltub ka siin kivimi raadiumisisaldusest ja radooni aatomite emaneerumisvõimest vette kivimi poorides. [7, lk16]

Radoon Eesti põhjavees

Põhjavesi sisaldab peamiselt uraanirea elemente : uraani, raadiumi ja radooni. Kiirgusohutuse seisukohalt oluline radioaktiivne komponent on radoon. 1994 – 1998 aastatel läbiviidud Eesti põhjavee uurimisandmete põhjal [8, lk 6-8] oli :

• Kambrium -vendi põhjavee veekompleksi Rn-222 sisaldus suhteliselt väike:
  

2,83 - 43,22 Bq/l ;

• Ordoviitsium – kambriumi veekompleksi põhjavees Rn-222 sisaldus valdavalt väike : 4,8 – 14,4 Bq/l ( erandina üks puurkaev);
  
• Siluri ordoviitsiumi põhjavee Rn-222 sisaldus 1,69 – 30,97 Bq/l , s.o. mitu korda väiksem Põhjamaade kiirguskaitseinstituutide soovitatud piirsisaldusest;
  
• Kesk-alamdevoni-siluri veekompleksi põhjavee Rn-222 sisaldus väike :
  

2,52 – 21,33 Bq/l ;

• Keskdevoni veekompleksi põhjavee Rn-222 sisaldus väike: 7,8 – 23,91 Bq/l.
  

Kokkuvõtteks võib öelda, et Eestis kasutatav põhjavesi on loodusliku radionukliidisisalduse poolest valdavalt ohutu. [8, lk8]

4 Radoonist Eesti elamutes

Aastail 1998-2001 viis Eesti Kiirguskeskus koostöös Rootsi Kiirguskaitse Instituudiga, läbi kogu Eesti elamufondi hõlmava siseõhu radooni uuringu. Mõõtmised toimusid ühepereelamutes ja kortermajade alumistel korrusel andmaks representatiivset ülevaadet radoonitasemest elamutes. Tulemused saadi 515 maja kohta. Selle tulemusel arvutati Eesti elamufondi keskmiseks radoonisisalduseks 60 Bq/m³.
Valdade keskmised tasemed on esitatud kaardil. [LISA 6]
Enamustes maakondades saadi elamute mõõtmisel ehitus ja planeerimisnormis EPN 12.2 kehtestatud radooni kontsentratsiooni piirväärtust – 200 Bq/m³ - ületavaid tulemusi. Ainult neljas maakonnas (Hiiumaal, Järvamaal, Läänemaal, Pärnumaal) jäid kõik mõõtmistulemused alla 200 Bq/m³. [6, lk 149]
Tulemus jääb siiski mõnevõrra alla Soome ja Rootsi keskmistele tasemetele, mis on teatavasti maailma kõrgeimate siseõhu radoonitasemetega riigid. [6, lk 150]
Eesti siseõhu radooni uuringus saadud kõrgeimad mõõtmistulemused esinesid peamiselt Eesti põhjaosas ning seonduvad uraanirikka diktüoneemakilda ja uraani sisaldava glaukooniitliivakiviga. Ka karstialadel oli elamuid, kus radoonitase oli kõrgem. [ LISA 6]

