Оценка содержания радона в воздухе жилого помещения

Министерство образования и науки Российской Федерации Поволжский Государственный Технический Университет Кафедра управления природопользованием и лесозащиты Курсовая работа по дисциплине «Радиоэкология»

На тему

«Оценка содержания радона в воздухе жилого помещения»

Выполнил: ст.гр. ЭкиП-11

Окунев М. А Проверил: доцент, канд. с.-х. наук Гончаров Е. А Йошкар-Ола 2011 г.

В настоящее время радиационный фактор имеет важное значение в жизни человека и для его здоровья. Наибольший вклад в радиоактивное облучение человека вносит радиоактивный природный газ радон. Он ответствен за половину годовой дозы облучения, получаемой людьми от всех природных источников.

Радон, попадая в организм человека, он способствует процессам, приводящим к раку лёгких. Распад ядер радона и его дочерних изотопов в легочной ткани вызывает микроожог, поскольку вся энергия альфа-частиц поглощается практически в точке распада. Считается, что радон — второй по частоте (после курения) фактор, вызывающий рак лёгких.

Поэтому целью курсовой работы стало изучение содержания радона в воздухе двухэтажного жилого помещения как нормируемого показателя санитарно-гигиенического состояния помещений общественного назначения.

В соответствии с указанной целью были поставлены следующие задачи:

1. Изучить и проанализировать литературу по данной теме.

2. Освоить методику оценки содержания радона в воздухе помещения с применением аэрозольного альфа-радиометра радона РАА-3−01 «АльфаАЭРО».

3. Определить содержания радона в воздухе двухэтажного жилого помещения.

4. Сделать заключение о соответствии уровня радона в жилом доме санитарным нормам.

1. Литературный обзор

1.1 История открытия Радон открывали неоднократно, и в отличие от других подобных историй каждое новое открытие не опровергало, а лишь дополняло предыдущие.

Изучая ионизацию воздуха радиоактивными веществами, супруги Кюри заметили, что различные тела, находящиеся вблизи радиоактивного источника, приобретают радиоактивные свойства, которые сохраняются не которое время после удаления радиоактивного препарата. Мария Кюри-Склодовская назвала это явление индуцированной активностью. Другие исследователи и, прежде всего Резерфорд, пытались в 1899/1900 гг. объяснить это явление тем, что радиоактивное тело образует некоторое радиоактивное истечение, или эманацию (от лат. emanare — истекать и emanatio — истечение), пропитывающие окружающие тела. Однако, как оказалось, это явление свойственно не только препаратам радия, но и препаратам тория и актиния, хотя период индуцированной активности в последних случаях меньше, чем в случае радия. Обнаружилось также, что эманация способна вызывать фосфоресценцию некоторых веществ, например осадка сернистого цинка. Д. И. Менделеев описал этот опыт, продемонстрированный ему супругами Кюри, весной 1902 г.

Вскоре Резерфорду и Содди удалось доказать, что эманация — это газообразное вещество, которое подчиняется закону Бойля и при охлаждении переходит в жидкое состояние, а исследование ее химических свойств показало, что эманация представляет собой инертный газ с атомным весом 222 (установленным позднее). Название эманация (Emanation) предложено Резерфордом, обнаружившим, что ее образование из радия сопровождается выделением гелия. Позднее это название было изменено на «эманация радия (Radium Emanation — Rа Em)» с тем, чтобы отличать ее от эманаций тория и актиния, которые в дальнейшем оказались изотопами эманации радия. В 1911 году Рамзай, определивший атомный вес эманации радия, дал ей новое название «нитон (Niton)» от лат. nitens (блестящий, светящийся); этим названием он, очевидно, желал подчеркнуть свойство газа вызывать фосфоресценцию некоторых веществ. Позже, однако, было принято более точное название радон (Radon) — производное от слова «радий». Эманации тория и актиния (изотопы радона) стали именовать тороном (Thoron) и актиноном (Actinon). [6]

1.2 Физические и химические свойства радона Земная кора с самого начального момента своего образования содержит естественные радиоактивные элементы (ЕРЭ), создающие естественный радиационный фон. В горных породах, почве, атмосфере, водах, растениях и тканях живых организмов присутствуют радиоактивные изотопы калия-40, рубидия-87 и члены трех радиоактивных семейств, берущих начало от урана-238, урана-235 и тория-232. Эти материнские нуклиды стары как сама Земля — около 4,5 млрд лет. Они сохранились только потому, что периоды полураспада основателей радиоактивных семейств очень велики и составляют для 238U 4,5*109 лет, 235U 0,7*109, тория 14*109 лет.

