Енговатов И.А., доктор технических наук, профессор Николаева Д.В., аспирант (Московский государственный строительный университет)
СОДЕРЖАНИЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ РАДИОНУКЛИДОВ В КОНСТРУКЦИОННЫХ И ОТДЕЛОЧНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛАХ ЖИЛЫХ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ
В статье приводятся данные по удельной активности естественных радионуклидов, содержащихся в основных конструкционных и отделочных материалах, используемых для строительства жилых и производственных зданиях и сооружениях, определяющих радиологическую безопасность среды обитания человека.
Ключевые слова: естественная радиоактивность, строительные материалы.
CONTAINING OF NATURAL RADIOACTIVE NUCLIDES IN CONSTRUCTION
AND DECORATION MATERIALS OF RESIDENTIAL AND PRODUCTION BUILDINGS
This article deals with data on specific activity of natural radionuclides, containing in the main constructional and finishing materials used to residential and production buildings and constructions. This data defines radiological safety of natural radionuclides activity for habitat of the person.
Keywords: natural radioactivity, building materials.
Естественная (природная) радиоактивность строительных материалов является существенным компонентом фонового облучения человека за счет распределенных в горных породах естественных радионуклидов, наиболее важными из которых являются радиоактивное
»-» 238т т ^ 232гт,1
семейство U с дочерними продуктами распада, радиоактивное семейство Th, с дочерними продуктами распада, а так же калий -40 (40K).
В настоящее время в России приняты основополагающие законы и разработаны нормативные документы, регламентирующие порядок, нормы и правила учета и контроля радиа-ционно-экологического фактора для обеспечения радиационной безопасности среды обитания человека [1 - 2].
В соответствии с действующим законодательством устанавливаются классы строительных материалов и количественные пределы содержания для них естественных радионуклидов 226Ra, 232Th и 40K через значение эффективной удельной активности (Аэфф). Для строительства жилых и производственных объектов разрешено применение материалов относящихся к I-ому и II-ому классам. При этом численное значение составляет: Аэфф < 370 Бк/кг для I-ого класса и Аэфф < 740 Бк/кг для II-ого класса.
Исследования содержания ЕРН в строительных материалах проводились и проводятся как в РФ, так и за рубежом [3 - 5]. В результате проведенных исследований получен обширный качественный и количественный материал по содержанию ЕРН в используемых строительных материалах и сырье для их изготовления. Тем не менее, огромный количественный рост номенклатуры строительных материалов, а так же использование разнообразного природного сырья, отходов промышленности, добавок искусственного происхождения не снимают в настоящее время задачу экспериментального исследования естественной радиоактивности различных видов строительных материалов.
Некоторые результаты экспериментальных исследований содержания ЕРН в образцах материалов, проведенных в МГСУ представлены в таблице 1.
Таблица 1
Удельная и эффективная активность ЕРН для некоторых строительных материалов и сырья для их изготовления
Материал Страна производитель 226Ra, Бк/кг 232Th, Бк/кг 40K, Бк/кг Аэфф, Бк/кг
Сухая смесь универсальная М-150 РФ 29 8 76 46
Базовый клей РФ 21 6 66 26
Шпаклёвка гипсовая РФ 12 2 6 16
Портландцемент М500 РФ 38 21 234 86
08-полистиролбетон РФ 12 8 161 37
Кирпич глиняный РФ 40 41 604 105
Кирпич силикатный РФ 9 2 30 14
Песок РФ 14 3 234 39
Зола РФ 62 88 367 210
Блок силикатный пазогребневый РФ 10 2 43 16
Ячеистый бетон РФ 20 15 62 45
Полистиролбетонные блоки РФ 51 20 160 91
Керамическая плитка РФ 57 73 468 194
Бетонные панели Белоруссия 11 10 320 53
Анализ полученных результатов показал, что все рассмотренные материалы не превышают допустимого предела по удельной эффективной активности и относятся к первому классу по радиационной безопасности. Так же были проведены сравнения полученных результатов с аналогичными результатами, полученными по материалам одного класса в других странах (таблица 2).