5 Miks on radoon ohtlik?

Peamine radoonist tulenev risk inimese tervisele on seotud hingamisteede ja kopsuvähiga. Terviseriski seisukohalt on oluline radooni lagunemine lühiealisteks tütarisotoopideks, nn radooni tütarproduktideks ( poloonium - 214, 218 ; plii- 214; vismut - 214 ). Radoon ja tema tütarproduktid satuvad hingamisorganitesse sissehingatava õhuga. Organismis jätkub nii gaasilise radooni kui ka sinna aerosoolidele kinnitunult sattunud radooni tütarproduktide spontaanne radioaktiivne lagunemine, mille tulemusena vabaneb alfa-kiirgust. Alfa – kiirgusel on küll väike läbitungimisvõime, kuid tema suhteline tervisekahjulikkus on suurem kui gammakiirgusel. Alfa-kiirguse väikese tegevusulatuse tõttu jääb suurem osa temast pidama inimese naha välispinda, mis koosneb peamiselt surnud rakkudest. Elusrakke võib alfa-kiirgus kahjustada juhul, kui kiirgust emiteeriv nukliid satub organismi sisse, näiteks hingamisteedesse. Seal saab alfaosake otsekontakti kaitseta epiteeli rakkudega bronhides ja kopsude alveoolides. Radooni peetaksegi suitsetamise järel kopsuvähi riskitegurina teisel kohal olevaks. Sõltuvalt radoonist tulenevast kiirgusdoosist ja selle eksponeeritud elukeskkonna hulgast hinnatakse radoonist põhjustatud kopsuvähi juhtude arvuks Rootsis 300 – 1500 aastas, Soomes 200-600 ja Eestis võiks see esialgsetel hinnangutel olla 100-120 juhtu aastas. [7, lk 9]
Suitsetamine tõstab järsult radoonist põhjustatud kopsuvähi riski. See seletub asjaoluga, et ruumis suitsetamisel tekib õhus väga palju osakesi, mis on efektiivseteks radooni tütarisotoopide efektiivseteks kandjateks. Suitsuse õhu sissehingamisel sattub seega rohkem tütarisotoope kopsu põhjustades täiendava kiirgusdoosi limaskestadele. Puhta õhuga ruumis kinnitub osa radooni tütarisotoopidest pindadele ega sattu sissehingatavasse õhku ning nende kahjustav mõju limaskestadele väheneb tunduvalt. Viimast seisukohta illustreerib eriti hästi Rootsis tehtud uuring radoonist tuleneva kopsuvähiriski kohta suitsetajatele ja mittesuitsetajatele [LISA 3]. Nagu näha, tõuseb risk haigestuda kopsuvähki seoses radoonitaseme tõusuga mittesuitsetajatele väga aeglaselt, suitsetajatele on riski suurenemine palju järsem. Uuringutega pole aga tuvastatud, et radoon tekitaks allergiat või muid tervisekahjustusi peale hingamisteede kasvajate.

6 Radooni mõõtmine

Ruumide siseõhus radooni aktiivsuskontsentratsiooni mõõtmiseks kasutatakse nn aktiiv - ja passiivmeetodeid. Aktiivmeetodi puhul kasutatakse elektroonilist aparatuuri, mille suure tundlikkusega detektorist pumbatakse läbi uuritavat õhku. Tänu sellele saab jälgida kiireid radoonitaseme kõikumisi ruumi siseõhus. Suure tundlikkuse tõttu saab juba lühikese, umbes 2-3 päevase, mõõteajaga selgeks, kas hoones on probleeme kõrgenenud radoonisisaldusega. Aktiivmeetodi kasutamisel on võimalik koostada ka radoonitaseme ajaline graafik ööpäeva lõikes, mis võib olla abiks radooni tekkimise allika või sisseimbumiskoha väljaselgitamisel. [4, lk 370-378]. [LISA 4] Passiivmeetodi puhul läbib ruumi õhk detektori kambri vaba difusiooni teel. Detektorina kasutatakse tavaliselt odavat plastikmaterjali, mis võimaldab läbi viia massilisi mõõtmisi. Mõõteaeg on sellise meetodi puhul tavaliselt kaks kuni kolm kuud. Seega saadakse tulemusena pikaajaline keskmine radoonitase uuritavas ruumis, mis on eelistatud kiiritusdoosi hinnangu tegemisel. Ruumide siseõhu radooniuuringuid soovitatakse teha kütteperioodil, ning siis kui ruume reaalselt kasutatakse. Soovitatavad piirnormid käsitlevad aga aasta keskmisi väärtusi. Selleks, et minna üle lühemaajaliselt mõõtmiselt aasta keskmisele tulemusele, soovitatakse leida üleminekukoefitsiendid tehes aastaringseid mõõtmisi teatud hulgal majas . [4, lk 352] ( Lisas 2 foto mõõteaparaadist)

7 Katse – radooni sisaldus minu kodu joogivees

Katse eesmärk: Kontrollida radooni sisaldust minu kodu joogivees.
Väide katse teostamiseks: Kirjanduse andmetel on pinnavees radooni sisaldus väga madal (alla 2 Bq/l). [7, lk 16]. Teadaolevalt on minu kodus kasutusel Rakvere linna veepuhastusjaamast tulev joogivesi, mis on läbinud puhastusseadmed, seega peaks radooni sisaldus selles madal olema.
Katse läbiviija ja proovivõtja: Kairi Rüütel.
Katse juhendaja ja radooni mõõtmise läbiviija: Tiia Rüütel.
Katse kirjeldus: Kraanist lasti klaasi vett. 10 ml mahuga süstlaga võeti klaasist 10 ml vett ja lasti see eelnevalt juhendaja poolt ettevalmistatud mõõtepudelisse. Pudelis olev lahus ja vesi segati loksutamise teel. Märgiti üles proovivõtu kuupäev ja kellaaeg (16.august 2008, kell 14.50). Seejärel edastas juhendaja proovi laboratooriumisse, kust tagastati meile protokoll. [LISA 7]
Saadud tulemus: Radooni sisaldus oli väiksem, kui 0,07 Bq/l ( see on mõõtetingimuste madalaim määramispiir).
Järeldus: Väide, et pinnavees on radooni sisaldus madal, leidis kinnitust. Samuti võib öelda, et radooni sisaldus Rakvere linna joogivees on väga madal ja ohutu inimese tervisele.

