Главный списокСтройматериалы разное

Техногенные радионуклиды и строительные материалы



В результате аварии на Чернобыльской атомной станции в 1986 году было выброшено в окружающую среду искусственных радионуклидов с общей активностью около 51018 Бк [1]. Испытания ядерного оружия, которые особенно широко проводились в 1954-1962 годах, оцениваются общей мощностью взрывов свыше 138 Мт и образованием таких искусственных радионуклидов, как стронций-90 с общей активностью 52,181016 Бк и цезий-137 с активностью 88,411016 Бк. К тому же основная масса продуктов ядерных взрывов находится в северном полушарии при максимальном содержании в зонах 30-50о с.ш. [2], т.е. накладывается на чернобыльское загрязнение. После распада короткоживущих радионуклидов (через 1-2 года) основу радиоактивного загрязнения составляет цезий-137. В общем радиационном фоне его доля существенна и составляет 50-65%, далее следует стронций-90 (его вклад в радиационный фон - 5-10%). Хотя загрязнение (плотность загрязнения по цезию-137 достигает 7,5 МБк/м2) носит локальный характер в масштабе России, его вклад в суммарную активность искусственных радионуклидных загрязнителей на территории страны существенно превышает общую активность глобальных выпадений. Территория юго-западных районов Брянской области после аварии на ЧАЭС особенно сильно пострадала от радиоактивного воздействия. Радиоактивному загрязнению подверглись огромные площади, в том числе месторождения строительных материалов [3, 4] и древесина [5]. Вскрыша (почвенно-растительный слой) характеризуется большим разбросом по содержанию цезия-137 (до 10000 Бк/кг) в зависимости от расположения. Удаление загрязнённого слоя толщиной 0,2-0,5 м обеспечивает снижение экспозиционных доз с 260-350 мкР/ч до 20 -21 мкР/ч [6], что даёт возможность получения радиационно чистых строительных материалов, не содержащих техногенные радионуклиды. Это подтверждает анализ средних значений содержания цезия-137 в строительных материалах и промышленных отходах (табл. 1-3). Таблица 1. Содержание цезия-137 в сырьевых материалах и готовых изделиях в юго-западных районах Брянской области № п/п Наименование материала Место отбора Цезий- 137, Бк/кг Клинцовский район 1 Песок кварцевый Карьер Смолевичский 6,3+0,4 2 Песок кварцевый Завод ЖБИ 8,0+0,5 3 Песок кварцевый Карьер Кошачья гора 1,5+0,1 4 Глина синяя Карьер кирпичного завода 3,1+0,2 5 Глина красная Карьер кирпичного завода 1,3+0,1 6 Кирпич керамический Клинцы, кирпичный завод 10,3+0,8 7 Кирпич силикатный Клинцы, завод силикатного кирпича 7,5+0,5 g Гипсобетон Клинцы, завод ЖБИ 1,4+0,2 9 Бетон тяжёлый М 200 В 1 5 Клинцы, завод ЖБИ 8,8+0,6 10 Грунт Клинцы, строительная площадка жилого дома 12,5+0,9 Красногорский район 11 Глина красная Беседьский карьер 7,0+0,5 12 Кирпич-сырец (керамический) Красногорск, завод керамического кирпича 6,0+0,4 13 Кирпич керамический Красногорск, завод керамического кирпича 4,9+0,3 Таблица 2. Средние значения содержания цезия-137 в строительных материалах Брянского и других регионов № п/п Наименование Цезий- 137, Бк/кг 1. Керамзитобетон, г. Брянск 2,2+3,3 2. Кирпич силикатный, г. Брянск 14,3+3,7 3. Кирпич керамический, г. Брянск 16,9+5,2 4. Арболит на опилках, г. Брянск 1.8+6,1 5. Золобетон, г. Брянск 1,7+5,7 6. Раствор М 50, г. Брянск 3,3+2,9 7. Перлитобетон, г. Брянск 3,3+3,7 8. Газобетон, г. Брянск 3,2+2,9 9. Асфальтобетон песчаный, г. Брянск 2,4+3,2 10. Портландцемент ПЦ 400-Д20-Н, Мальцовский портландцемент, Брянская область 6,8+4,7 11. Плитка керамическая облицовочная, ОАО «Керамин», г. Минск 3,3+5,4 12. Портландцемент ПІД 400-ДО-Н, ОАО «Осколцемент», г. Старый Оскол 12,1+4,4 Таблица 3 Средние значения содержания цезия-137 в промышленных отходах Брянского региона № п/п Наименование