Оцінка ефективних доз опромінення людини від будівельних матеріалів (цегли) Текст научной статьи по специальности «Медицинские технологии»

рок1в практично не зм1нився i не перевищував 34,84±1,74%о; у KoropTi загалом i у вщ >40 ро-KiB достовiрно (Р<0,05) 3pic з 30,3±1,49°%о до 46,26±2,3%о i з 25,72±1,3°%о до 56,04±2,8%.

3. До 1997 р. включно у ко-гортi загалом i у вiковiй rpyni >40 роюв рееструеться досто-вiрне поетапне зростання по-казникiв дисциркуляторноТ ен-цефалопатп з максимумом у 2007 р. на рiвнi 18,9±0,95% i 30,14±1,5%.

4. 2007 року у структурi хвороб нервовоТ системи у когорт загалом i у вщ >40 рокiв ваго-мий вплив мають енцефалiт, ми елiт, енцефаломiелiт — 61,6% i 73,9%, у вщ <40 рокiв — хворо-би вегетативно! нервовоТ системи 54,2%.

5. Розрахунки i аналiз вщнос-ного ризику та ексцесу вщнос-ного ризику хвороб нервовоТ системи свщчить, що при дозах зовышнього опромiнення всьо-го тта 0,25-0,7 Гр в УЛНА на ЧАЕС 1986-1987 рр. вком <40 роюв на момент участ у ЛНА достовiрний вiдносний ризик та ексцес вщносного ризику хвороб вегетативноТ нервовоТ си-стеми, зокрема вегето-судин-ноТ дистони, отримано вже за 5 роюв пюля опромЫення, енце-фалопатiТ неуточненоТ — за 10; дисциркуляторноТ енцефало-пати — за 15; неврозоподiбних стаыв — за 20 рокiв; у вковм групi >40 рокiв за 5 роюв — ней-роциркуляторноТ астенiТ, хвороб вегетативноТ нервовоТ си-стеми; за 15 роюв — невротич-них розладiв, неврозоподiбних станiв; за 20 роюв — дисциркуляторноТ енцефалопати.

Л1ТЕРАТУРА

1. Возiанов О.Ф. Чорнобиль та медична наука / О.Ф. Возiа-нов // Журн. АмН УкраТни. — 2006. — Т. 12, № 1. — С. 5-15.

2. Логановський К.М. Нейро-психiатричнi наслщки Чорно-бильськоТ катастрофи: суча-сний стан доказiв / К.М. Логановський // Укр. мед. часопис. — 2008. — № 6. — С. 44-51.

3. Альбом А. Введение в современную эпидемиологию / А. Альбом, С. Норелл. — Таллин, 1996. — 122 с.

4. Ликвидаторы Чернобыльской катастрофы: радиацион-но-эпидемиологический анализ медицинских последствий / В.К. Иванов, А.Ф. Цыб, С.И. Иванов и др. — М.: Гала-нис, 1999. — 312 с.

Надiйшла до редакцИ 16.04.2010.

ASSESSMENT OF THE EFFECTIVE DOSES OF HUMAN IRRADIATION FROM BUILDING MATERIALS (BRICK)

Aksenov N.V., Friziuk M.A.

ОЦ1НКА ЕФЕКТИВНИХ ДОЗ ОПРОМ1НЕННЯ ЛЮДИНИ В1Д БУД1ВЕЛЬНИХ МАТЕР1АЛ1В

(ЦЕГЛИ)

АКСЬОНОВ М.В., ФРИЗЮК М.А.

ДУ «1нститут гiгieни та медичноТ екологiï iM. О.М. Марзеева АМН УкраТни», м. Киïв

УДК 614.876;612.014

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНЫХ ДОЗ ОБЛУЧЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА ОТ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ (КИРПИЧА) Аксенов Н.В., Фризюк М.А. В работе определено содержание естественных радионуклидов в строительном сырье (глина) и строительном материале (кирпич). Установлено, что средние значения эффективных удельных активностей исследованных проб стройматериалов не превышают норматив 1-го класса использования по радиационному фактору. Проведена консервативная оценка доз внешнего облучения, которые может дополнительно получить человек внутри зданий, построенных при использовании этого материала.

еред техногенно-пщсипених джерел природного походжен-ня другим джерелом за вне-ском у сумарну дозу опроми нення насепення УкраТни е бу-д1вельш матер1апи. Це пов'яза-но з тим, що буд1вепьна сиро-вина мютить природн1 радюну-кп1ди (ПРН) уранового (238и) та тор1евого (232ТИ) ряд1в, а також 40К [1].

