Сетевое издание

Международный студенческий научный вестник

ISSN 2409-529X

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:

1. Определить содержание радона в жилых помещениях города Кызыла.
2. Обобщить материал по распределению радона в жилых помещениях.
3. Создать электронную базу данных о содержании радона в воздухе помещений.
4. 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]:

1. При концентрации радона в 2 ниже допустимого значения здание относилось к первой категории безопасности (отсутствует радоноопасность).
2. При наличии в здании помещений с концентрациями радона от 50 до 100 Бк/м³ помещение относилось ко второй категории (относительная радоноопасность).
3. 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 

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

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:

1. Впервые определено содержание радона в жилых помещениях микрорайона «Спутник» г. Кызыла.
2. 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.
3. Установлено, что ОА радона в исследованных объектах не превышает установленных норм радиационной безопасности.