環境中のラジウムとラドン

石油・ガス産業の残留物には、ラジウムとその娘核種が含まれていることが多い。油井から出る硫酸塩スケールは、ラジウムを非常に多く含んでいることがある。油田内の水は、ストロンチウム、バリウム、ラジウムを非常に多く含んでいることが多い一方、海水は硫酸塩を非常に多く含んでいる。そのため、油井からの水が海に排出されたり、海水と混ざったりすると、ラジウムは、担体沈殿物として作用する硫酸バリウム/ストロンチウムによって溶液から分離される可能性が高い。^{[ 3 ]}

ラジウム系放射線発光塗料の不適切な廃棄により、局所的な汚染が発生することは珍しくない。^{[ 4 ]}

エベン・バイヤーズは裕福なアメリカの社交界の人物で、1932年にラジウムソーと呼ばれる放射性偽医療製品の使用により死亡したことは、ラジウムによる死亡の顕著な例である。ラジウムソーは1瓶あたり約1μCi（40kBq）の^226Raと1μCiの228Ra^を含んでいた。ラジウムソーは経口摂取され、ラジウムはカルシウムに似た性質を持つため、骨の中で非常に長い生物学的半減期を持つ。^{[ 5 ]}

屋外のラドン濃度は 1 ～ 100 Bq m ⁻³の範囲で変動します。^{[ 6 ]}ラドンは一部の湧水や温泉にも見られます。^{[ 7 ]}日本の三朝町とドイツのバート・クロイツナハ町は、ラドンを放出するラジウムを豊富に含む泉を誇っており、ニューメキシコ州のラジウム・スプリングスも同様です。

ラドンは、特に特定の地域、中でも花崗岩質の土壌を持つ地域では、地中から自然に放出されます。しかし、すべての花崗岩質の地域がラドンの放出量が多いわけではありません。例えば、アバディーンが位置する岩盤はラジウムを豊富に含んでいますが、ラドンが移動するために必要な亀裂がありません。一方、スコットランドの近隣地域（アバディーンの北）やコーンウォール／デボンでは、ラドンは岩盤から容易に放出されます。

ラドンはラジウムの崩壊生成物であり、ラジウムはウランの崩壊生成物である。住宅内の平均ラドン濃度マップが利用可能であり、対策計画の策定に役立つ。^{[ 8 ]}

家の下の土壌や岩盤に高濃度のウランが含まれているからといって、必ずしも空気中のラドン濃度が高くなるわけではないが、土壌中のウラン含有量と空気中のラドン濃度との間には正の相関関係が見られる。

ラドンは多くの家庭の室内空気の質を低下させます。（下記の「住宅内」の項を参照。）

空気中に放出されたラドン（^{222Rn ）は210Pb}や他の放射性同位体に崩壊し、 ^210Pbの濃度を測定することができます。この放射性同位体の沈着率は季節に大きく左右されます。以下は日本で観測された沈着率のグラフです。^{[ 9 ]}

日本で観測された鉛210の沈着速度の時間変化

井戸水はラドンを非常に多く含んでいる可能性があり、この水を家の中で使用することは、ラドンが家の中に入り込むもう一つの経路となります。ラドンは空気中に放出されて人体に被ばく源となる場合もあれば、水が人体に摂取されることで被ばくする場合もあります。これは別の被ばく経路です。^{[ 10 ]}

^{雨水は、ラドンとその崩壊生成物である214} Bi および²¹⁴ Pbの濃度が高いため、非常に放射能が高い場合があります。これらの放射性同位体の濃度は、原子力発電所での放射線監視を深刻に妨害するほど高くなる可能性があります。 ^{[ 11 ]}雨水中のラドン濃度が最も高くなるのは雷雨の時で、雷雨中にラドンが陽イオンを形成するため、雷雨中にラドンが濃縮されるという仮説が立てられています。^{[ 12 ]}雨滴の年齢の推定は、雨水中のラドンの短寿命崩壊生成物の同位体存在比を測定することによって得られています。^{[ 13 ]}

井戸から採取される水、油、ガスにはラドンが含まれていることが多い。ラドンは崩壊して固体放射性同位体となり、配管の内側に付着する。石油精製工場では、ラドンとプロパンの沸点が似ているため、プロパンを処理するエリアは工場内で最も汚染されているエリアの一つであることが多い。^{[ 14 ]}

