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 ТПУКаратаев 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) |
||
40 К |
226 Ra |
232 Th |
|||
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