Зпдно з Нормами рад1ац1йноТ безпеки УкраТни (НРБУ-97) [2] к1пьк1сними критер1ями, що за-безпечують протирад1ац1йний захист людини в1д техногенно-п1дсипених джерел природного походження е

□ р1вн1 обов'язкових д1й для запоб1жного рад1ац1йного контролю;

□ р1вн1 д1й для поточного ра-д1ац1йного контролю.

Р1вн1 обов'язкових д1й та р1вн1 д1й виражаються у терм1нах таких показник1в рад1ац1йноТ си-туац1Т, як1 можна вим1рювати. Для буд1вельних матер1ал1в та м1неральноТ буд1вельноТ сиро-вини — це ефективна питома активн1сть природних радюну-кл1д1в [2].

Одним з найпоширен1ших буд1вельних матер1ал1в е це-гла. 1'й властив1 довгов1чн1сть, м1цн1сть, ст1йк1сть до навко-лишнього середовища, до того ж вона проста у викори-станнк

У сучасному буд1вництв1 ви-користовуеться велика кшь-к1сть вид1в цегли, серед яких одним з основних е червона керам1чна цегла з випаленоТ глини. Вона застосовуеться у будь-яких сферах буд1вництва: при закладц1 фундаменту, для ст1н I перегородок одноповер-хових I багатоповерхових бу-динк1в I споруд, при кладц1 печей I кам1н1в, для заповнення порожнеч у монол1тно-бетон-них конструкц1ях, а також для облицювання будинк1в I вну-

© Аксьонов М.В., Фризюк М.А. СТАТТЯ, 2010.

№ 4 2010 Environment & Health 42

трiшнього оздоблення прими щень тощо.

Якiсна керамiчна цегла ви-робляеться з глини, добутоТ дрiбною фракцiею з постiйним складом мiнералiв. Однак ро-довища з однорщним складом мiнералiв i багатометровим шаром глини дуже рщкюш i майже вс розробленi. Б1пь-шiсть родовищ мiстить багато-шарову глину, яка при видобут-ку подрiбнюеться й змшуеть-ся, при цьому отримують се-реднiй склад. Постiйний або середшй склад глини необхщ-ний для встановлення постмних режимiв сушшня й випалу, що дозволяе одержувати яюс-ну цеглу iз сушарки й печi три-валий час [3].

Глина належить до осадових порщ, в яких присутш домш ки кварцового пiску, польових шпалв, карбонатiв, деяких оксидiв i органiчних залишкiв. У природi зустрiчаються глини з найрiзноманiтнiшими ступенями пластичност та зв'язностi, а також надзви-чайно рiзноманiтних кольорiв: чисто бшого, сiрого, блакит-нуватого, аруватого, зелену-ватого, усiляких вiдтiнкiв жов-того, червоного, темно-синього, коричневого й зовам чорного. ^м пластичности важливими властивостя-ми глини е чутливють до висо-коТ температури або випалю-вання, а також до сушшня (можливють примусового сушшня виробу без утворення трiщин) [4].

Нинi iснують двi основнi технологи виробництва керамiчноТ цегли. Перша фунтуеться на випалi глини, а друга здмсню-еться без нього [3]. При будiв-ництвi найчастше використо-вуеться випалена цегла.

Метою роботи було дослщ-ження вмюту ПРН у мшераль-нiй сировиш (глинi) та буд^ вельному матерiалi (цеглi), а також оцiнка доз зовшшнього опромiнення, якi може додат-ково отримувати людина всередиш будiвель, збудованих з цього матерiалу.

Методи дослiджень. Для вимiрювання проб глини та цегли застосовувався гамма-радюметр РУГ-91М «АДАН1». Зразки готувалися вiдповiдно до методики подготовки проб до вимiрювання на цьому при-ладi. Калiбрування гамма-радюметра здiйснювали за еталонними зразками.

ASSESSMENT OF THE EFFECTIVE DOSES OF HUMAN IRRADIATION FROM BUILDING MATERIALS (BRICK) Aksenov N.V., Friziuk M.A.

A content of natural radionuclides in building raw (clay) and building materials (brick) was determined in the article. It was established that average values of the effective specific activities of studied samples of building materials didn't exceed a standard of the first class application by radiation factor. A concervative assessment of the doses of external irradiation that may be obtained by a human in the building of stated above material was carried out.

Розрахунки питомо'' активности ПРН 226Ra, 232Th та 40K викону-ються приладом автоматично. Також автоматично здмсню-еться розрахунок ефективно'' питомоТ активност (Аеф) за формулою 1 [2]:

де Aj — питома активнють вщ-повщних радюнуклщв, Бк-кг-1; CF — коефiцiент перетворюван-ня дози, (нГр-год-1)/(Бк-кг-1).