8 Vaatlusprotokoll

RÜÜTEL, KAIRI
10.D
17.08.2008
Rakvere
Radooni teadlikkusest minu tutvusringkonnas
I ETTEVALMISTAV OSA
Vaatluse liigiks on ankeetvaatlus. Vaatluse eesmärgiks on teada saada, kui paljud inimesed minu tutvusringkonnast teavad midagi radoonist ja radooni kahjulikkusest. Viisin vaatluse läbi interneti kaudu ankeetlehti laiali jagades. [LISA 8]
II VAATLUSE KÄIK
Küsitluse tulemused tulenevad vastanud inimeste järgi.
Küsimus
Jah / Ei
1.
30 / 2
2.
10 / 22
3.
5 / 27
4.
21 / 11
5.
7 / 25
6.
3 / 29
III VAATLUSE TULEMUSTE KOKKUVÕTT JA ANALÜÜS
Saatsin ankeetlehti laiali 40 inimesele, vastuseid sain tagasi 32. 30 vastanud teadsid ,et radoon on gaasiline radioaktiivne aine (vaid 2 ei teadnud ). 10 inimest teadsid et radooni võib leiduda ükskõik kus Maal (22 ei teadnud). Vaid 5 inimest teadsid, et igaühes meist on tühine radoonikogus (27 ei teadnud). 21 vastanut teadsid, et on olemas asutus nimega Kiirguskeskus. (11 ei olnud sellest veel kuulnud). 7 inimest teadsid, et radoon ohustab inimese tervist (25 ei teadnud). Vaid 3 vastanut teadsid, et radooni peetakse suitsetamise järel kopsuvähi riskitegurina teisel kohal olevaks (29 ei teadnud). [LISA 9]
IV VAATLUSEST JÄRELDUSTE TEGEMINE
Vaatlusest selgus, et peaaegu kõik inimesed, keda ma küsitlesin teavad mis on radoon ja kus teda leidub, Kiirguskeskusest olid samuti paljud teadlikud aga halb on see, et radooni kahjulikkusest tervisele pole suurem enamus üldse kuulnud.

Kokkuvõte

Käesolev uurimistöö on võtnud vaatluse alla loodusliku radioaktiivse gaasi – radooni. Käsitletud on radooni tekkimist, leidumist õhus ja vees, radooni mõõtmist ja tema ohtlikkust. Samuti on antud ülevaade Eestis läbiviidud radooni uuringute kohta ja esitatud on ka kaart Eesti valdade radoonisisalduse keskmiste andmete kohta elamutes. Välja on toodud ka andmed Eesti põhjavee radooniuuringute kohta. Läbi viidi katse radooni sisalduse määramiseks uurimistöö teostaja koduses kraanivees, et kontrollida kirjanduses esinevaid väiteid radoonisisalduse kohta pinnavees.
Radooni kui radioaktiivse loodusliku gaasi tekkimine ei sõltu inimese tahtest, kuid inimene oma tegevusega on võimeline sellest tervisele tekkivat riski vähendama. Näiteks võttes kasutusele ehituslikke meetmeid pinnasest tuleva radooni vähendamiseks, kasutades vähese radoonisisaldusega vett ja samuti teadvustades enesele, et suitsetamine tõstab järsult radoonist põhjustatud kopsuvähi riski.

Kasutatud kirjandus

KARIK, H. ,TRUUS, K. Elementide keemia. Tallinn : Ilo, 2003.

KARIK, H. Metallid ja mittemetallid meis ja meie ümber. Tallinn : Koolibri, 2004.

KARIK, H. Hämmastavad ained. Tallinn : Valgus, 1991.

MILES , J. Mapping radon-prone areas by lognormal modeling of house radon data. Health Physich : 1998.

PAHAPILL, L. RULKOV, A. 2004 Radoon majades. Aruanne. Kiirguskeskus.

Eesti keskkonnaseire 2001: ioniseeriva kiirguse seire. Tartu : Tartu Ülikooli Kirjastus, 2002.

PAHAPILL, L. Radoon hoonetes. Tallinn: Tõravere Trükikoda, 1999.

Keskkonnatehnika 3/99 : radionukliidid Eesti põhjavees. Tallinn: Printall, 1999.