Члены радиоактивных семейств жестко связаны между собой. Каждое звено радиоактивного ряда образуется со скоростью, определяемой периодом полураспада предыдущего нуклида, а распадается в соответствии с собственным периодом полураспада.

Таким образом, через некоторое время в цепочках распада устанавливается равновесие, то есть сколько дочерних элементов распадается, столько же и рождается в соответствии с периодами полураспада материнских нуклидов. После длинной цепи преобразований образуются в конце концов стабильные изотопы свинца. Единственным газообразным продуктом, который рождается в процессе распада трех семейств естественных радионуклидов (ЕРЭ), является радон.

Наибольший вклад в газовую составляющую ЕРЭ вносят радиоактивные семейства 238U и 232Th, в процессе распада которых образуются радиоактивные 222Rn и 220Rn (последний часто называют торон по имени исходного материнского нуклида).

Радон и торон, как и их материнские нуклиды, присутствуют во всех строительных материалах горных породах. В природе радона очень мало — его можно отнести к числу наименее распространенных на нашей планете химических элементов. Содержание радона в атмосфере оценивается величиной порядка 7.10−6 г/м3 или 7.10−17 вес.%. В земной коре его также очень мало — он же образуется преимущественно из радия, довольно редкого элемента.

Радон — один из самых изученных радиоактивных элементов.

Физические свойства. Радон — радиоактивный одноатомный газ без цвета и запаха. Растворимость в воде 460 мл/л; в органических растворителях, в жировой ткани человека растворимость радона в десятки раз выше, чем в воде. Газ хорошо просачивается сквозь полимерные плёнки. Легко адсорбируется активированным углем и силикагелем.

Плотность газа 9,73 г/л, жидкого 4,4 г/см3 (при -62°С), твердого 4 г/смз. Т.пл. -71°С, т.кип. -62° С; критические давление и температура соответственно равны 104,4°С и 62,4 атм; теплота сублимации 4850 кал/г-атом. На холодных поверхностях радон легко конденсируется в бесцветную фосфоресцирующую жидкость. Твердый радон светится бриллиантово-голубым светом. В 1 объеме воды при 0 оС растворяется 0,507 объемов радона, в органических растворителях растворимость радона значительно выше. Растворимость радона в спиртах и жирных кислотах возрастает с увеличением их молекулярных весов.

Собственная радиоактивность радона вызывает его флюоресценцию. Газообразный и жидкий радон флюоресцирует голубым светом, у твёрдого радона при охлаждении до азотных температур цвет флюоресценции становится сперва жёлтым, затем красно-оранжевым.

Радон не имеет стабильных изотопов. Наиболее устойчив 222Rn (T½=3,8235 дня), входящий в природное радиоактивное семейство урана-238 и являющийся непосредственным продуктом распада радия-226. В семейство тория-232 входит 220Rn (T½=55,6 с) — торон (Tn). В семейство урана-235 (урана-актиния) входит 219Rn (T½=3,96 с) — актинон (An). Все отмеченные изотопы радона испытывают альфа-распад. Известны ещё 30 искусственных изотопов Rn с массовым числом от 195 до 228.

Рисунок. 1. — Распад 222Rn (по справочнику)

Рисунок. 2. — Распад Rn -220 (торон).

Химические свойства. Химические свойства радона определяются его положением в группе инертных газов.

Радон дает молекулярные соединения определенного состава, в образовании которых значительную роль играют силы Ван-дер-Ваальса. Эти соединения отвечают формулам Rn.2C6H5OH, Rn.6H2O и т. п. Из них первое изоморфно аналогичному соединению сероводорода, а второеSO2.6H2O. В настоящее время эти вещества относят к группе клатратных соединений или соединений включения.

С фтором радон при высоких температурах образует соединения состава RnFn, где n = 2, 4, 6. Так, дифторид радона RnF2 является белым нелетучим кристаллическим веществом. Фториды радона могут быть получены также под действием фторирующих агентов (например, фторидов галогенов). При гидролизе тетрафторида RnF4 и гексафторида RnF6 образуется оксид радона RnO3. 7].

