Радиоактивные строительные материалы

Радиационная безопасность является одним из важнейших гигиенических критериев экологической безопасности материала. Радиоактивность материала может быть, как естественной, так и искусственной.

Рисунок 1. Основные источники радиации

Понятие естественной радиоактивности, содержание радионуклидов в строительных материалах

Природная (естественная) радиоактивность отражает содержание таких радиоактивных веществ как радий (226Ra), торий (232Th), калий (40К) в различной концентрации в минеральном сырье, используемом в строительстве. Природная радиоактивность характерна как для сырья (щебень, песок, цемент и пр.), так и для готовой продукции (кирпич, керамическая плитка, железобетонные конструкции, бетон и растворы, искусственные камни, облицовочные плиты).

Вулканические породы (гранит, пемза, туф, графит) имеют выше уровень радиоактивности, чем осадочные породы (карбонатные породы, известняк, песок). Самыми безопасными материалами для строительства считаются кирпич, бетон и дерево. Известно, что у кирпичных, каменных и бетонных зданий мощность дозы излучения в 2-3 раза выше, чем в деревянных.

Одним из крупнейших источников радиации на строительной площадке является уголь, хотя он содержит малое количество первичных радионуклидов. При сжигании угля образуется зола, зольная пыль и шлак. Именно в них и концентрируются радионуклиды. Использование золы в качестве добавки к цементам и бетонам может привести к увеличению радиационного облучения и таким образом вносит существенный вклад в облучение населения.

Загрязнение радионуклидами бывает снимаемое (можно смыть) и неснимаемое (нельзя смыть, не поддается очистке). Высокое содержание радионуклидов в строительных материалах, а также загрязнение поверхностей помещения различными радионуклидами, которые оседают в аэрозольной форме приводит к внешнему гамма-облучению.

d7f250727448bb258c8f35c6ad34a90b.png

Опасность радиоактивного излучения состоит в том, что при распаде радионуклида образуются изотопы химических элементов, принадлежащие соседним группам периодической системы, что может привести к разрыву химических связей и перестройке молекул организма. Эффект радиационного воздействия может проявиться совсем не в том месте, которое подвергалось облучению.

  • Поглощенная доза — отношение ионизирующей энергии, переданной веществу к массе этого вещества. Единица измерения грей [Гр] или рад [рад].
  • Мощность излучения — приращение дозы в единицу времени. Единица измерения грей в секунду [Гр/с].
  • Эквивалентная доза — величина, определяющая воздействие излучения на организм, равная произведению поглощенной дозы на коэффициент качества. Коэффициент качества показывает во сколько раз радиационная опасность от воздействия на живой организм данного вида излучение больше, чем от воздействия гамма-излучения (Кγ=1). Единица измерения зиверт [Зв].

Облучение гамма-квантами может вызвать хроническую и острую лучевую болезнь, различные виды онкологических заболеваний, мутации, а также к угнетению иммунной системы организма и сделать его восприимчивым к различным заболеваниям.

Исследования показали, что при облучении дозой в 1 Гр вероятность возникновения онкологических заболеваний возникает у 10 человек из 1000, а наследственных дефектов — у 2 человек из 1000.

Контроль на строительных объектах

Контроль радиационной безопасности строительных материалов на территории России проводится в соответствии с Федеральными законами «О радиационной безопасности населения» и «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения».

Контролируемая величина — удельная эффективная активность ЕРН (Аэфф) — суммарная удельная активность ЕРН в материале, определяемая с учетом их биологического воздействия на организм человека. Измеряется в Бк/кг. Эта характеристика указывается в гигиенических сертификатах и паспортах на строительные материалы.

Измерения активности радионуклидов производится на навесках, отобранных из представительной пробы, в лабораторных условиях с использованием спектрометрической установки МКС-01А «мультирад» со сцинтилляционным детектором гамма-излучения.

Методика, используемая лабораторией в рамках государственных проверок, позволяет определять радионуклидный состав счетного образца и рассчитать удельную активность радионуклидов.

В качестве результатов измерений удельных активностей ЕРН в представительной пробе принимают средние арифметические значения удельных активностей каждого радионуклида (Aj) по пяти навескам

c4a52c814b5ebdb84c8b8fb388b5a8c4.png

где i=1, 2, …, n — номер навески.

4ef122c801f465d9dee3ff43a939d8fe.png

Значение удельной эффективной активности ЕРН (Aэфф) для представительной пробы вычисляют в соответствии с формулой с использованием значений для каждого радионуклида.

Абсолютную погрешность определения значений Аэфф вычисляют по формуле

За результат определения удельной эффективной активности ЕРН в контролируемом материале и установления класса материала принимают значение, определяемое по формуле

Для строительства и ремонта жилых и общественных зданий допускается использовать материалы с Аэфф не более 370 Бк/кг.

Источник

Рейтинг
Ufactor
Добавить комментарий