Введение. Первичными источниками радона являются горные породы, содержащие уран. В зависимости от геологических условий и от возможностей его повышенной миграции, радон встречается главным образом в шахтах, в пещерах, тоннелях и в водных источниках. Радон, выделившийся из горных пород, может попадать в жилые помещения путем прямого проникновения через фундамент объекта или с помощью воды и его называют обычно домашним радоном. Его концентрация зависит от содержания радона в почвенном воздухе помещения, а также от наличия системы вентиляции. Главным источником радона в воздухе является почва. Средняя удельная активность Ra-226 в почве – примерно 40 Бк/кг-1, что соответствует образованию около 40 атомов Rn-222 в секунду на один килограмм почвы. Атомы радона попадают в воздух, проникая между частицами почвы, ускользнуть в почвенный газ могут только те, которые образовались очень близко к поверхности почвы. Таким образом, часть радия, привносящая вклад в содержание радона в почвенном газе, зависит от гранулометрического состава почвы и варьирует в пределах от 5 - 30 % в большинстве почв до 60% в почвах с очень мелким размером частиц. Концентрация радона в почве зависит от множества факторов, таких как содержание радия в почве, количество радия, производящего радон, пористость почвы, влажность почвы, т.е. насколько сильно поры заполнены водой, скорости перемешивания почвенного газа с атмосферным воздухом.
Цель исследования – определение объемной активности природного радона-222 в воздухе жилых помещений микрорайона «Спутник» города Кызыла Республики Тыва и оценка уровня накопления радона в помещениях. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
- Определить содержание радона в жилых помещениях города Кызыла.
- Обобщить материал по распределению радона в жилых помещениях.
- Создать электронную базу данных о содержании радона в воздухе помещений.
- Изучить влияние изменения атмосферных условий на вариации объемной активности радона.
Приборы и методы. Основным радиологическим параметром для оценки величины облучения является потенциальная энергия, приходящаяся на единицу активности радона - 222 [1, с. 225]. 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 нашей работе в качестве средства измерения использовался радиометр радона РРА-01М-03 с допустимой относительной погрешностью ±30% [2, с. 182]. Прибор позволяет определять объемную активность радона в пределах 20–20 000 Бк/м3 [3, с. 1344]. 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 [4, с. 76]. 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 [5, с. 15]. Радиометр радона РРА-01М-03 выполнен в виде носимого прибора с автономным и сетевым питанием. Прибор может работать в режиме монитора, подключаться к ПЭВМ. 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 [6, с. 257].
Материалы и методы исследований.
Материалами для данной работы являлись результаты измерения объемной активности (ОА) радона в типичных помещениях города Кызыла Республики Тыва. В каждой обследуемой жилой единице (квартире или односемейном доме) измерения проводились с максимальной длительностью нахождения людей, в спальне [7, с. 146]. Точка измерения выбиралась в месте, исключающем прохождение через него потоков воздуха, обусловленных сквозным проветриванием помещения (в стороне от прямой, соединяющей окно и дверь в помещении) [8, с. 146].
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 микрорайоне «Спутник» преобладают одноэтажные деревянные строения с простыми фундаментами и деревянными полами, то можно считать, что поступление радона в помещение определяется, в основном, свойствами подстилающих пород. В процессе исследований выполнялись следующие работы:
- в каждой обследуемой жилой единице проводились повторные измерения;
- проводились измерения объемной активности в течение весеннего периода;
- проводились измерения концентрации радона в одноэтажных и многоэтажных зданиях микрорайона;
- проведены суточные измерения концентрации радона в жилых помещениях;
- проводилось наблюдение за воздействием изменений температуры воздуха и атмосферного давления на процесс выделения радона из почвы.
В ходе исследования было проведено 52 замеров концентрации радона в помещениях. Исследования проводились в весенний период 2018 года. По материалам измерений ОА радона, проведенных в городе Кызыле, были определены средние значения ОА радона. Установлено, что среднее значение объемной активности (ОА) радона в воздухе жилых помещений города Кызыла составляет 54+19 Бк/м3 (давление: 709-711; влажность 55-70%; температура: 20-240 С). Максимальное значение концентрации радона составляет 78±23 Бк/м3. Контроль природного радиационного фона предусмотрен Федеральным Законом «О радиационной безопасности населения», а также «Нормами радиационной безопасности (НПР-96)», которые ограничивают суммарную дозу облучения от естественных радионуклидов. Из естественных радионуклидов наибольший вклад в дозовую нагрузку вносит радон. Поднимаясь по трещинам и разломам из глубин земной коры, радон может скапливаться в жилых и рабочих помещениях. При использовании стройматериалов с повышенным содержанием урана в помещениях также выделяется радон. По действующим санитарным нормам (НРБ-96/2009) его концентрация во вновь строящихся зданиях не должно превышать 100 Бк/м3, в уже существующих 200 Бк/м3 воздуха. Поэтому в настоящей работе проведена оценка радонобезопасности жилых помещений. Прежде чем дать характеристику степени радоновой опасности, нами условно все здания были разделены на три группы опасности, принятие в литературе. В основу этого разделения были положены следующие принципы [9]:
- При концентрации радона в 2 ниже допустимого значения здание относилось к первой категории безопасности (отсутствует радоноопасность).