аэрозольный химический радон помещение

1.3 Воздействие на биологические объекты В настоящее время основной вклад в дозу излучения, поглощаемую человеком за время жизни, вносят природные радионуклиды (70%), среди которых первое место занимает радон (30−60% в зависимости от географического местоположения жилища).

Среди радиоактивных ядов радон — один из самых опасных. Не столько сам радон опасен для живого организма, сколько радиоактивные продукты его распада.

Попадая в организм человека, радон способствует процессам, приводящим к раку лёгких. Распад ядер радона и его дочерних изотопов в легочной ткани вызывает микроожог, поскольку вся энергия альфа-частиц поглощается практически в точке распада. Особенно опасно (повышает риск заболевания) сочетание воздействия радона и курения. Считается, что радон — второй по частоте (после курения) фактор, вызывающий рак лёгких. Рак лёгких, вызванный радоновым облучением, является шестой по частоте причиной смерти от рака Радионуклиды радона обусловливают более половины всей дозы радиации, которую в среднем получает организм человека от природных и техногенных радионуклидов окружающей среды.

Исторически, вредное влияние радона на человеческий организм было замечено еще в XVI веке, когда таинственная горная болезнь шахтеров длительное время привлекала внимание медиков: смертность от рака легких среди рудокопов была в 50 раз выше, чем среди прочего населения. Значительно позже анализ причин смерти работников шахт на урановых рудниках Европы в южной Германии и Чехии показал, что от 30 до 50% горняков, работающих в урановых шахтах, умирает от рака легких.

Поэтому работы по изучению радиационного воздействия радона стали интенсивно развиваться. В НАТО даже создан специальный комитет по этой проблеме, а в Соединенных Штатах едва ли не в каждом доме есть датчики уровня радона.

Первые же исследования показали, что концентрация радона в воздухе жилых домов, особенно одноэтажных, часто превышает даже уровень предельно допустимых концентраций (ПДК), установленных для работников урановых рудников, где служба безопасности традиционно борется за снижение накопления радиологически опасных концентраций радона. Была установлена статистическая связь заболеваемости злокачественными опухолями, склерозом, ишемической болезнью сердца, изменением поведенческих реакций и детским церебральным параличом с геопатогенными зонами (разломами), по которым радон перемещается и с помощью, которых выходит на поверхность.

При дыхании в легкие за одну минуту попадают миллионы радиоактивных атомов радона, они избирательно накапливаются в некоторых органах и тканях, особенно в гипофизе и коре надпочечников, этих двух важнейших железах внутренней секреции, определяющих гормональную активность организма и регулирующих деятельность вегетативной нервной системы, концентрируются также в сердце, печени и других жизненно важных органах.

Растворяясь в крови и лимфе, радон и продукты его распада быстро разносятся по всему телу и приводят к внутреннему массированному облучению. Опасность радона помимо вызываемых их функциональных нарушений (астматические приступы удушья, мигрень, головокружение, тошнота, депрессивное состояние и т. д.) заключается еще и в том, что вследствие внутреннего облучения легочной ткани он способен вызвать рак самих легких. Кроме того, радон свободно растворяется в жирах и накапливается в мозге человека, что приводит к заболеванию раком крови.

В настоящее время по оценкам Международного Комитета Радиационной Защиты, облучение за счет радона и дочерних продуктов его распада обусловливает 10−20% общего количества заболеваний раком легкого у населения Земли.

Считается, что именно от рака легких, вызванного действием радона, в 1916 году погиб английский физик Рамзай, изучавший этот газ.

Согласно расчетам Британского бюро защиты от радиации, в Великобритании ежегодно погибают 2500 человек от рака легких, вызванного радоном. По данным Агентства окружающей среды, в США ежегодно около 20 тыс. онкологических заболеваний инициируется радоном и продуктами его распада. Также остра проблема радиологического воздействия радона на население в Швейцарии, Швеции, Финляндии и Австрии.

В США сейчас считают радон одной из основных причин возникновения рака легких у некурящих людей. Так, Агентство по охране окружающей среды США в своем докладе приводит сведения об исследовании риска заболеваний и смертей, вызываемых облучением за счет радона, и сопоставляет эту степень риска с данными по внешнему облучению за счет рентгеноскопических обследований и курения. Исследования показали, что связанные с радоном заболевания раком легких среди курильщиков в три раза выше, чем у некурящей части населения, то есть, несмотря на то, что риск курения существенно меньше радонового риска, курение повышает риск от воздействия радона.

