РАСПРЕДЕЛЕНИЕ УРОВНЕЙ РАДОНА ПО ЭТАЖНОСТИ

Голованова Елена Васильевна, Яковлева Валентина Станиславовна, Лысенко Наталья Сергеевна

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

Томский Политехнический Университет, г.Томск, Россия

Известно, что радон и его продукты распада вносят основной вклад в суммарную дозу от источников природной радиации. Содержание радона в зданиях зависит от многих факторов, таких как используемые стройматериалы, почва под зданием, тип фундамента, использование газовых плит, наличие вентиляции, метеорологические параметры и др. Источники поступления радона внутрь помещения различны для разных типов зданий. Также, согласно литературным данным, уровни радона на разных этажах могут сильно варьировать в зависимости от типа здания.

К настоящему времени проведено достаточно большое количество исследований, в основном за рубежом, результаты которых подтверждают существование закономерностей в распределении уровней радона по этажам. Для определенных зданий с известными конструкционными характеристиками, типом стройматериала и перекрытий, параметрами почвы под зданием, можно математически моделировать объемную активность радона в воздухе помещений в зависимости от уровня этажа.

Однако, все процессы, влияющие на перенос радона сложно учесть корректно. Модель, учитывающая только диффузионный перенос радона, позволит получить качественную характеристику. Сопоставление теоретических расчетов с экспериментальными данными поможет разработать методику экспрессного радиационно-гигиенического обследования по одному или нескольким измерениям, что особенно актуально для сдаваемых в эксплуатацию зданий.

Таким образом, для оценки радоноопасновсти здания в целом, следует изучать распределение радона по этажности для каждого типа здания. Большой интерес представляют исследования на содержание радона разных концентраций между подвалом и первым этажом в одноэтажных домах или между этажами в многоэтажных.

В связи с этим в городе Томске проведена работа по изучению распределения уровней радона по этажности. На содержание радона-222 исследовано 18 жилых домов с разными типами материалов наружных стен (дерево, кирпич, шлак, бетон) при помощи угольных адсорберов и трековых детекторов. Измерения радона-222 методом адсорбции активированным углем проводились на аттестованном сцинтилляционном гамма - спектрометре в лаборатории радиационного контроля (ЛРК) ТПУ. Измерения трековыми детекторами были выполнены совместно с Госкомэкологии Томской области.

Полученные данные показали различный характер распределения радона по этажам для зданий с разным типом стройматериалов и фундамента. Так, например, для кирпичных и панельных жилых домов не просматривается какой- либо зависимости объемной активности радона в воздухе помещения от уровня этажа, т.е. концентрация радона на разных этажах варьирует около среднего значения в диапазоне 25% (погрешность метода составляет 25%). Для деревянных домов зависимость объемной активности радона от этажа сильная. В основном, концентрация радона в помещениях второго этажа в 2 раза меньше, чем на первом., что имеет простое объяснение. Фундамент в деревянных домах или вообще отсутствует, или немонолитный, т.е. во всех домах есть подпол.

В Томске в 50-е годы массово строились шлакоблочные двухэтажные жилые дома. В настоящее время в них проживает довольно значительная часть населения г. Томска. Известно, что шлак является концентратором естественных радиоактивных элементов, поэтому в таких домах возможна высокая эманация радона и торона. Измеренные уровни радона в шлакоблочных домах так же, как и в деревянных заметно различаются на первом и втором этажах.

Для выбранных домов промоделировано распределение уровней радона по этажам, для этого использовались реальные значения содержания радия-226 в стройматериалах и почве. Образцы строительных материалов предоставили местные заводы, производящие кирпич и панельные блоки. Удельная активность радия-226 определена с помощью полупроводникового гамма - спектрометра в ЛРК ТПУ.

Сравнивая теоретические расчеты и экспериментальные данные можно сделать следующие выводы:

  1. Для деревянных домов, расположенных на почвах с известными характеристиками и при отсутствии разломов и других нарушений структуры пород, модель достаточно хорошо (различие теории с экспериментом 10-17% входит в погрешность метода измерения) предсказывает уровни радона в помещениях 1 и 2 этажей.
  2. Для кирпичных и панельных жилых зданий расчетная зависимость отличается от измеренной в среднем на 35%. При проведении двух или трех измерений объемной активности радона на первом этаже после корректировки, модель может предсказывать уровни радона на разных этажах с приемлемой погрешностью (25 – 30%).
  3. Для шлакоблочных домов требуется измерение концентрации радона в не менее 50% жилых квартир при оценке радоноопасности здания.

Поскольку при оценке радоноопасности кирпичных и панельных жилых зданий требуется проведение достаточно большого объема измерений, а следовательно больших затрат времени и расходных материалов, то использование предварительных расчетов позволит заметно сократить требуемое количество измерений.

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