Цель исследования – определение объемной активности радона-222 в воздухе жилых помещений населенного пункта Морен Эрзинского района Республики Тыва и оценка уровня накопления радона в помещениях.
Введение. Радон – радиоактивный газ, образующийся в процессе радиоактивного распада в цепочке естественных радионуклидов семейств урана и тория. Согласно оценке НКДАР ООН, радон и его дочерние продукты определяют примерно 3/4 годовой индивидуальной эффективной дозы облучения, получаемой населением от земных источников радиации [7]. Естественный изотоп радона 222Rn, являясь наиболее долгоживущим (период полураспада 3,82 дня), вместе с его дочерними продуктами распада (ДПР) вносят наиболее существенный вклад в облучение человека. Концентрации радона, встречающегося в естественных условиях, как правило, чересчур низкие для обнаружения его химическими методами. К примеру, активности 1000 Бк/м3 соответствует 0,17 пикограмм/м3. В среднем, концентрация радона в атмосфере составляет порядка 6 × 10−20 атомов на каждую молекулу в воздухе, что составляет примерно 150 атомов на каждый миллилитр воздуха. Таким образом, для надёжной и точной регистрации радона следует использовать физические методы.
Приборы и методы. Как и любой другой радиоактивный материал, радон может быть зарегистрирован дозиметрическими приборами по факту распада его изотопов и последующих дочерних продуктов. Таких методов регистрации существует множество — как непосредственно, так и по продуктам его распада. Одним из таких методов для непосредственной регистрации является электростатическое осаждение радона и его дочерних продуктов распада (ДПР) на поверхности полупроводникового детектора (ППД) альфа-распада с последующей дискриминацией частиц по энергетическому уровню. Именно на этом принципе работы основаны современные радон-мониторы. В качестве средства измерения использовался радиометр радона РРА-01М-03. Прибор позволяет определять объемную активность радона в пределах 20–20 000 Бк/м3 [4]. Радиометр радона РРА-01М-03 предназначен для измерений объемной активности (ОА) радона-222 и торона-220 в воздухе жилых и рабочих помещений, а также на открытом воздухе [3]. Применяется для контроля санитарных норм согласно СП 2.6.1.758-99 и МУ 2.6.1.715-98. Внесен в Государственный реестр средств измерений: регистрационный номер № 21365-01. Изготовитель ООО «НТМ-ЗАЩИТА». Радиометр радона РРА-01М-03 выполнен в виде носимого прибора с автономным и сетевым питанием. Прибор может работать в режиме монитора, подключаться к ПЭВМ [5]. Измерение объемной активности (ОА) радона-222 и торона-220 основано на электростатическом осаждении дочерних продуктов распада радона-222 и торона-220 – положительно заряженных ионов 218Ро (RaA) и 21бРо (ThA) – из отобранной пробы воздуха на поверхность полупроводникового детектора с помощью высокого положительного потенциала, поданного на электрод измерительной камеры [2]. Активность радона-222 и торона-220 определяется альфа-спектрометрическим методом по количеству зарегистрированных альфа- частиц при распаде RaA и ThA [1]. В процессе измерений контролируются следующие параметры окружающей среды: температура, относительная влажность и давление. Радиометр РРА-01М-03 обладает: а) возможностью измерения объемной активности радона, температуры, давления и влажности окружающей среды, а также полной автоматизацией процессов отбора, измерения проб и обработки результатов; б) возможностью хранения комплексных результатов (номер измерения, номер серии, дата и время измерения, температура, влажность, давление, количество зарегистрированных распадов RaA, ThА, абсолютные значения объемной активности радона с погрешностью) в ОЗУ радиометра (до 1500 комплексных результатов); в) возможностью просмотра данных из памяти радиометра на матричном дисплее в процессе измерения; г) возможностью вывода данных на ПЭВМ с графическим представлением информации и протоколом измерений [1]. Прибор позволяет измерять объемную активность аэрозольных короткоживущих продуктов распада радона (полоний-218, полоний- 214, висмут-214) и торона (свинец-212 и висмут-212), осаждаемых на аэрозольном фильтре [9].
Материалы и методы исследований. Радоновый контроль – измерения ОА радона или ЭРОА изотопов радона с целью проверки соответствия помещения нормативу, либо для оценки дозы облучения. Радон 222Rn является продуктом распада радия, в свою очередь, образующегося в процессе радиоактивного распада естественного урана-238. Это радиоактивный бесцветный и без запаха газ с периодом полураспада 3,82 суток. Он в 7,5 раз тяжелее воздуха. Как видно из схемы распада, данный газ и образующиеся короткоживущие продукты его распада являются интенсивными альфа - излучателями. Энергия альфа - частиц колеблется от 5,48 до 7,68 Мэв. Это обусловливает их активное воздействие на биологические ткани внутренних органов человека (бронхи, лёгочный эпителий и т.д.). Материалами для данной работы являлись результаты измерения объемной активности (ОА) радона в типичных помещениях сельского населенного пункта Морен Эрзинского кожууна Республики Тыва. В каждой обследуемой жилой единице (квартире или односемейном доме) измерения проводились с максимальной длительностью нахождения людей, в спальне [6]. Измерения проводились методом активной сорбции с помощью радиометра. Прибор предназначен для проведения автоматизированного непрерывного экологического мониторинга окружающей среды по следующим параметрам: объемная активность радона; температура окружающей среды; давление; влажность. Может работать совместно с приставкой ПОУ для определения объемной активности Rn-222 в различных средах (воздухе, воде, почве) и определения плотности потока радона при картировании территорий застройки. Обладает следющими свойствами:
- возможность хранения комплексных результатов (номер измерения, номер серии, дата и время измерения, температура, влажность, давление, количество зарегистрированных распадов Ra A, Th А, абсолютные значения объемной активности радона с погрешностью) в ОЗУ радиометра (до 1500 комплексных результатов)
- просмотр данных из памяти радиометра на матричном дисплее в процессе измерения
- вывод данных на ПЭВМ с графическим представлением информации и протоколом измерений
- параллельный вывод спектрометрической информации на многоканальный анализатор
- организация программными средствами спектрометра из компьютера Заказчика
- возможна поставка в конфигурации с любым IBM-совместимым компьютером по выбору.