Радон при его концентрации в домах, равной 25 Бк/м3, вызывает рак легких у 3−4 человек из 1000 жителей (США), а при увеличении содержания радона в воздухе помещений до 200 Бкм3 число больных возрастает в 10 раз. Доза 1 мЗв увеличивает риск онкологического заболевания со смертельным исходом на 7,5.10−5. Таким образом, доза 2,4 мЗв/год увеличивает риск на 1,8 .10−4 чел./год или в 12.10−3 за 70 лет жизни.

Справедливости ради следует отметить, что все оценки соотношения между экспозицией в дочерних продуктах радона образующихся в комнатном воздухе и риском развития рака легких базируются на анализе данных для работников урановых шахт. Эти исследования перекрывают интервал от высоких до умеренных экспозиций, но не могут дать прямые доказательства эффектам, ожидающимся от ?-радиации низкого уровня.

Несмотря на то, что онкологическая опасность радона известна довольно давно, до 1980 года ни в одной стране мира не устанавливались нормативы на содержание радона и его дочерних продуктов в помещениях. И только в конце 20-го века, когда стало ясно, что радоновая проблема, включая вопросы нормирования и снижения доз облучения, имеет существенное значение, были введены соответствующие нормативы для существующих и Зашиты.

Осуществляемая в России радоновая дозиметрия направлена на разработку единой системы нормативно-методических документов и аппаратурных средств для широкомасштабного радиационного мониторинга во всех регионах страны, обеспечивающей исключение экстремально высоких индивидуальных доз и экономически целесообразное снижение коллективной дозы облучения населения от природных источников ионизирующего излучения. 8]

1.4 Нормирование радона в воздухе Допустимое значение эффективной дозы, обусловленной суммарным воздействием природных источников излучения, для населения не устанавливается. Снижение облучения населения достигается путем установления системы ограничений на облучение населения от отдельных природных источников излучения.

В России в соответствии с санитарными нормами СанПиН содержание радона нормируется по следующим показателям:

ОА — отношение активности радона, находящегося в данном объеме к величине объема.

ЭРОА — эквивалентная равновесная объемная активность дочерних продуктов изотопов радона — взвешенная сумма объемных активностей короткоживущих дочерних продуктов изотопов радона — 218Po, 214Pb, 214Bi; 212Pb, 212Bi. [2]

Равновесие в цепочках распада устанавливается, когда количество распадающихся дочерних элементов восполняется таким же количеством вновь образующихся в соответствии с периодами полураспада материнских нуклидов.

При проектировании новых зданий жилищного и общественного назначения должно быть предусмотрено, чтобы среднегодовая эквивалентная равновесная объемная активность дочерних продуктов радона и торона в воздухе помещений ЭРОАRn + 4,6ЭРОАTn не превышала 100 Бк/м3, а мощность эффективной дозы гамма-излучения не превышала мощность дозы на открытой местности более чем на 0,2 мкЗв/ч [3]

Эквивалентная равновесная объемная активность дочерних продуктов радона и торона в воздухе жилых и общественных помещений ЭРОАRn + 4,6ЭРОАTn не должна превышать 200 Бк/м3. При более высоких значениях объемной активности должны проводиться защитные мероприятия, направленные на снижение поступления радона в воздух помещений и улучшение вентиляции помещений. Защитные мероприятия должны проводиться также, если мощность эффективной дозы гамма-излучения в помещениях превышает мощность дозы на открытой местности более чем на 0,2 мкЗв/ч. [2]

1.5 Радон в помещениях Основным источником радона-222 и его изотопов в воздухе помещений является их выделение из земной коры (до 90% на первых этажах) и из строительных материалов (~10%). Определенный вклад может вносить поступление радона с водопроводной водой (при использовании артезианской воды с высоким содержанием радона) и с природным газом, сжигаемым для отопления комнат и приготовления пищи. Наибольшие уровни радона отмечаются в одноэтажных деревенских домах с подполом, где практически отсутствует защита от проникновения в помещение выделяющегося из почвы радиоактивного газа. К повышению концентрации радона приводит отсутствие вентиляции и тщательная герметизация помещений, что характерно для регионов с холодным климатом (рис.4). [9]

Среди строительных материалов наибольшую опасность представляют горные породы вулканического происхождения (гранит, пемза, туф), а наименьшую — дерево, известняк, мрамор, природный гипс.