- При наличии в здании помещений с концентрациями радона от 50 до 100 Бк/м3 помещение относилось ко второй категории (относительная радоноопасность).
- При обнаружении концентрации радона выше 100 Бк/м3 здание относилось 3 категории радоноопасности (условная радоноопасность).
Таблица 1.
Оценка радоноопасности жилых помещений микрорайона «Спутник» г. Кызыла
|
Показатель
|
Диапазоны значений показателей по категориям радоноопасности |
||
|
1 категория |
2 категория |
3 категория |
|
|
ОА радона, Бк/м3 |
<50 |
50-100 |
100-200 |
|
Процентная доля, % |
0% |
100% |
0% |
|
Жилые дома |
|
Микрорайон «Спутник» |
|
Помещения, находящиеся на территории микрорайона «Спутник» города Кызыла относится к 2-ой категории радонобезопасности. На основании полученных данных можно заключить, что проведения каких-либо мероприятий по снижению радиационного воздействия на население не требуется.
Проведенные исследования показали, что в микрорайоне «Спутник» города Кызыла зоны с катастрофически высокими выделениями радона (более 400 Бк/м3) из грунтов отсутствуют, и поэтому применения в строящихся в микрорайоне домах радикальных и достаточно дорогих средств противорадоновой защиты не требуется. Учитывая свойства наиболее часто применяемых в предгорных районах Тувы конструкций подземной части жилых домов, обычно достаточно лишь частичное повышение их газонепроницаемости путем применения технических решений, аналогичных устройству гидроизоляции подземных конструкций.
Сравнительные данные ОА радона в жилых зданиях регионов России представлены в таблице 2. Из представленных данных видно, что территория микрорайона «Спутник» города Кызыла Республики Тыва попадает в категорию условно радонобезопасных территорий.
Таблица 2.
Данные по объемной активности радона на первых этажах в жилых зданиях обследованных населенных пунктов ряда регионов России и условия проведения измерений
|
Область (город) |
Сезон измерения |
Категория населения |
ОА радона в жилых помещениях, Сред, значения Бк/м3 |
|
Свердловская |
Все сезоны Все сезоны |
Город сельское |
45 106 |
|
Ленинградская |
Осень |
городское |
54 |
|
Московская |
Лето, осень |
городское |
58 |
|
Брянская |
Осень |
сельское |
72 |
|
Тульская |
Весна - осень |
Сельское и городское |
70 |
|
Оренбургская |
Осень-весна |
Сельское и городское |
90 |
|
Алтайский край |
Весна - осень |
Сельское и городское |
293 |
|
Республика Тыва, г. Кызыл. |
весна |
городское |
54 |
Основными причинами накопления радона в воздухе помещений существующих жилых и общественных зданий следует отнести отсутствие радонозащитной системы в зданиях, расположенных на радоноопасных участках территорий, неэффективная работа вентиляционной системы в жилых и общественных зданиях или их отсутствие в частных жилых домах.
Поэтому в целях обеспечения радиационной безопасности населения города Кызыла Республики Тыва, снижения доз облучения населения, получаемых от природных источников ионизирующего излучения, перед началом строительства зданий и сооружений жилого, общественного и производственного назначения на стадии отвода земельного участка рекомендуется предварительно проводить контроль участка территории под застройку на интенсивность потока радона с грунта. И в случае выявления превышения гигиенического норматива по плотности потока радона с грунт – заложить на стадии проектировании здания систему радонозащитных конструкций, ограждений и т.д. Так как, мероприятия по противорадоновой защите здания, осуществляемые на стадиях его проектирования и строительства, более эффективны и требуют меньших затрат, чем мероприятия по снижению содержания радона в уже построенном здании.
Выводы:
- Впервые определено содержание радона в жилых помещениях микрорайона «Спутник» г. Кызыла.
- Установлено, что среднее значение объемной активности радона в воздухе жилых помещений микрорайона «Спутник» города Кызыла составляет 54+19 Бк/м3, при максимальном 78±23 Бк/м3.
- Установлено, что ОА радона в исследованных объектах не превышает установленных норм радиационной безопасности.
Библиографическая ссылка
Саая С.К. КОНЦЕНТРАЦИЯ РАДОНА В ЗДАНИЯХ МИКРОРАЙОНА «СПУТНИК» ГОРОДА КЫЗЫЛА // Международный студенческий научный вестник. – 2018. – № 5. ;URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=19123 (дата обращения: 19.04.2024).