СОДЕРЖАНИЕ ПРИРОДНЫХ РАДИОНУКЛИДОВ В МАТЕРИАЛАХ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Бормотова Е.В., Титенкова Н.В., Чернова И.Ю., Яковлева В.С.

Научный руководитель: Каратаев Владимир Дмитриевич, к.т.н., доцент каф. ПФ ФТФ ТПУ

Каратаев Владимир Дмитриевич, к.т.н., доцент каф. ПФ ФТФ ТПУ, г.Томск, Россия

Содержанию естественных радионуклидов (ЕРН) в строительных материалах уделяется огромное внимание, как в России, так и за рубежом. Местными органами санитарно-эпидемиологического надзора ведется непрерывный контроль за содержанием ЕРН (40К, 226Ra, 232Th) в продукции местных добывающих предприятий стройиндустрии и в импортируемых стройматериалах на соответствие классу радиационного качества. Строительные материалы, удельная эффективная активность которых не более 370 Бк/кг, соответствуют I классу и пригодны для строительства жилых и общественных зданий без ограничений (согласно нормам радиационной безопасности НРБ 99).

Кроме внешнего гамма- облучения от ЕРН, содержащихся в строительных материалах, население может подвергаться и внутреннему облучению от радионуклидов, содержащихся в воздухе помещений (продукты распада радона и торона).

Как известно, 226Ra и 232Th являются источниками радона (222Rn, 220Rn), который, выделяясь из строительных конструкций в воздух помещений, увеличивает общую концентрацию радона. Согласно "Нормам радиационной безопасности НРБ-96" величина эквивалентной равновесной объемной активности (ЭРОА) радона - 222 в воздухе помещений зданий, сдаваемых в эксплуатацию, не должна превышать 100 Бк/м3, а для эксплуатируемых 200 Бк/м3.

Количество радона выделяющегося из строительных материалов зависит не только от содержания радия, но и определяется величиной коэффициента эманирования радона. Для целей прогнозирования уровней радона в зданиях необходимо исследование содержания радия в строительных материалах, которое может значительно варьировать в зависимости от типов материала, его состава, технологии изготовления и места добычи сырья.

Проведено исследование образцов строительных материалов, выпускаемых Томскими предприятиями, на содержание ЕРН. Спектрометрический анализ образцов осуществлен на полупроводниковом гамма - спектрометре в лаборатории радиационного контроля (ЛРК) ТПУ. Отбор и подготовка образцов к измерению проведены в соответствии с требованиями межгосударственного стандарта “Материалы и изделия строительные” ГОСТ 30108-94.

Сырьем для производства кирпича, выпускаемого на двух Томских заводах строительных материалов, служит глина красная и белая, которую добывают на Родионовском месторождении (район Бахтин), Арышевском месторождении (село Зырянка Асиновского района), в Корниловском и Копыловском карьерах. Исследованы такие материалы как цемент, гравий, песок, шлак, глина, кирпич и древесина.

Удельная эффективная активность естественных радионуклидов (Аэфф) в образцах рассчитана с учетом их биологического воздействия на организм человека. Результаты исследования содержания ЕРН и Аэфф представлены в таблице 1.

Табл. 1.

Наименование материала

Количество образцов

Удельная активность, Бк/кг

(средняя по образцам)

Аэфф,

Бк/кг

(средняя)

40К

226Ra

232Th

Глина красная, белая

6

440

12

52,5

118

Цемент

2

311

100

25

160

Песок

6

348

(16 – 70)

38

9

62

Гравий

1

81

17

5

31

Шлак

3

370

(47–150)

92

40

176

Кирпич

6

(191 – 553)

351

36

(52-60)

53

135

Древесина

2

8

3

-

2

Уровень гамма- излучения и радоновыделения в строительных конструкциях зависит от радиационной характеристики входящих в них компонентов. Из таблицы видно, что кирпич и глина, служащая сырьем, имеют практически одинаковую эффективную удельную активность, которая меньше 370 Бк/кг. Люди, живущие в домах, построенных из кирпича с подобными значениями удельной активности ЕРН, не будут подвергаться повышенному гамма- облучению. Вклад в общий уровень радона в воздухе помещений кирпичных домов от строительных материалов будет незначительный. Объемная активность радона в домах, построенных из такого кирпича, не должна превышать 100 Бк/кг, при условии наличия прочного (без трещин и пустот) фундамента, предотвращающего поступление радона из почвы.

Содержание ЕРН в древесине очень мало, по сравнению с остальными строительными материалами. Дома, построенные из дерева, всегда считались экологически чистыми. Хотя в деревянных домах практически всегда отсутствует фундамент, что способствует повышенному поступлению радона из почвы внутрь помещений.

Шлак, используемый в строительстве шлакоблочных домов, имеет самую высокую эффективную удельную активность ЕРН. Основной вклад в Аэфф для шлака вносят торий и радий (и продукты их распада), которые концентрируются при сжигании отходов производства и при значительных количествах могут являться источниками повышенного как внешнего, так и внутреннего облучения людей.


e-mail: asf@asf.e-burg.ru