Из водопроводной воды радон практически полностью удаляется отстаиванием и кипячением. Но в воздухе ванной комнаты при включенном горячем душе его концентрация может достигать высоких значений.

Рисунок. 3. — Источники радона в помещении Скорость поступления радона в закрытые помещения практически постоянна, поэтому содержание радионуклида зависит от интенсивности естественного воздухообмена, который в свою очередь в основном определяется разностью температур внутри и снаружи здания.

Источником радона может служить окружающая дом почва, но радон может приноситься ветром из других регионов (с гор или «горячих пятен»). Поступление радона связано с менталитетом населения (например, с привычкой спать с открытыми окнами или пользоваться кондиционерами).

В неподвижном воздухе тяжелый радон обычно прижат к почве и его концентрация наибольшая на первых этажах. За время миграции из почвы к верхним этажам радон успевает распасться.

Рисунок. 4. — Миграция радона в помещения с естественной вентиляцией: выделение радона из почвы и стен и вентиляция помещения Концентрация радона в атмосфере существенно зависит от температуры. Поскольку температура в течение суток изменяется периодически, то и концентрация радона снаружи здания также циклически изменяется. Высокая активность связана с тем, что при низкой ночной температуре коэффициенты диффузии газ-газ малы и радон прижат к почве. Днем воздух прогревается, коэффициент диффузии увеличился и радон удаляется от почвы на большую высоту, в результате чего его концентрация у земли падает. Помимо суточных колебаний, существуют низкочастотные сезонные колебания, связанные с климатическими изменениями. Подобные колебания концентрации радона происходят не только в атмосфере, но и почвах, особенно на малых глубинах. На колебания концентрации радона в атмосфере существенное влияние оказывают температура (среднее значение и амплитуда колебания, разность температур почвы и атмосферы), атмосферное давление, тип (снег, дождь, туман) и интенсивность осадков. [9]

2. Методика исследования Для решения поставленных задач были использованы следующие методы исследования. Был использован Аэрозольный Альфа-Радиометр радона РАА-3−01 «АльфаАЭРО.»

Рисунок. 5. — Общий вид радиометра Радиометр предназначен для измерения эквивалентной равновесной объемной активности (ЭРОА) дочерних продуктов распада радона-222 и торона в воздухе, а также для измерения объемной активности (ОА) радона-222 в воздухе.

Радиометр применяется для оценки среднегодового значения ЭРОА радона в воздухе помещений при проведении радиационно-гигиенических обследований жилых, общественных и производственных зданий, а также для радиационного контроля в подземных сооружениях и на местности.

Основные технические характеристики РАА-3−01 «АльфаАЭРО»:

Диапазон измерений ЭРОА радона и торона, а также ОА радона в воздухе, Бк/м3…от 1 до 106

Основная относительная погрешность измерений ЭРОА радона и торона, %…30

Основная относительная погрешность измерений ОА радона в воздухе, %… 50

Скорость прокачки воздуха, л/мин…от 7 до 9

Нестабильность показаний за 24ч работы, %, не более … 5

Время выхода в рабочий режим, с, не более … 5

Отбор пробы выполняется на аналитический фильтр АФА-РСП-3 (ТУ 95 7183−76). Используемые в приборе фильтры являются одноразовыми.

Принцип действия радиометра основан на регистрации полупроводниковым детектором альфа-излучения дочерних продуктов распада (ДПР) радона и торона, осажденных на фильтр путем прокачки через него воздуха с заданной скоростью. В основу определения среднегодовой ЭРОА радона прибором положена зависимость между ЭРОА радона и разностью температур воздуха в закрытых помещениях зданий с естественной вентиляцией [1]

где ЭPOARn, ЭPOATn — измеренные значения ЭРОА радона и торона в закрытом помещении, Бк/м3;

f (x) — функция температурного поправочного коэффициента;

Т внутр, Т внутр — измеренная и среднегодовая температуры воздуха внутри закрытого помещения, °С;

Т внутр, Т внутр — измеренная и среднегодовая температуры воздуха снаружи здания, °С.

