【室内环境污染可不止有甲醛,更应该注意它!它就是氡气!】
在室内污染中,相较于甲醛、苯、TVOC之类可以短时间内感受到强烈气味或者导致明显身体不适的污染源,氡的侵害往往是无声无息的。但是它会随着时间的推移,在人身体累积,直至造成无可挽回的悲剧。
氡又名氭,是一种化学元素,符号Rn。氡通常的单质形态是氡气,为无色、无嗅、无味的惰性气体,它化学性质不活泼,不易形成化合物;多于花岗岩、砖砂、水泥及石膏之类,特别是含放射性元素的天然石材释出。
氡所产生的危害来自于放射性,当人吸入体内后,氡发生衰变的阿尔法粒子可在人的呼吸系统造成辐射损伤,引发肺癌。
有关部门通过对14座城市、1524个写字楼和居室进行调查后发现,每立方米的空气中氡含量超过国家标准的占6.8%,氡含量最高的达到596贝克,是国家标准的6倍。北京地区公共场所室内氡含量调查显示,最高值高达室外的3.5倍。由此可知,我国目前存在着严重的氡污染问题。
【氡的来源分为6类:】
根据我国学者开展的氡污染来源的大量研究,可将建筑室内氡的来源分为6类。
①建筑物地基及周围表层土壤中的氡。土壤中的氡是低层建筑物中氡的主要来源,土壤中氡的平均浓度是大气内氡浓度的1000倍以上。据报道,按世界平均水平计算,来源于建筑物地基及周围表层土壤中的氡浓度约占室内氡浓度的60.4%。
②建筑材料。联合国原子辐射效应科学委员会的报告指出,建筑材料是室内氡的最主要来源,如花岗岩、砖沙、水泥及石膏之类,特别是含有放射性元素的天然石材,易释放出氡,还有那些含铀高的室内装饰材料,如瓷砖、洁具等。国家质量技术监督局曾对市场上的天然石材进行了监督抽查,从检测结果看,其中花岗岩超标较多,放射性较高。
③家用燃气。天然气在室内燃烧时,其中的氡可释放到室内环境中,如果房间的通风不好,则天然气可能成为氡的主要来源。
④生活用水。氡微溶于水,通过生活用水扩散到空气中的氡也是室内氡污染的来源之一。研究表明,水中氡浓度达到104贝克/立方米时,便是室内的重要氡源。而温泉水氡浓度远远高于自来水氡浓度。
⑤室外空气中的氡。室外大气的氡会随着室外空气进入到室内,室外氡浓度与室内氡浓度之间具有直线关系,相关系数为0.72。所以倘若在放射性矿藏附近的建筑,要格为注意空气中氡的浓度。
⑥地下深部的氡。由于地质的作用,地壳形成许多断层和断裂等构造,而这些构造会成为氡扩散到地表的主要通道。如果建筑物地基建设在发育断层之上,地下深部的氡则会通过这些通道进入到建筑物内。
据世界卫生组织的相关调查研究显示,氡是造成肺癌的第二大原因,仅次于吸烟。氡造成的肺癌估计占总数的3%-14%,具体取决于该国氡的平均水平以及吸烟率。
肺癌患病比例升高最初见于接触高浓度氡的铀矿工中。不仅如此,欧洲、北美和中国的研究已经确认,即便是低浓度的氡——如在住房内发现的浓度水平,也具有健康风险,而且是世界范围内肺癌发生的重要原因。
长时间内的氡浓度平均值每上升100贝克/立方米,肺癌风险就增加16%。它们的含量-反应关系呈线性,即,肺癌风险的增加与氡接触的增多呈正比。
氡使吸烟者罹患肺癌的几率增大。事实上,吸烟者因氡导致的肺癌风险估计比非吸烟者高出25倍。
【室内防氡和降氡措施有两类:】
室内防氡和降氡措施可以根据对象的不同分为以下两类:
①对于新建住房|
1)选址。对拟选地址进行调查,要远离有放射性矿藏地区。
2)选择绿色环保的建筑材料。
3)施工阶段的特殊要求。对底层房屋的地基施工时要保持良好密封性。
4)装修阶段的措施。尽量选择符合国家标准的绿色环保的装修材料,同时严格控制室内装修程度,避免产生新的氡源。
5)最好在装修后由专业机构进行室内空气质量检测,等室内空气质量达标后再入住。
②对于已建住房|
1)查找、堵塞室内氡源。
2)喷涂防氡涂料。其原理在于将氡密封在建筑材料内从而起到隔离遮蔽的作用。
3)自然通风或机械通风。当然倘若处于氡含量较高地区,通风只会使室内氡含量增大,该种情况下还是建议尽快搬离该区域。
4)控制室内温湿度。有研究表明,控制室内温湿度在一定范围内,可以使地砖表面氡析出率处于较低水平,从而降低室内氡浓度。
因为氡无色无味,且低浓度时,短时间人体难以明显感受到不适,所以若对房屋内氡浓度有所顾虑,还是建议请专门的检测机构进行上门检测,以免后顾之忧。