Результаты исследований и их обсуждение. Следует отметить, что ОА радона в помещениях жилых зданий является весьма вариабельной величиной и во многом зависит от конструктивных особенностей и защитных свойств зданий. Если принять, что в сельских населенных пунктах преобладают одноэтажные деревянные строения с простыми фундаментами и деревянными полами, то можно считать, что поступление радона в помещение определяется, в основном, свойствами подстилающих пород. По материалам измерений ОА радона, проведенных в населенном пункте Морен, были определены средние значения ОА радона. В ходе исследования в 2015 году обследовано 10 жилых помещений: максимальная объемная активность составляет 110±24 Бк/м3; минимальная ОА - 20 Бк/м3. Максимальная объемная активность радона (110±24 Бк/м3) установлена в помещении частного дома по адресу ул.Хайыракан, 13. Жилые дома с такой объемной активностью попадают в 2 категорию радоноопасности. Для защиты жилых помещений дома от радона устраивают два рубежа обороны [8]:
- Выполняют газоизоляцию ограждающих строительных конструкций, которая препятствует проникновению газа из грунта в помещения.
- Предусматривают вентиляцию пространства между грунтом и защищаемым помещением. Вентиляция снижает концентрацию вредного газа на границе грунта и помещения, до того, как он сможет проникнуть в помещения дома.
Для уменьшения поступления радона в жилые этажи выполняют газоизоляцию (герметизацию) строительных конструкций. Газоизоляцию обычно совмещают с устройством гидроизоляции подземной и цокольной частей здания. Такое совмещение не вызывает сложностей, так как материалы, используемые для гидроизоляции, обычно являются барьером и для газов. Слой пароизоляции также может служить барьером для радона. Следует заметить, что полимерные пленки, особенно полиэтиленовая, хорошо пропускают радон. Поэтому, в качестве газо-, гидро- пароизоляции цокольной части здания необходимо использовать полимер - битумные рулонные материалы и мастики. Газо- гидроизоляцию обычно устраивают в двух уровнях: на границе грунт - здание и на уровне цокольного перекрытия. Если в доме есть подвал, который используется для длительного пребывания людей или имеется вход в подвал с жилой части первого этажа, то газо- гидроизоляцию поверхностей подвала следует выполнить в усиленном варианте. В доме без подвала, с полами по грунту тщательно выполняют газо- гидроизоляцию на уровне конструкций подготовки пола первого этажа. Качественную газо- гидроизоляцию выполняют способом оклейки конструкций специальными гидроизоляционными материалами. Стыки рулонных газо- гидроизоляционных материалов, настилаемых всухую, обязательно герметизируются клейкой лентой. Газо- гидроизоляция горизонтальных поверхностей обязательно должна быть герметично состыкована с аналогичным покрытием вертикальных конструкций. Особое внимание уделяют тщательной герметизации мест прохода через перекрытия и стены трубопроводов коммуникаций. Барьера газоизоляции из-за дефектов строительства и нарушений целостности при последующей эксплуатации здания может оказаться недостаточно для защиты здания от почвенного радона. Поэтому, наряду с газоизоляцией, используют систему вентиляции. Устройство вентиляции, кроме того, может снизить требования к газоизоляции, что удешевит строительство.
Для защиты от почвенного радона устраивают вытяжную вентиляцию пространства, расположенного под защищаемым от радона помещением. Такая вентиляция перехватывает вредный газ на пути к защищаемому помещению, до барьера газоизоляции [8]. В пространстве перед барьером газоизоляции снижается давление газов или даже создается зона разряжения, что снижает и даже предотвращает поступление газа в защищаемое помещение.
Такая, перехватывающая радон, система вентиляции нужна еще и потому, что обычная вытяжная вентиляция в защищаемых помещениях подсасывает воздух извне помещения, увеличивая при дефектах газоизоляции поступление радона из грунта. Для защиты от радона эксплуатируемых подвалов или первых этажей зданий с полами по грунту устраивают вытяжную вентиляцию пространства под бетонной подготовкой пола.
Проведенные исследования показали, что во всех исследованных помещениях величина ЭРОА радона-222 не превышала нормативного значения 200 Бк/м3.
Выводы:
1.Обследованы уровни накопления радона-222 в помещениях жилых помещений населенного пункта Морен.
2.Максимальная объемная активность радона (110±24 Бк/м3) установлена в помещении частного дома по адресу ул.Хайыракан, 13.
Библиографическая ссылка
Ловандай Ч.М. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕМНОЙ АКТИВНОСТИ РАДОНА В ЗДАНИЯХ ПОСЕЛКА МОРЕН (ТУВА) // Международный студенческий научный вестник. – 2018. – № 5. ;URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=18677 (дата обращения: 25.04.2024).