Неопределенность оценки среднегодового значения ЭРОА изотопов радона (?) рассчитывается автоматически прибором по формулам:

где ?Rn, ?Tn — статистическая неопределённость (Р=0,95) измерения ЭРОА радона и торона в помещении, отн. Ед.;

?СИ — неопределенность, обусловленная погрешностью средств измерения (СИ) и метода, отн. Ед.;

где ?f — методическая неопределенность (Р=0,95), связанная с погрешностью определения функции F (х), которая оценивается на уровне 0,55 при продолжительности измерения не более часа, или 0,45 при периодических измерениях в течении 24 часов;

?? — систематическая погрешность радиометра (не более 0,15), отн.ед.;

?w — допустимое отклонение от заданной скорости прокачки воздуха в радиометре (не более 0,05), отн.ед.;

?? — неопределённость, обусловленная погрешностью значения аргумента функции температурного поправочного коэффициента (не более 0,07).

Измерения проводятся во время пробоотбора одновременно в двух энергетических диапазонах альфа-излучения по двум измерительным каналам. Это позволяет по измеренному соотношению объемных активностей ДПР радона в воздухе — Po-218 и Bi-214 (Po-214), определять ЭРОА радона в течение пробоотбора, а также с удовлетворительной точностью выполнять расчет ОА радона в воздухе закрытых помещений. Определение ЭРОА торона выполняется после выдержки фильтра (через 7−30 часов), который ранее использовался при измерении ЭРОА радона.

В качестве обработанного результата измерения принимается среднегодовое значение ЭРОА изотопов радона ЭРОА (Бк/м3) в воздухе помещений и неопределенность? (Бк/м3), вычисленные программой расчета радиометра по специальному алгоритму, с использованием констант метрологических параметров, хранящихся в памяти радиометра.

Для оценки ЭРОА изотопов радона и среднегодовой ЭРОА проводят краткосрочные и мониторинговые измерения.

Для проведения краткосрочного измерения ЭРОА и ОА радона и температуры воздуха в помещении необходимо:

1. Выдержать помещение в течение суток с закрытыми окнами, дверями и отключенной принудительной вентиляцией

2. Установить прибор в затенении на высоте на удалении 1 м от стен и пола

3. Включить

4. Провести контроль

5. Измерить фон

6. Указать адрес

7. Ввести значения температур воздуха (температура в помещении измеряется встроенным датчиком автоматически)

8. Провести измерение в течение 1800 секунд.

9. Для оценки среднегодовой ЭРОА изотопов радона указывается температура наружного воздуха в момент измерения (по данным фактической погоды с сайта Гидрометцентра России), среднегодовая температура воздуха в г. Йошкар-Ола, среднегодовая температура для офисных помещений (по методике она составляет 20−24°С). 4]

10. Через 7−30 ч. Проводится измерение ЭРОА торона с использованием экспонированных ранее фильтров в соответствующих помещениях.

11. Прибор автоматически корректирует результаты измерений радона-222 (с учетом торона) и рассчитывает среднегодовую ЭРОА.

Для проведения долгосрочных измерений ЭРОА радона и температуры воздуха в помещении в режиме «монитора»:

1. Выдержать помещение в течение суток закрытым.

2. Установить прибор на высоте на удалении .

3. Включить через зарядное устройство на весь период мониторинга.

4. Провести контроль.

5. Измерить фон.

6. Указать адрес.

7. Ввести значения температур воздуха (температура в помещении измеряется встроенным датчиком автоматически).

8. Задать продолжительность периода регистрации (2-х часовой).

9. Для оценки среднегодовой ЭРОА изотопов радона указывается средняя температура наружного воздуха за период мониторинга (по данным фактической погоды с сайта Гидрометцентра России), среднегодовая температура воздуха в г. Йошкар-Ола, среднегодовая температура для офисных помещений (по методике она составляет 20−24°С). [4]

10. Для оценки среднегодовой ЭРОА изотопов радона указывается средняя температура наружного воздуха за период мониторинга (по данным фактической погоды с сайта Гидрометцентра России), среднегодовая температура воздуха в г. Йошкар-Ола, среднегодовая температура для офисных помещений (по методике она составляет 20−24°С). [4]

11. После ввода температурных параметров прибор автоматически корректирует результаты измерений и рассчитывает среднегодовую ЭРОА.

В процессе мониторинга радиометр усредняет измеренные в периодах значения ЭРОА радона и температур воздуха в помещении, а также фиксирует результаты измерения по каждому периоду.

Во время измерения не допускается попадание прямых солнечных лучей на панель пробоотборника. После окончания работы с радиометром необходимо оставлять в пробоотборнике чистый фильтр для предохранения детектора.