在室内污染中,相较于甲醛、苯、TVOC之类可以短时间内感受到强烈气味或者导致明显身体不适的污染源,氡的侵害往往是无声无息的。但是它会随着时间的推移,在人身体累积,直至造成无可挽回的悲剧。
氡又名氭,是一种化学元素,符号Rn。氡通常的单质形态是氡气,为无色、无嗅、无味的惰性气体,它化学性质不活泼,不易形成化合物;多于花岗岩、砖砂、水泥及石膏之类,特别是含放射性元素的天然石材释出。
氡所产生的危害来自于放射性,当人吸入体内后,氡发生衰变的阿尔法粒子可在人的呼吸系统造成辐射损伤,引发肺癌。
有关部门通过对14座城市、1524个写字楼和居室进行调查后发现,每立方米的空气中氡含量超过国家标准的占6.8%,氡含量最高的达到596贝克,是国家标准的6倍。北京地区公共场所室内氡含量调查显示,最高值高达室外的3.5倍。由此可知,我国目前存在着严重的氡污染问题。
【氡的来源分为6类:】
根据我国学者开展的氡污染来源的大量研究,可将建筑室内氡的来源分为6类。
①建筑物地基及周围表层土壤中的氡。土壤中的氡是低层建筑物中氡的主要来源,土壤中氡的平均浓度是大气内氡浓度的1000倍以上。据报道,按世界平均水平计算,来源于建筑物地基及周围表层土壤中的氡浓度约占室内氡浓度的60.4%。
②建筑材料。联合国原子辐射效应科学委员会的报告指出,建筑材料是室内氡的最主要来源,如花岗岩、砖沙、水泥及石膏之类,特别是含有放射性元素的天然石材,易释放出氡,还有那些含铀高的室内装饰材料,如瓷砖、洁具等。国家质量技术监督局曾对市场上的天然石材进行了监督抽查,从检测结果看,其中花岗岩超标较多,放射性较高。
③家用燃气。天然气在室内燃烧时,其中的氡可释放到室内环境中,如果房间的通风不好,则天然气可能成为氡的主要来源。
④生活用水。氡微溶于水,通过生活用水扩散到空气中的氡也是室内氡污染的来源之一。研究表明,水中氡浓度达到104贝克/立方米时,便是室内的重要氡源。而温泉水氡浓度远远高于自来水氡浓度。
⑤室外空气中的氡。室外大气的氡会随着室外空气进入到室内,室外氡浓度与室内氡浓度之间具有直线关系,相关系数为0.72。所以倘若在放射性矿藏附近的建筑,要格为注意空气中氡的浓度。
⑥地下深部的氡。由于地质的作用,地壳形成许多断层和断裂等构造,而这些构造会成为氡扩散到地表的主要通道。如果建筑物地基建设在发育断层之上,地下深部的氡则会通过这些通道进入到建筑物内。
据世界卫生组织的相关调查研究显示,氡是造成肺癌的第二大原因,仅次于吸烟。氡造成的肺癌估计占总数的3%-14%,具体取决于该国氡的平均水平以及吸烟率。
肺癌患病比例升高最初见于接触高浓度氡的铀矿工中。不仅如此,欧洲、北美和中国的研究已经确认,即便是低浓度的氡——如在住房内发现的浓度水平,也具有健康风险,而且是世界范围内肺癌发生的重要原因。
长时间内的氡浓度平均值每上升100贝克/立方米,肺癌风险就增加16%。它们的含量-反应关系呈线性,即,肺癌风险的增加与氡接触的增多呈正比。
氡使吸烟者罹患肺癌的几率增大。事实上,吸烟者因氡导致的肺癌风险估计比非吸烟者高出25倍。
【室内防氡和降氡措施有两类:】
室内防氡和降氡措施可以根据对象的不同分为以下两类:
①对于新建住房|
1)选址。对拟选地址进行调查,要远离有放射性矿藏地区。
2)选择绿色环保的建筑材料。
3)施工阶段的特殊要求。对底层房屋的地基施工时要保持良好密封性。
4)装修阶段的措施。尽量选择符合国家标准的绿色环保的装修材料,同时严格控制室内装修程度,避免产生新的氡源。
5)最好在装修后由专业机构进行室内空气质量检测,等室内空气质量达标后再入住。
②对于已建住房|
1)查找、堵塞室内氡源。
2)喷涂防氡涂料。其原理在于将氡密封在建筑材料内从而起到隔离遮蔽的作用。
3)自然通风或机械通风。当然倘若处于氡含量较高地区,通风只会使室内氡含量增大,该种情况下还是建议尽快搬离该区域。
4)控制室内温湿度。有研究表明,控制室内温湿度在一定范围内,可以使地砖表面氡析出率处于较低水平,从而降低室内氡浓度。
因为氡无色无味,且低浓度时,短时间人体难以明显感受到不适,所以若对房屋内氡浓度有所顾虑,还是建议请专门的检测机构进行上门检测,以免后顾之忧。
#健康养生[超话]#
氡气和肺癌
朋友们好!今天的健康养生话题,和大家谈谈氡气和肺癌的关系,希望朋友们在日常生活中,特别是装修房屋时,能规避疼气对人体的危害。
人类都知道吸烟是肺癌的第一危险因素;但第二危险因素是氡,又有多少人知道?