Цезий- 137, Бк/кг 1. Опилки сосновые 12,5+3,4 2. Отработанные формовочные смеси, сталелитейный завод 12,2+4,2 3. Шлак отвальный, сталелитейный завод 13,2+3,7 4. Зола Брянской ГРЭС 3,2+2,8 5. Резиновая крошка с автопокрышек 11,0+5,0 6. Нефтегрунт, Унечский район 10,3+3,3 7. Костра конопли, г. Клинцы 289,8+19 8. Глауконитовый песок, фосфоритный завод 1,3+2,8 9. Шлам ОАО «Литий» 1,6+3,1 10. Керамзитовая пыль, завод керамзитового гравия 1,4+2,6 Измерения проводились на гамма-спектрометрическом комплексе с полупроводниковым детектором типа ДГДК-80 в стальной защите. Собственный фон детектора в диапазоне энергий 100-3000 кэВ составляет 5,8 с-1. Энергетическое разрешение спектрометра - 2,5 кэВ при = 1,332 МэВ (Со60). Программное обеспечение комплекса позволяет выделять гамма-линии в аппаратурном спектре, производить их идентификацию, расчет удельных активностей проб, определение погрешностей. Анализ таблиц (1-3) не позволяет получить закономерности распределения цезия-137 в зависимости от видов строительных материалов или их компонентов, что связано в первую очередь с неравномерностью выпадения цезий-137 и загрязнения отдельных территорий и, соответственно, карьеров. То, что авария на ЧАЭС коснулась других регионов, подтверждается присутствием цезия-137 в портландцементе ОАО «Осколцемент» и керамической плитке ОАО «Керамин» (г. Минск). Основными факторами, определяющими накопление цезия-137 и стронция-90 в древесине, является видовая принадлежность, условия произрастания и биологическая доступность радионуклидов [5]. По степени загрязнения древесины выделен ряд: берёза, дуб, осина, ольха, сосна. Древесина этих пород широко применяется в строительстве. Наибольшей загрязнённостью обладает кора деревьев, листья и хвоя. Древесина загрязнена меньше. ГОСТ Р 50801 -95 [6] и ГН 2.6.1670-97 [7] устанавливают следующие допустимые значения удельной активности стронция-90 и цезия-137 (табл. 4). Таблица 4. Допустимые значения удельной активности стронция-90 и цезия-137 в древесных материалах Наименование продукции Допустимая удельная активность, Бк/кг стронций-90 цезий- 137 1. Древесина деловая (лесоматериалы круглые неокоренные для выработки пиломатериалов и заготовок для различных отраслей промышленности) 5,2103 1,1103 2. Древесина деловая (лесоматериалы круглые окоренные для выработки пиломатериалов и заготовок для различных отраслей промышленности) 5,2103 3,7103 3. Дрова для отопления 7,0102 0,74102 4. Древесное технологическое сырье для переработки, древесные полуфабрикаты различного назначения 2,3103 1,9102 5. Пиломатериалы. Заготовки и изделия деревянные для различных отраслей промышленности 2,3103 1,9102 6. Изделия из древесины и древесных материалов 5,2102 1,9102 Загрязнённость древесины техногенными радионуклидами зависит от плотности загрязнения почвы цезием-137. Для сосны при одном и том же диапазоне изменения плотности загрязнения почвы цезием-137 интенсивнее всего его концентрация нарастает в лубе, менее всего она изменяется в древесине. В противоположность сосне для ели с изменением плотности загрязнения почвы интенсивнее всего возрастает концентрация цезия-137 в древесине и менее всего в коре. Обследования насаждений берёзы показали, что во всех частях её ствола концентрация цезий-137 нарастает почти пропорционально нарастанию плотности загрязнения почвы, что у других пород выражено значительно слабее. Более всего различается концентрация цезия-137 в различных частях ели, а менее всего - у осины [5]. Для строительных материалов техногенные радионуклиды не нормируются. При этом подразумевается их полное отсутствие. Применение строительных материалов, содержащих естественные и техногенные радионуклиды, может привести к дополнительному облучению населения.
add company