Радиационно-гигиеническая оценка строительных материалов и радиационного фона помещения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Тульский государственный университет»

Кафедра: «Строительство, строительные материалы и конструкции»

Контрольная работа

По дисциплине: «Контроль качества, безопасность и коррозионная стойкость строительных материалов и изделий»

На тему: «Радиационно-гигиеническая оценка строительных материалов и радиационного фона помещения»

Выполнил:

Афанасьева К.А.

Тула 2014

Содержание

Введение

1. Определение радиационного качества строительных материалов применяемых в Тульской области

2. Определение эффективной равновесной объемной активности (ЭРОА) радона и торона в воздухе помещения

3. Определение мощности эквивалентной дозы (МЭД) гамма-излучения в помещении

Список используемой литературы

Введение

Большой вклад в радиационную составляющую помещения вносят непосредственно строительные материалы, применяемые как для возведения несущих и ограждающих конструкций, так и используемых для отделки помещений и облицовки. Содержание в них радионуклидов естественного происхождения может быть достаточно велико, чтобы запретить их использование в строительстве как жилых, так и общественных и даже производственных зданий. Причём в строительных материалах можно встретить не только естественные радионуклиды, но и радионуклиды техногенного происхождения, что в значительной степени усложняет применение таких материалов для гражданского строительства.

Радиационное качество сырья и строительных материалов -- это комплексный показатель, основанный на получении информации об измеренных параметрах с помощью спектрометрии, радонометрии и дозиметрии. Полученная информация о проведенных измерениях может быть использована в технологических расчетах строительных материалов для необходимой минимизации радио нуклидов не выше нормируемого уровня.

Радиационное качество строительных материалов, изделий и конструкций достигается управлением технологическими процессами при их изготовлении. Управление этими процессами обеспечит научно обоснованную закладку отдельных компонентов в строительные материалы таким образом, чтобы конечная продукция в виде различных конструкций давала бы и идеальное содержание радионуклидов.

1. Определение радиационного качества строительных материалов применяемых в Тульской области

радиационный строительный радон торон

Естественные радионуклиды (ЕРН) - основные радиоактивные нуклиды природного происхождения, содержащееся в строительных материалах: радий (Ra), торий (Th),калий (K),цезий (Cs). Удельная активность радионуклида (А) - отношение активности радионуклида в образце к массе образца, Бк/кг; Удельная эффективная активность ЕРН (А) - суммарная удельная активность ЕРН в материале, определяемая с учетом их биологического воздействия на организм человека по формуле:

А= А+1,31 А+ 0,09 А,

где А,А, А- удельные активности радия, тория, калия соответственно, Бк/кг.

Абсолютная погрешность определения значений А вычисляют по формуле:

Д=

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

А= А+ Д+ А

Протокол испытаний по определению удельной эффективной активности ЕРН в строительных материалах (изделиях).

Таблица 1

А= 33,8+1,3*2,8+0,09*26=39,8 Бк/кг;

Д==6,4;

А=39,8+6,4+2,4=48,6 Бк/кг < 370 Бк/кг.

Заключение: Материал I класса, пригоден для всех видов строительства

Таблица 2

А= 34,7+1,3*5,2+0,09*38,2=44,9 Бк/кг;

Д==6,4;

А=44,9+6,4+3,9=55,2 Бк/кг < 370 Бк/кг.

Заключение: Материал I класса, пригоден для всех видов строительства (ГОСТ 30108-94 приложение А).

Таблица 3

А= 33,1+1,3*5,1+0,09*43,6=43,6 Бк/кг;

Д==6,4;

А=43,68+6,4+3=53 Бк/кг < 370 Бк/кг.

Заключение: Материал I класса, пригоден для всех видов строительства (ГОСТ 30108-94 приложение А).

Таблица 4

А= 30,6+1,3*3,8+0,09*28,8=39,7 Бк/кг;

Д==6,0;

А=39,7+6,0+3=48,7 Бк/кг < 370 Бк/кг.

Заключение: Материал I класса, пригоден для всех видов строительства (ГОСТ 30108-94 приложение А).

Таблица 5

А= 29,5+1,3*2,9+0,09*22=35,3 Бк/кг;

Д==6,1;

А=35,3+6,1+3=44,4 Бк/кг < 370 Бк/кг.

Заключение: Материал I класса, пригоден для всех видов строительства (ГОСТ 30108-94 приложение А).

Таблица 6

А= 28,7+1,3*2,5+0,09*23,2=34 Бк/кг;

Д==6;

А=34+6+5,9=42,4 Бк/кг < 370 Бк/кг.

Заключение: Материал I класса, пригоден для всех видов строительства (ГОСТ 30108-94 приложение А).

Таблица 7

А= 23,8+1,3*2,6+0,09*21=29,70 Бк/кг;

Д==5,3;

А=29,07+5,3+2,5=33,87 Бк/кг < 370 Бк/кг.