Для полегшення розрахунку потужност дози вiд рiзних комбшацм цих трьох радюну-

Аеф = Ar3 + 1,31-ATh + 0,085-Ак, Бюкг-1,

(1)

де ARa, ATh, Ак — питомi ак-тивност вiдповiдно 226Ra, 232Th та 40K, Бк-кг-1; 1,31 i 0,085 — зважуючi коефiцiенти для 232Th та 40K вiдповiдно вщ-носно 226Ra.

За отриманими даними нами розраховувалися дози опромшення людини [5] вщ-повiдно до вимог бвропейсь-коТ комiсiï щодо принципiв ра-дiацiйного захисту вщ природ-ноï радiоактивностi у будiвель-них матерiалах.

При оцiнцi рiчних ефектив-них доз враховували коефМ-ент переходу вiд поглинено'' дози у повiтрi до ефективно'' дози та фактор тривалост пе-ребування всередиш прим^ щення. Коефiцiент переходу вщ поглинено''' дози у повiтрi до ефективно' дози для до-рослих становить 0,7 Зв-Гр-1, а фактор тривалост перебуван-ня всередиш примщення — 0,8 [6].

Ефективну дозу всередиш примщення HE розраховували за формулою:

HE = D x T x F, мЗв-piK-1, (2)

де D — розрахована потужнють поглинено'' дози, нГр-год-1; T — час перебування людини все-рединi примщення на рiк (7000), год■рiк-1; F — коефщент перетворювання (0,710-6), Зв-Гр-1.

Величину потужност поглинено'' дози D розраховували за формулою:

клщв вводився iндекс (коефи цiент) використання активно-стi К:

K=^-AR^fRa+AT^fTh+A^fK)- Wm

АстТИ

Астк

D = Aj x CF, нГр-год

-1

(3)

де Аст — типовi (стандартизо-ванi) питомi активностi вщпо-вiдних радiонуклiдiв, Бк-кг-1. Значення АсTRa, ACTTh, АсТк ста-новлять вiдповiдно 50, 50, 500 Бк-кг -1 ; ARa, ATh, Ак — фак-тичнi значення питомо'' актив-ностi вiдповiдних радюнуклщв у будiвельних матерiалах, Бк-кг-1; fRa, fTh, fK — ваговий внесок у потужнють дози вщ фактично'' питомо'' активностi цих радiонуклiдiв; wm — коефщ-ент вагового використання буди вельного матерiалу (сировини) з даною питомою активнiстю.

Приймалося, що при викори-станнi моделi житла з повним (100%) застосуванням певного матерiалу (wm=1) з типовими (стандартизованими) питоми-ми активностями вщповщних радiонуклiдiв створюеться по-тужнiсть дози 80 нГр-год-1 [6].

Результати дослiджень. Було вимiряно та проаналiзовано по 14 зразюв глини Обухiвсько-го родовища (Ки'вська обл.) та цегли керамiчноï повнотiлоï, вироблено'' з цiеï сировини.

Середы значення вимiряних питомих активностей ПРН 226Ra, 232Th та 40K склали для глини

29 Бк-кг -1, 24 Бк-кг -1, 327 Бк-кг -1, вiдповiдно, та для цегли —

30 Бк-кг-1, 33 Бк-кг-1, 445 Бк-кг-1.

43 Environment & Health № 4 2010

CTRa

Середн значення ефективноТ питомоТ активностi проб буди вельних матерiалiв склали для глини 88 Бк-кг-1, для цегли — 111 Бк-кг-1.

Будiвельнi матерiали та мше-ральна будiвельна сировина подiляються за ефективною пи-томою активнiстю на три класи щодо використання Тх у рiзних видах будiвництва [2], а саме:

□ I клас — Аеф <370 Бк-кг -1 (буд^вельш матерiали та мше-ральна бущвельна сировина можуть використовуватися для вах видiв будiвництва без об-межень);

□ II клас — 370 Бк-кг -1 <Аеф <740 Бк-кг -1 (будiвельнi мате-рiали та мшеральна будiвельна сировина можуть бути викори-станi для промислового буд^в-ництва та для будiвництва шляхiв);

□ III клас — 740 Бк-кг-1 <Аеф <1350 Бк-кг -1 (будiвельнi мате-рiали та мшеральна будiвельна сировина можуть бути викори-станi у межах населених пунк-тiв для будiвництва пiдземних споруд чи комушкацм, покри-тих шаром Грунту товщиною понад 0,5 м, де час перебуван-ня людей становить не бшьше 50% робочого дня, а також поза межами населених пунктв для буд^вництва шляхiв, для спорудження гребель та шших об'eктiв, де час перебування людей становить не бшьше 50% робочого дня).