ウラン鉱物はラドンガスと、その有害で放射能の高い崩壊生成物を放出するため、ウラン採掘は他の（すでに危険な）硬岩採掘よりもはるかに危険であり、露天掘りでない場合は適切な換気システムが必要となる。1950年代には、ナバホ族居留地で多くのウラン鉱床が発見されたため、アメリカのウラン鉱夫のかなりの数がナバホ族であった。これらの鉱夫の統計的に有意な割合が、ウラン鉱石とウランの自然崩壊生成物であるラドン222に曝露された後、喫煙とは通常関連しないタイプの癌である小細胞肺癌を発症した。 ^{[ 15 ]}発癌物質はウラン自体ではなく、ウランによって生成されるラドンであることが示された。^{[ 16 ]}生存者とその子孫の一部は、 1990年に放射線被ばく補償法に基づいて補償を受けた。

鉱山内の空気中のラドン濃度は現在、通常法律で規制されています。稼働中の鉱山では、換気、古い坑道の封鎖、鉱山内の水の管理によってラドン濃度を制御できます。鉱山が放棄されると、鉱山内の濃度が上昇し、皮膚が赤くなる（軽度の放射線火傷）レベルに達することがあります。一部の鉱山では、ラドン濃度が400～700 kBq m ⁻³に達することがあります。^{[ 17 ]}

肺組織がアルファ線放出体に曝される一般的な単位は、作業レベル月（WLM ）です。これは、人間の肺が170時間（鉱山労働者の典型的な1ヶ月分の労働時間）にわたって、3.7 kBqの^222Rn （崩壊生成物と平衡状態にある）を含む空気に曝された場合に生じる量です。この空気のアルファ線量率は1作業レベル（WL ）です。一般の人は年間0.2 WLMの被曝を受けると推定されており、生涯では約15～20 WLMに相当します。 NRCによると、1 WLMは5～10 mSvの肺線量（0.5～1.0 rem）に相当するが、経済協力開発機構（OECD）は1 WLMを5.5 mSvの肺線量に相当すると考えており、国際放射線防護委員会（ICRP）は1 WLMを専門労働者の5 mSvの肺線量（一般市民の4 mSvの肺線量）とみなしている。最後に、国連原子放射線影響科学委員会（UNSCEAR）は、1年間1 Bqの²²² Rn（崩壊生成物と平衡状態）に肺が被ばくすると61 μSvの線量が生じると考えている。^{[ 18 ]}

ヒトにおいては、100 WLM以上の被ばく量で肺がんとラドンとの間に（疑いの余地なく）関連性があることが示されています。複数の研究データを用いることで、15～20 WLMという低線量でもリスクが増加する可能性があることが示されています。残念ながら、これらの研究はデータのランダム誤差が非常に大きいため困難を伴いました。鉱山労働者は、作業中に肺に害を及ぼす可能性のある他の影響（例えば、粉塵やディーゼル排気ガス）にもさらされている可能性が高いです。

少なくとも1950年代からラドンが室内空気中に存在することは知られており、人体への影響に関する研究は1970年代初頭に始まった。^{[ 19 ]}住居におけるラドン被ばくの危険性は、ペンシルベニア州リメリック原子力発電所の従業員スタンリー・ワトラスの事例を受けて、1984年以降、より広く一般に知られるようになった。^{[ 20 ]}当局が汚染源を捜索している間、ワトラス氏は2週間連続で出勤途中に放射線警報器（ガイガーカウンター参照）を鳴らした。当局は、汚染源が彼の地下室の驚くほど高濃度のラドンであり、原子力発電所とは関係がないことを知り、衝撃を受けた。彼の家に住むことに関連するリスクは、毎日135箱のタバコを吸うことに相当すると推定された。 ^{[ 21 ]}

家の構造や換気方法によっては、ラドンが地下室や住居内に蓄積する可能性があります。欧州連合は、古い家屋では400 Bq /m ³、新しい家屋では200 Bq/m ³の濃度から対策を講じることを推奨しています。^{[ 22 ]}  

米国放射線防護測定協議会（NCRP）は、8 pCi /L（300 Bq/m ³ ）を超える濃度の住宅に対して対策を講じることを推奨しています。 

米国環境保護庁は、  148 Bq/m ^{3 (4} pCi /Lと表記)を超える濃度の住宅に対して対策を講じることを推奨しています。同庁の統計によると、米国の住宅の約 15 軒に 1 軒は室内ラドン濃度が高い状態です。米国公衆衛生局長官と EPA は、すべての住宅でラドン検査を受けることを推奨しています。1985 年以降、米国では数百万軒の住宅でラドン検査が行われています^{[ 22 ]} 

1階の床下に強制換気を行う床下空間を設けることで、家の中のラドン濃度を下げることができる。^{[ 23 ]}