, гдеОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ЭМАНИРОВАНИЯ РАДОНА ГАММА-МЕТОДОМ
Бормотова Елена Валерьевна., Яковлева Валентина Станиславовна
Научный руководитель: Каратаев Владимир Дмитриевич, к.т.н., доцент каф. ПФ ФТФ ТПУ
Томский Политехнический Университет, г.Томск, Россия
Изотопы радона при нормальных условиях находятся в газообразном состоянии. Это приводит к миграции их из твердых веществ. Такой процесс называется эманированием.
Количественной характеристикой эманирования является коэффициент эманирования, который нельзя рассматривать как постоянную характеристику твердого тела, т.к. он зависит от его физического состояния и свойств внешней среды.
Для почв коэффициент эманирования значительно варьирует в зависимости от типа почв, географического расположения, метеорологических параметров. Для строительных материалов он сильно зависит от технологий производства и состава (сырьевого материала).
Для расчета скорости эксхаляции радона с поверхности почвы или строительных материалов необходимо знать коэффициенты эманирования, характерные для рассматриваемого региона.
В последние годы было установлено, что радиоактивность воздуха в жилищах, обусловленная радоном и его дочерними продуктами, является одним из основных источников облучения насления.
Поступление радона в жилые помещения обусловлено эманированием из строительных конструкций и почвы. Для многоэтажных домов радон, поступающий из почвы, не вносит большого вклада в общую активность в воздухе помещений, поскольку такие дома имеют надежный фундамент, препятствующий поступлению радона
. Как показали результаты обследования многоэтажных зданий, уровни радона в помещениях, расположенных на разных этажах, совпадают в пределах погрешности метода исследования. Поэтому, главным источником поступления радона в таких домах является эманирование из строительных материалов.По данным Томского областного комитета госстатистики в городе имеется 5,6% домов с пятью и более этажами, т.е. это кирпичные и панельные дома. Остальную часть составляют деревянные, шлакоблочные (в основном двухэтажные) дома и дома из глины, самана и других материалов. Хотя процент многоэтажных домов и невелик, но количество людей, проживающих в них, около 80 % от общего количества населения, проживающего в Томске. Поэтому важно провести оценку радоноопасности в этих зданиях.
Скорость поступления эманации из строительных конструкций в воздух помещений определяется эффективной удельной активностью радия в строительном материале (Сэфф) и равна произведению удельной активности на коэффициент эманирования. Но для материалов, используемых в стройиндустрии Томска и Томской области, коэффициент эманирования ранее не определялся.
Существует множество различных методов определения коэффициентов эманирования, однако в лабораторных условиях используют в основном гамма-метод. Метод заключается в измерении гамма-активности предварительно деэманированных проб через различные промежутки времени после помещения в герметично закрытый контейнер. Первое измерение А0 проводят не менее чем через три часа после герметизации контейнера, когда полностью распадутся дочерние продукты распада радона, связанные с находившимся в пробе свободным радоном. Последующие одно или несколько измерений А равн. проводят обычно через 4-30 суток после герметизации.
По соотношению результатов активности определяют коэффициент эманирования по формуле:
, где
Несмотря на сравнительно высокий уровень гамма-фона лабораторных установок, гамма-метод достаточно чувствителен. Приемлемая точность определения коэффициента эманирования обеспечивается при содержании радия в пробе не менее 30 Бк/кг.
Авторами доклада проведены исследования по определению коэффициентов эманирования гамма – методом в почвах г. Томска и в образцах материалов местной стройиндустрии. Для этого была собрана экспериментальная установка, на базе аттестованного полупроводникового гамма-спектрометра. Измерения проводились в геометрии Маринелли с предварительной подготовкой проб по стандартным методикам.
Основные используемые строительные материалы в городе Томске - это кирпич, дерево, глина, саман, шлак, камень, бетон. Кирпич красный выпускают на двух Томских заводах. Глину красную и белую, для производства кирпича, добывают на Родионовском месторождении (район Бахтин), Арышевском месторождении (село Зырянка Асиновского района), в Корниловском и Копыловском карьерах.
Для исследования были отобраны образцы кирпича, древесины, глины красной и белой, плитки внутренней облицовки ГОСТ 6141-91, плитки фасадной ГОСТ 13996-93 и 1 образец шлака в смеси с цементом и песком, используемого в 50-е годы для массового строительства шлакоблочных домов.
Для кирпича получили коэффициент эманирования радона для разных партий в диапазоне (3.5-4.5)% со средним арифметическим 4,1%.
Коэффициент эманирования радона для глины составил (10-35)%.
Для древесины коэффициент эманирования радона сложно определить гамма- методом, поскольку измеренная удельная активность радия-226 составила в среднем 2,7 Бк/кг.
e-mail: asf@asf.e-burg.ru