В целом, для оценки среднегодовой ЭРОА радона с минимально возможной неопределенностью длительность мониторинга (в зависимости от уровня ЭРОА в помещении) рекомендуется срок измерения не менее 24 часов при не более 3-х часовой продолжительности периода регистрации.

При обследовании общественных и жилых зданий руководствуются Методическими указаниями Проведение радиационно-гигиенического обследования жилых и общественных зданий [1]

Приведем дополнительные методические рекомендации в соответствии с данным документом:

Измерения проводятся при штатном режиме принудительной вентиляции (при ее наличии).

Измерения рекомендуется проводить при наиболее высоком для данной местности барометрическом давлении и слабом ветре.

Число и расположение подлежащих обследованию помещений определяется заказчиком по согласованию с территориальным центром госсанэпиднадзора.

Подходы к выбору помещений: обследуются все функциональные типы помещений (за исключением, как правило, ванных и туалетных комнат, кухонь, кладовых), расположенные на каждом этаже и в каждом подъезде многоэтажного здания, включая подвал.

В каждом обследуемом помещении (квартире) проводится одно измерение ЭРОА изотопов радона. При больших размерах обследуемого помещения количество измерений увеличивается из расчета: одно измерение на каждые 50 м².

При трудностях в определении количества обследуемых помещений проводится оценка потенциальной радоноопасности территории застройки вблизи обследуемого здания с учетом следующими факторов (по мере значимости):

— ЭРОА или ОА изотопов радона в принимаемых в эксплуатацию или эксплуатируемых зданиях, расположенных на данной территории застройки вблизи обследуемого здания;

— j — плотностью потока (мБк/с*м2) радона с поверхности земли;

— CRn — ОА радона в почвенном воздухе на глубине 1 м от поверхности земли;

— Cra — удельной активностью радия-226 в слоях пород геологических разрезов.

По данным показателям устанавливается категория потенциальной радоноопасности территории (таблица 1).

Таблица 1 — Приближенная оценка потенциальной радоноопасности территорий

В зависимости от результатов измерений принимаются следующие решения:

— помещения отвечают требованиям НРБ-99;

— необходимо провести дополнительные исследования (при этом указывается, какие и в каком количестве);

— необходимо проведение защитных мероприятий (по снижению ЭРОА радона);

— здание (часть помещений здания) следует перепрофилировать (или снести).

Если во всех обследованных помещениях (не считая подвальных помещений) выполняется условие ЭРОАср+?<�ЭРОАН, то здание можно считать радонобезопасным. 5]

3. Характеристика объектов исследования В качестве объектов обследования нами было выбрано жилое двухэтажное здание.

Дом выстроен из красного кирпича.

Измерения проводились на кухне и в жилой комнате на каждом этаже, а также в земляном подполье с помощью прибора аэрозольный альфа-радиометр радона РАА-3−01 «АльфаАЭРО» в режиме «пробоотбор-измерение» в течение 30 минут. А также для более точного результата изменения количества радона прибор был установлен в подполье и на кухне первого этажа в режиме «монитор» в течение недели.

В кухонных помещениях имеются газовые плиты. Во всех помещениях — естественная вентиляция. Пластиковые окна отсутствуют. На зиму окна утепляются.

Источниками поступления радона в здание могут быть: грунт, строительные материалы, природный газ и водопроводная вода.

4. Результаты исследования С апреля по май 2011 года проводились краткосрочные измерения содержания радона в указанных местах жилого помещения.

Среднегодовая температура в г. Йошкар-Ола нами была определена по данным Ботанического сада МарГТУ, t = 2.6°С, срочные (текущие) температуры наружного воздуха брались по данным текущей информации с сайта Гидрометцентра России для метеостанции г. Йошкар-Ола.

Результаты краткосрочных измерений приведены в таблице 2.

Таблица 2 — Результаты краткосрочных измерений содержания изотопов радона в воздухе

По полученным результатам, максимальное содержание ЭРОА радона, ОА радона, ЭРОА торона было выявлена первом этаже. Это обуславливается тем, что основным источником радона является грунт и теплоузел. Минимальное количество радона было выявлено в комнате на четвертом этаже, так как в комнате окна плохо закрыты и помещение немного проветривалась в момент измерения.

