تحتوي القشرة الأرضية على عدد كبير من النظائر المشعة أهمها البوتاسيوم – 40( 40- K) والإنديوم - 115 (115In-) والروبيديوم – 87(87 -  Rb) إضافة إلى السلاسل الإشعاعية الثلاث وهي اليورانيوم – 238(238 (U-(واليورانيوم – 235)(235-U) و(الثوريوم – 232)(232-Th)، وتتميز معظم هذه النظائر بأن فترة نصف العمر لها طويلة جدا فالبوتاسيوم - 40 ( 40- K) ، ويؤدي وجود هذه النظائر المشعة إلى انبعاث أنواع مختلفة من الإشعاعات المؤينة مثل أشعة غاما وجسيمات ألفا وبيتا . ويسبب وجود هذه النظائر حدوث تعرض إشعاعي داخلي وخارجي للكائنات الحية التي تعيش على سطح الأرض بما فيها البشر بالطبع، فعلى سبيل المثال فإن البوتاسيوم-40 ( K-40)، ينتقل من التربة الزراعية إلى النباتات ثم منها إلى الإنسان مباشرة أو إلى الحيوان ثم منه إلى الإنسان من خلال تناوله الغذاء سواء كان غذاء نباتيا أو حيوانيا، وكذلك يؤدي استخدام المخصبات والأسمدة الزراعية التي تستخدم لزيادة خصوبة التربة ورفع إنتاجيتها إلى زيادة نسبة المواد المشعة داخل التربة الزراعية ومن ثم داخل النبات والذي يتغذى عليه الإنسان والحيوان حيث تصنع هذه المخصبات من مادة الفوسفات التي تحتوي بدورها على نسبة من (اليورانيوم – 238)( 238 - U). وتسبب أشعة غاما الأرضية تعرضا خارجيا للإنسان بجرعة تقدر في حدود 0.48 ميللي سيفرت في العام، بينما يؤدي التعرض الداخلي للأشعة الناتجة من القشرة الأرضية الذي يدخل إلى جسم الإنسان من خلال تناوله الغذاء والشراب إلى جرعة في حدود 0.29 ميللي سيفرت في العام. وهنا لا بد من الحديث عن غاز الرادون المشع الذي ينتج مباشرة من اضمحلال عنصر الراديوم المشع من القشرة الأرضية، وللرادون ثلاثة نظائر مشعة هي( رادون – 222) (222 - Rn)، ينتج من اضمحلال (الراديوم - 226) (226 -Ra) و (رادون – 222) (222- Rn) ويسمى أيضا (ثورون - 220) ينتج من اضمحلال( الراديوم- 224) ( 224- Ra) ورادون- 219) ( 219 - Rn) ويسمى أيضا (أكتينيوم – 219) (219- Ac) ينتج من اضمحلال (الراديوم 223) (223 - Ra) وغاز( الرادون - 222) ( 222- Rn) هو الأكثر وجـودا في الطبيعة من النظيرين الآخرين وهو غاز خامل كيميائيا وليس له لون ولا رائحة وكثافته أعلى من كثافة الهواء بكثير. كما أنه غاز مشع حيث ينتج عن اضمحلاله نظائر مشعة تسمى بوليدات الرادون وهي (البولونيوم – 218) ( 218- Po) و(الرصاص 218) (218 - Pb) و(البيزموث – 218) (218 - Bi) إلى جانب انطلاق جسيمات ألفا منه كما أن وليدات الرادون هذه مشعة هي الأخرى. يدخل غاز الرادون جسم الإنسان من خلال الهواء الذي يتنفسه والماء الذي يشربه، ففاز الرادون ينطلق من التربة ومواد البناء التي تدخل في مكوناتها مواد خام تحتوي على نسب معينة من عناصر( اليورانيوم- 238) ( 238-(U و(اليورانيوم- 235)(U-235) و(الثوريوم- 232) (232 - Th). ويؤدي انطلاق الرادون المشع إلى امتزاجه بالهواء والماء المحيطين به كالهواء الطلق في الأماكن المفتوحة أو داخل المنازل والأماكن المغلقة أو داخل المناجم والمحاجر، خصوصا مناجم اليورانيوم أو داخل البحيرات والأنهار وآبار المياه الجوفية، وتتزايد نسب تركيزه كلما كان موقع انتشاره مغلقا كالمنازل والأماكن المحكمة الغلق التي تعتمد كلية على التهوية المركزية وكذلك الآبار الجوفية، بينما تقل النسبة في الأماكن المفتوحة كالشواطئ والحدائق والنوادي الرياضية والأنهار والبحار. وتوضح الصورة أدناه عملية استنشاق غاز الرادون (في أثناء الشهيق ووصول جزيئاته إلى داخل الرئتين، حيث تستقر جزيئاته داخل الحويصلات الهوائية وتبدأ في الاضمحلال فتنتج وليدات الرادون المشعة وفي أثناء عملية الاضمحلال هذه تتطلق أشعة ألفا وبيتا وغاما التي تمتص بداخل الرئتين مما يزيد من احتمال الإصابة بمرض السرطان الرئوي وفقا لكمية الرادون الممتصة، واكتشف هذا الغاز في أوائل القرن العشرين وثبت وجوده بنسبة عالية في بعض المناطق في أوروبا، ولقد أثبتت الدراسات الوبائية الطبية أنه يأتي في المرتبة الثانية من مسببات سرطان الرئة بعد التدخين مباشرة في حالة وجوده بتركيز عال، مما حدا المنظمات الدولية العاملة في مجال الوقاية من الإشعاع على التوصية بضرورة قياس نسب تركيزه داخل كل دولة على حدة، وتحديد الأماكن التي يوجد فيها بنسبة عالية تحديدا دقيقا، والعمل على وضع الحلول العلمية الممكنة لتقليل هذه النسب وجعلها في الحدود الآمنة ولقد حددت وكالة حماية البيئة الأمريكية 148 بيكريل / المتر المكعب أو 4 بيكو كوري لكل لتر كحد أقصي للتعرض الأمن لغاز الرادون 222)(222-Rn).