氡(Radon)又名氭,是一种化学元素,符号Rn。氡元素对应的单质是氡气,为无色、无臭、无味的惰性气体,具有放射性。
氡是放射性气体,当人吸入体内后,氡发生衰变的阿尔法粒子可在人的呼吸系统造成辐射损伤,引发肺癌。
而建筑材料是室内氡的最主要来源。如花岗岩石、砖砂、水泥及石膏之类,特别是含放射性元素的天然石材,最容易释出氡。
氡气是一种有毒的气体,能被人体吸入或停留在呼吸道,会慢慢的积累起来,积累在呼吸道的氡,就成了一种对身体有害的放射源,如果长期辐射肺部,就有可能导致肺癌。
大气中的氡浓度还是很低,一般都不会导致肺癌。如果氡气随大气进入室内,就会造成室有大量的氡气,这样浓度就会升高,就可能致肺癌。
氡气是导致肺癌的第二大病因,也就是说除了吸烟外,氡气最容易引起肺癌。所以平时生活中一定要注意氡这方面的预防,比如室内装修尽量不要选用大理石、灰岗岩石等石材,尽量选用无毒的建筑材料做室内装修。
对于用石材新装修的房屋,日常生活中一定要谨慎防范氡气,注意安全。平时一定要多开窗户通风,注意窒内空气流通。不要让氡气危害人体,这对于预防肺癌,确保身体健康是至关重要。
2021年9月5日海纳百川
氡气和肺癌
朋友们好!今天的健康养生话题,和大家谈谈氡气和肺癌的关系,希望朋友们在日常生活中,特别是装修房屋时,能规避疼气对人体的危害。
人类都知道吸烟是肺癌的第一危险因素;但第二危险因素是氡,又有多少人知道?
氡(Radon)又名氭,是一种化学元素,符号Rn。氡元素对应的单质是氡气,为无色、无臭、无味的惰性气体,具有放射性。
氡是放射性气体,当人吸入体内后,氡发生衰变的阿尔法粒子可在人的呼吸系统造成辐射损伤,引发肺癌。
而建筑材料是室内氡的最主要来源。如花岗岩石、砖砂、水泥及石膏之类,特别是含放射性元素的天然石材,最容易释出氡。
氡气是一种有毒的气体,能被人体吸入或停留在呼吸道,会慢慢的积累起来,积累在呼吸道的氡,就成了一种对身体有害的放射源,如果长期辐射肺部,就有可能导致肺癌。
大气中的氡浓度还是很低,一般都不会导致肺癌。如果氡气随大气进入室内,就会造成室有大量的氡气,这样浓度就会升高,就可能致肺癌。
氡气是导致肺癌的第二大病因,也就是说除了吸烟外,氡气最容易引起肺癌。所以平时生活中一定要注意氡这方面的预防,比如室内装修尽量不要选用大理石、灰岗岩石等石材,尽量选用无毒的建筑材料做室内装修。
对于用石材新装修的房屋,日常生活中一定要谨慎防范氡气,注意安全。平时一定要多开窗户通风,注意窒内空气流通。不要让氡气危害人体,这对于预防肺癌,确保身体健康是至关重要。
2021年9月5日海纳百川
推力只有80毫牛的发动机,如何推动天宫空间站?(二)
万事俱备,只欠工质
接下来就是工质选择的问题了。用哪种原子去和电子碰撞,来产生离子?或者,直接喷电子行不行?