Заключение: Материал I класса, пригоден для всех видов строительства (ГОСТ 30108-94 приложение А).

Таблица 8

А= 6,97+1,3*2,1+0,09*16=11,14 Бк/кг;

Д==3,06;

А=11,14+3,06+2,77=15,87 Бк/кг < 370 Бк/кг.

Заключение: Материал I класса, пригоден для всех видов строительства (ГОСТ 30108-94 приложение А).

Рисунок 1. Удельная эффективная активность естественных радионуклидов в материалах.

Общее заключение: Исследуемые строительные материалы и изделия относятся к I классу и пригодны для всех видов строительства (ГОСТ 30108-94 приложение А).

2. Определение эффективной равновесной объемной активности (ЭРОА) радона и торона в воздухе помещения

Величина потока радона с единицы поверхности строительных конструкций (скорость эксхаляции радона, Бк/мс) зависит от многих факторов: коэффициента эманирования, удельной активности радия-226, микро- и макроструктуры материала, геометрии конструкции, состояния его поверхности.

Для строительной конструкции (стены, перекрытия) толщиной 10…50 см, изготовленной их однородного строительного материала плотностью с и пористостью V, скорость эксхаляции радона Q описывается выражением:

,

где - постоянная распада радона ( с);

- коэффициент эманирования радона, %;

- удельная активность радона, Бк/кг;

- толщина конструкции, м;

- функция, зависящая от толщины строительной конструкции, для обычных толщин стен и перекрытий (50-100см) значения лежат в диапазоне 0,68…0,98;

- плотность материала, кг/м.

Для наружных стен:

=86,1 Бк/кг, =1600 кг/м, =0,51 м, =2%=0,02, =0,7

=*0,02*86,1*0,51*1600*0,7= Бк/мс

Для перекрытия:

=17,2 Бк/кг, =2500 кг/м, =0,22 м, =15%=0,15, =0,7

=*0,15*17,2*0,22*2500*0,7= Бк/мс

Для внутренних стен и перегородок:

=86,1 Бк/кг, =1600 кг/м, =0,12 м, =2%=0,02, =0,7

=*0,02*86,1*0,12*1600*0,7= Бк/мс.

Величина ЭРОА в воздухе помещений определяется по выражению:

,

где Q - скорость эксхаляции радона из стен, потолка и пола, Бк/мс;

S - площадь стен, потолка и пола, м;

V - объем помещения, м;

- постоянная распада радона, с;

- кратность воздухообмена в помещении, с (=с);

- объемная активность радона в атмосферном воздухе, Бк/м (=70 Бк/м).

При проектировании и строительстве новых зданий жилищного и общественного назначения должно быть предусмотрено, чтобы среднегодовая ЭРОА дочерних изотопов радона и торона в воздухе помещения не превышала 100 Бк/м.

В эксплуатируемых жилых и общественных зданиях среднегодовая эквивалентная равновесная объемная активность дочерних изотопов радона и торона в воздухе жилых помещений не должна превышать 200 Бк/м. При превышении этого значения должны проводиться защитные мероприятия, направленные на предотвращение поступления родона в воздух жилых помещений. Если проведенные защитные мероприятия не приводят к снижению активности радона в воздухе помещения до значения менее 200 Бк/м, необходимо перепрофилировать помещение.

В производственных помещениях допускается ЭРОА радона воздуха в зоне дыхания 310 Бк/м, ЭРОА торона в зоне дыхания 68 Бк/м.

Величина ЭРОА в воздухе помещений:

Бк/м

Среднегодовая эквивалентная равновесная объемная активность дочерних изотопов радона в воздухе помещений составляет =18,9 Бк/м, что удовлетворяет требованиям по содержанию радона в эксплуатируемом помещении (< 200 Бк/м).

Рисунок 2. План жилого помещения

3. Оценка мощности эффективной эквивалентной дозы гамма-излучения в помещении

Контролируемой величиной в зданиях и сооружениях является мощность эквивалентной дозы (МЭД) - H, [мкЗв/ч] внешнего гамма-излучения.

С учетом гамма фона окружающей местности для оценки годовой эффективной эквивалентной дозы гамма-излучений для людей проживающих в современных зданиях:

=1237,6 мкЗв/год=0,14 мкЗв/ч

Если бы население проводило целый года на открытой местности, то годовая эффективная эквивалентная доза излучения Н[мкЗв/год] определялась бы по формуле:

Для населения России =93 Бк/кг

мкЗв/ч

СогласноНРБ-96, значение МЭД внешнего гамма-излучения в проектируемых новых зданиях жилищного и общественного назначения не должно превышать среднее значение мощности дозы на открытой местности (в районе расположения здания) более чем на 0,2 мкЗв/ч.

мкЗв/час < мкЗв/час, что соответствует требованиям НРБ.

Список используемой литературы

1. Нормы радиационной безопасности (НРБ--96).

2. Журнал "Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века" N2-2004.

Размещено на Allbest.ru