Таблица 2
Сравнение типичных и максимальных данных по удельной и эффективной активности ЕРН по странам производителям
Материал Страна Типичная активность, Бк/кг Максимальная активность, Бк/кг
226Ra 232Th 40K Аэфф 226Ra 232Th 40K Аэфф
Бетон РФ 53 59 826 146 82 83 131 252
США 26 18 296 75 89 118 1147 346
Европа 40 30 400 115 240 190 1600 631
Легкие бетоны РФ 20 15 62 45 35 13 162 69
Европа 60 40 430 151 2600 190 1600 2991
Красный кирпич РФ 40 41 604 105 55 62 783 182
Европа 50 50 670 175 200 200 2000 640
Серый кирпич РФ 11 60 43 93 55 62 783 182
США 91 73 596 239 178 144 1184 472
Европа 10 10 330 53 25 30 700 127
Зола РФ 62 88 367 210 679 112 577 874
США 706 15 940 805 3145 7 1850 3310
Европа 180 100 650 369 1100 300 1500 1625
Материал Страна Типичная активность, Бк/кг Максимальная активность, Бк/кг
226Ra 232Th 40K ■^эфф 226Ra 232Th 40K ^^эфф
Сухие смеси, цемент РФ 30 7 73 45 37 21 234 86
Европа 33 36 444 120 55 47 241 137
Египет 31 11 49 51 37 43 82 103
Натуральные камни (гранит, мрамор и т.д.) РФ 22 22 472 59 105 119 103 349
Европа 60 60 640 196 500 310 4000 1263
Индия 74 - 65 79 82 112 1908 399
Египет 18 24 350 59 65 60 920 221
Гипс РФ 12 2 6 16 12 9 138 36
Европа 10 10 80 30 70 100 200 218
Египет 39 25 226 92 32 55 116 116
Керамическая плитка РФ 57 73 468 194 85 61 1236 253
Европа 67 46 310 158 61 66 600 201
Индия 66 46 925 209 74 195 989 377
Доменный шлак РФ 42 19 133 79 49 21 155 89
Европа 270 70 240 383 2100 340 1000 2632
Песок РФ 14 3 234 39 84 10 245 118
Европа 12 16 220 53 37 43 1054 183
Индия 9 52 66 84 44 64 456 171
Египет 9 3 47 17 33 27 385 101
Выводы:
1. Полученные результаты и анализ литературных данных показывает, что большинство строительных материалов и сырье для их изготовления можно отнести к 1-ому классу - использование без ограничений.
2. Выделены так называемые «пограничные» материалам, удельная эффективная активность которых превосходит или может превосходить ограничения для соответствующего класса. Среди пограничных материалов наибольшие опасения вызывают керамические материалы, зола, доменные шлаки и натуральные камни.
3. По литературным данным в ряде стран существуют материалы и сырье для их изготовления, использование которых по российским нормам недопустимо.
4. Необходим переход от анализа отдельных разрозненных исследований к созданию информационной системы по естественной и возможно техногенной радиоактивности (загрязнение искусственными радионуклидами) строительных материалов и изделий.
ЛИТЕРАТУРА
1. Закон РФ №3-ФЗ от 09 января 1996 г. «О радиационной безопасности населения»
2. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99), Минздрав России, 1999 г.
3. W.R. Alharbi, J.H. AlZahrani. Assessment of Natural Radioactivity Levels and Associated Radiation Hazards of Building Materials used in Saudi Arabia. Journal of American Science 2012;8(10)
4. E. M. Lee, G. Menezes, E.C. Finch. Assessment of Natural Radioactivity in Irish Building Ma-terials.Department of Physics, University of Dublin, Trinity College, Dublin 2, Ireland.
5. Radiation protection 112. Radiological Protection Principles concerning the Natural Radioactivity of Building Materials. European Commission.1999
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.