运用能量守恒,消耗同样的能量,喷出的粒子质量越大,动量越大,能产生的推力就更大。通常一个离子的质量是电子质量的万倍以上,所以选离子做工质子更合适。
形成离子的原子,首先要容易与电子碰撞电离,这意味着原子的半径越大越好;其次是电离后不易产生腐蚀性物质,因此,元素周期表右下方,原子量较大的几种稀有气体元素,显然比较符合条件。
当然,还要考虑其他因素,原子量最大的Uuo,半衰期只有12ms,而次一级的氡(Rn),又太稀有,且有放射性。所以,比较理想的就是氪(Kr)和氙(Xe)。
二者相比,虽然氙比氪更容易碰撞电离,但是更金贵稀有。因此在商业应用上,氪更加受到青睐。比如马斯克的星链卫星,所用的霍尔推进器工质就是氪。
元素周期表(图片来源:veer图库)
元素周期表(图片来源:veer图库)
至此,霍尔推进器的原理已经明了,但它为什么没有用在火箭发射上呢?
原因很简单——推力低。例如天和号核心舱上用的霍尔推进器,每个推力是80毫牛,在地面上差不多只能托起一张A4纸,而我国最近研制出的推力达一牛的霍尔推进器,都已经是世界前列水平了。
这么先进的推进器,怎么就只能推张纸?
其实,这个先进性,并不只看推力大小,而是着重于对工质的利用率。用专业术语来讲叫做比冲,就是单位质量的工质能够产生的推力。
目前推力最大的X3霍尔推进器,推力可达5.4N(图片来源:参考文献2)
目前推力最大的X3霍尔推进器,推力可达5.4N(图片来源:参考文献2)
虽然霍尔推进器可以用不到十分之一的工质就达到化学火箭的推力,但这是在喷射同样质量工质的基础上所作的比较。实际上,一个是爆炸式的喷射燃气,一个是细水长流的喷射原子,当然力量要小很多。
就拿欧洲航天局的首枚月球探测器SMART-1来说,它用的是离子推进器,效率跟霍尔推进器差不多,每天只能喷射一百克左右的燃料,百公里加速时间需要一天半,从同步轨道进入环月轨道就花了13个月。
推力虽小,前景远大
虽然无法用来发射火箭,但在太空微重力环境下,霍尔推进器却可以扬长避短,起到意想不到的效果。
第一,相对经济。卫星在环绕地球飞行时,会受到零星空气分子碰撞,导致轨道降低,最终坠毁。为了维持轨道,卫星就需要安装发动机来推进。然而,轨道跌落过程相当缓慢,一年能也就几公里。因此对推进器的推力要求就不高了,但从经济角度考虑,消耗燃料越少越好。这不正好是霍尔推进器的用武之地吗?
所以,我国的天和号核心舱便安装了霍尔推进器,在跟神舟十二号对接前,就是靠它来完成维持轨道的工作。
第二,持续性好。为什么人类最远只到过月球,原因之一就是化学燃料火箭消耗巨大。虽然阿波罗飞船花了整整三天才到月球,但发动机仅工作了约1010秒,其余时间都是靠惯性在太空漂浮,只因无法承担巨大的燃料消耗。
可霍尔推进器就不一样,虽然推力小,但比冲高、消耗低,同样工质下持续性更强,最终速度还是很快的。
美国的深空一号探测器(采用离子推进器)曾经就来了一场星际较量,通过持续加速,硬是跑赢了土星。
这就像龟兔赛跑似的,虽然霍尔推进器加速慢,在短距离上跑不过化学燃料发动机,但贵在能够持之以恒,距离越长,越能“笑”到最后。
第三,更为精准。我国的太空引力波探测计划系统“天琴”,需要三颗卫星,以极高的精度组成边长17万公里的等边三角形。要维持位置精度,就需要有精度高且推力小的推进器——霍尔推进器这类小功率的推进器就正好派上用场了。
依靠精度达到0.1微牛的推力控制,可以把卫星牢牢地锁定在队列当中,维持引力波探测的可靠性。
天琴计划位置示意图(图片来源:国家航天局官网)
天琴计划位置示意图(图片来源:国家航天局官网)
需要注意的是,霍尔推进器推力小,只是现阶段的状态。在未来,大推力霍尔推进器仍有很大的发展空间,但的确需要时间。
办法总会比困难多,回望我国航天史,也正是这样克服重重困难,一步一个脚印走过来的。星辰大海,漫漫征途,在这条艰辛而荣耀的道路上,只要不放弃思考,总会飞得更快,走得更远。
万事俱备,只欠工质
接下来就是工质选择的问题了。用哪种原子去和电子碰撞,来产生离子?或者,直接喷电子行不行?