Тем не менее результаты измерений показали, что все обследованные помещения соответствуют санитарным нормативам, т.к. значения с учетом неопределенности измерений безусловно удовлетворяют критерию:

ЭРОАср+? < ЭРОАН, где ЭРОАср оценивается автоматически прибором по формулам:

ЭРОАср (Бк/м3) — нормируемая величина среднегодового значения ЭРОА изотопов радона в воздухе помещения, согласно НРБ-99, выражается в виде ЭРОАср = ЭРОАRn + 4,6 * ЭРОАTn, где 3POARn, ЭРОАTn — среднегодовые значения ЭРОА радона и торона в помещении, Бк/м3.

ЭРОАН — значение норматива, Бк/м3. В соответствие с НРБ-99/2009 ЭРОАН дочерних продуктов радона и торона в воздухе эксплуатируемых жилых и общественных помещений не должно превышать 200 Бк/м3.

В закрытых помещениях зданий с естественной вентиляцией сложность достоверной оценки ЭРОА связана с существенными временными вариациями ЭРОА радона и торона, обусловленными изменяющейся кратностью воздухообмена. Поэтому по результатам краткосрочной оценки в помещениях с максимальными значениями ЭРОАср. (первый и четвертый этаж) для более точной оценки среднегодового значения ЭРОА и определения динамики содержания радона провели измерения в режиме монитора. Результаты измерений приведены в таблице 3 и 4 и на рисунке 4.

Таблица 3 — Данные по периодам измерений на первом этаже.

Таблица 4 — Данные по периодам измерений в четвертом этаже.

Температура воздуха снаружи бралась с сайта Росгидрометцентра [10]

По данным ЭРОА был построен график.

Рисунок 6. — Изменение показателей ЭРОА на первом и в четвертом этаже

Значения среднегодовой ЭРОА составляют для 1 этажа 4,1 Бк/м3, для четвертого этажа 3,4 Бк/м3, что значительно ниже гигиенических нормативов для эксплуатируемых зданий (200 Бк/м3), т. е. здание можно считать радонобезопасным, а прилегающую территорию — отнести к I категории потенциальной радоноопасности (ЭРОАсреднегод менее 25 Бк/м3). ОА также ниже гигиенических нормативов. Для первого этажа составляет 11,3 Бк/м3, для четвертого этажа 18,4 Бк/м3. Максимальное значение ЭРОА за период было выявлено на первом этаже — 19,4 Бк/м3.

Таким образом, обследованное жилое помещение безусловно соответствует нормам радиационной безопасности. Для безопасной эксплуатации помещений и снижения максимальных разовых концентраций можно рекомендовать мероприятия по проветриванию и вентилированию помещения в рабочее и учебное время.

Заключение

Считается, что радон — второй по частоте (после курения) фактор, вызывающий рак лёгких. Поэтому осуществляемая в России радоновая дозиметрия направлена на разработку единой системы нормативно-методических документов и аппаратурных средств для широкомасштабного радиационного мониторинга во всех регионах страны, обеспечивающей исключение экстремально высоких индивидуальных доз и экономически целесообразное снижение коллективной дозы облучения населения от природных источников ионизирующего излучения. Все это направлено на снижение вредного воздействия радона, на здоровье людей.

В ходе работы была изучены нормативные документы, регламентирующие методику контроля и содержание радона в воздухе помещений. Определено содержание радона в воздухе жилого помещения, расположенного на двух этажах. Установлено, что обследованное помещения безусловно соответствуют нормам радиационной безопасности. Само здание можно считать радонобезопасным, а прилегающую территорию — отнести к I категории потенциальной радоноопасности (ЭРОАсреднегод менее 25 Бк/м3). Освоена методика оценки содержания радона в воздухе помещений и приобретены навыки работы с аэрозольным альфа-радиометром радона РАА-3−01 «АльфаАЭРО».

1. Цапалов, А. А. Оценка среднегодового уровня ЭРОА радона в помещениях на основе результатов краткосрочных измерений радиометром «АльфаАЭРО» / А. А. Цапалов // «АНРИ». — 2008. — № 3(54), С. 49−58.

2. СП 2.6.1.758−99. Нормы радиационной безопасности (НРБ -99/2009). — Москва, 2009.

3. СП 2.6.1.799−99 «Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99)». — Москва, 1999.

4. Методика экспрессного определения среднегодовой ЭРОА изотопов радона воздухе помещений с использованием альфа-радиометра РАА-3−01 «АльфаАЭРО». — Менделеево, 2008. — 15 с.

5. МУ 2.6.1.715−98. Проведение радиационно-гигиенического обследования жилых и общественных зданий. — Москва, 1998.