تمثل الأسهم جسيمات ألفا التي تتطلق داخل الرئتين وتمتص طاقتها بواسطة الأنسجة الحية، ما يسبب تدمير هذه الأنسجة مع احتمال إصابتها بمرض السرطان.

ويشبه العلماء غاز الرادون بالقاتل الصامت في بيوتنا، فهو بالإضافة إلى الأبخرة الناتجة من المطابخ والبخور ودخان السجائر وغاز الفريون الناتج من أجهزة التكييف، تمثل بمجموعها تلوثا هوائيا داخليا، قد يكون أخطر على صحة الإنسان من التلوث الهوائي الخارجي. ولتقليل نسبة الضرر الناتج من استنشاق غاز الرادون يجب عمل مخطط لكل مبنى سكني على حدة يشتمل على نسبة غاز الرادون المقيس في داخله وهو ما يعرف بخريطة الرادون Radon Map)، وتعتبر الولايات المتحدة الأمريكية من الدول الناشطة على مستوى العالم في تنفيذ هذه الخريطة حيث توجد خريطة للرادون لكل ولاية. وعند شراء أي منزل يتسلم الساكن شهادة توضح نسبة غاز الرادون داخل المنزل مقابل مبلغ من المال يدفعه الساكن نظير حصوله على هذه الشهادة. ولتخفيض نسبة تركيز الغاز داخل المنازل توضع مواد عازلة على الأرضيات والجدران لمنع نفاذ الغاز من التربة والحوائط إلى داخل المنزل. كما يلزم تهوية المنزل بصورة جيدة لتخفيض نسبة الغاز، إضافة إلى وضع مواسير تهوية تعمل على سحب الغاز من داخل المنزل إلى خارجه بصفة دائمة في حال ارتفاع نسبة الغاز عن المعدل المطلوب. ويساهم غاز (الرادون – 222) ( 222- Rn) بجزء كبير في الجرعة السنوية الفعالة من التعرض للإشعاع الطبيعي للفرد التي يقدر متوسطها بنحو 2.4 ميللي سيفرت، منها 61.2 ميللي سيفرت لغاز الرادون - 222 (222 - Rn) وحده، أي تقريبا 52% من إجمالي الجرعة الفعالة السنوية من التعرض للإشعاع الطبيعي.

مواضيع ذات صلة

بيير كوري (1906) - 1859 Pierre Curie وماري كوري Marie Curie(1867-1934)

البيليترون الترادفي المطوي (Folded)

الأشعة الكونية

لاشعاع في جسم الإنسان

الإشعاع الطبيعي

خواص الذرات

البنية الإلكترونية للذرات

الذرات

Linear systems

Confined waves, with natural frequencies

The reflection of waves

Einstein’s laws of radiation