运用能量守恒,消耗同样的能量,喷出的粒子质量越大,动量越大,能产生的推力就更大。通常一个离子的质量是电子质量的万倍以上,所以选离子做工质子更合适。
形成离子的原子,首先要容易与电子碰撞电离,这意味着原子的半径越大越好;其次是电离后不易产生腐蚀性物质,因此,元素周期表右下方,原子量较大的几种稀有气体元素,显然比较符合条件。
当然,还要考虑其他因素,原子量最大的Uuo,半衰期只有12ms,而次一级的氡(Rn),又太稀有,且有放射性。所以,比较理想的就是氪(Kr)和氙(Xe)。
二者相比,虽然氙比氪更容易碰撞电离,但是更金贵稀有。因此在商业应用上,氪更加受到青睐。比如马斯克的星链卫星,所用的霍尔推进器工质就是氪。
元素周期表(图片来源:veer图库)
元素周期表(图片来源:veer图库)
至此,霍尔推进器的原理已经明了,但它为什么没有用在火箭发射上呢?
原因很简单——推力低。例如天和号核心舱上用的霍尔推进器,每个推力是80毫牛,在地面上差不多只能托起一张A4纸,而我国最近研制出的推力达一牛的霍尔推进器,都已经是世界前列水平了。
这么先进的推进器,怎么就只能推张纸?
其实,这个先进性,并不只看推力大小,而是着重于对工质的利用率。用专业术语来讲叫做比冲,就是单位质量的工质能够产生的推力。
目前推力最大的X3霍尔推进器,推力可达5.4N(图片来源:参考文献2)
目前推力最大的X3霍尔推进器,推力可达5.4N(图片来源:参考文献2)
虽然霍尔推进器可以用不到十分之一的工质就达到化学火箭的推力,但这是在喷射同样质量工质的基础上所作的比较。实际上,一个是爆炸式的喷射燃气,一个是细水长流的喷射原子,当然力量要小很多。
就拿欧洲航天局的首枚月球探测器SMART-1来说,它用的是离子推进器,效率跟霍尔推进器差不多,每天只能喷射一百克左右的燃料,百公里加速时间需要一天半,从同步轨道进入环月轨道就花了13个月。
推力虽小,前景远大
虽然无法用来发射火箭,但在太空微重力环境下,霍尔推进器却可以扬长避短,起到意想不到的效果。
第一,相对经济。卫星在环绕地球飞行时,会受到零星空气分子碰撞,导致轨道降低,最终坠毁。为了维持轨道,卫星就需要安装发动机来推进。然而,轨道跌落过程相当缓慢,一年能也就几公里。因此对推进器的推力要求就不高了,但从经济角度考虑,消耗燃料越少越好。这不正好是霍尔推进器的用武之地吗?
所以,我国的天和号核心舱便安装了霍尔推进器,在跟神舟十二号对接前,就是靠它来完成维持轨道的工作。
第二,持续性好。为什么人类最远只到过月球,原因之一就是化学燃料火箭消耗巨大。虽然阿波罗飞船花了整整三天才到月球,但发动机仅工作了约1010秒,其余时间都是靠惯性在太空漂浮,只因无法承担巨大的燃料消耗。
可霍尔推进器就不一样,虽然推力小,但比冲高、消耗低,同样工质下持续性更强,最终速度还是很快的。
美国的深空一号探测器(采用离子推进器)曾经就来了一场星际较量,通过持续加速,硬是跑赢了土星。
这就像龟兔赛跑似的,虽然霍尔推进器加速慢,在短距离上跑不过化学燃料发动机,但贵在能够持之以恒,距离越长,越能“笑”到最后。
第三,更为精准。我国的太空引力波探测计划系统“天琴”,需要三颗卫星,以极高的精度组成边长17万公里的等边三角形。要维持位置精度,就需要有精度高且推力小的推进器——霍尔推进器这类小功率的推进器就正好派上用场了。
依靠精度达到0.1微牛的推力控制,可以把卫星牢牢地锁定在队列当中,维持引力波探测的可靠性。
天琴计划位置示意图(图片来源:国家航天局官网)
天琴计划位置示意图(图片来源:国家航天局官网)
需要注意的是,霍尔推进器推力小,只是现阶段的状态。在未来,大推力霍尔推进器仍有很大的发展空间,但的确需要时间。
办法总会比困难多,回望我国航天史,也正是这样克服重重困难,一步一个脚印走过来的。星辰大海,漫漫征途,在这条艰辛而荣耀的道路上,只要不放弃思考,总会飞得更快,走得更远。
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