Встановлено, що значення питомих активностей ПРН у цеш дещо вищi, шж у глинi. Це пов'язано з технолопею ви-

робництва цегли (висушуван-ня та випалювання), завдяки якм кiнцевий продукт позбав-ляеться вологи, тобто вщбу-ваеться концентрування ПРИ. Проте норматив 370 Бк-кг -1 (I клас використання мшераль-ноТ будiвельноí сировини) у дослiджених зразках глини та цегли не перевищено, тому Тх можна застосовувати для вах видiв будiвництва без обме-жень.

Оцшка доз. За результатами вимiрювань вмiсту ПРН у пробах цегли було проведено кон-сервативну оцшку рiчних ефек-тивних доз опромшення люди-ни всерединi будинюв, збудо-ваних з використанням досшд-женого будiвельного матерiалу (табл.).

Встановлено, що середне значення рiчноТ ефективноТ дози всередиш примiщень при повному використанш матерiалу (wm=1) склало 0,29 мЗв-рк-1 з дiапазоном ко-ливань 0,240,33 мЗв■рiк -1.

Частотний розподiл рiчних ефективних доз опромшення людини всерединi будинкiв, збудованих з використанням цегли керамiчноТ повнотшоТ, представлено на рисунку.

Як видно з рисунка, при використанш у будiвництвi тшьки одного типу буд^вельного ма-терiалу (цегли) майже 40% оаб можуть отримати рiчну ефек-тивну дозу порядку 0,32 мЗв на рiк. Проте у будiвництвi, як правило, використовуеться де-кiлька буд^вельних матерiалiв, тому фактичнi дози опромшення людини будуть меншими.

D, нГр-год-1 (для вказаних масових частин використання цегли)

wm=1 wm=0,75 wm=0,5 wm=0,25 (для wm=1)

0,82 66 49 33 16 0,32

0,79 63 47 32 16 0,31

0,85 68 51 34 17 0,33

0,82 66 49 33 16 0,32

0,82 66 49 33 16 0,32

0,77 62 46 31 15 0,30

0,76 61 46 30 15 0,30

0,76 61 46 30 15 0,30

0,72 58 43 29 14 0,28

0,71 57 43 28 14 0,28

0,61 49 37 24 12 0,24

0,65 52 39 26 13 0,25

0,66 53 40 26 13 0,26

0,68 54 41 27 14 0,27

Середне 0,29

He,

мЗв-pÎK-1

Висновки

1. Середы значення ефективних питомих активностей досш-джених проб глини та цегли склали 88 Бк-кг-1 та 111 Бк-кг-1 вщповщно, що не перевищуе норматив 1-го класу використання буд,1вельних матер1ап1в та м1-неральноУ буд1вельно'Т сировини за рад1ац1йним фактором.

2. За консервативною оц1н-кою, середне значення р1чно'Т ефективноТ дози опромшення людини всередин1 буд1вель ста-новитиме 0,29 мЗв-р1к -1. Проте фактичш дози опром1нення людини будуть меншими.

Л1ТЕРАТУРА

1. Sources and effects of ionizing radiation. UNSCEAR 1993: Report to the General Assembly with Scientific Annexes. — New York: UN, 1993. — 218 р..

2. Норми радiацiйноï безпеки УкраУни (НРБУ-97) // Державы ii-пеычы нормативи. ДГН 6.6.1 .6.5.001-98. — К., 1998. — 135 с.

3. http://ru.wikipedia.org/wi-ki/Кирпич.

4. http://www.plinfa.com/r/di-rections/projecting/loam.html.

5. EC. Radiation protection 112. Radiological Protection Principles concerning the Natural Radioactivity of Building Materials: European Commission Report / Directorate-General Environment, Nuclear Safety and Civil Protection. — 1999. — 16 р.

6. Effects of Radiation on the Environment. United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation: UNSCEAR (2000) Report to the General Assembly with Scientific Annex. — New York: UN, 2000. Надiйшла до редакцп 28.07.2010.

Таблиця

Потужнють поглинено'Гу noBiTpi дози та ефективн дози всередиш примщень вщ ПРН цегли

Рисунок

Частотний розподш рiчних ефективних доз, ям може отримати людина всередиш примщень за рахунок ПРН у будiвельних матерiалах (цеглi)

а т о

о 3 а

" 2

0,24

0,28

0,32

0,36

Дiапазон доз, мЗв на рк

№ 4 2010 Environment & Health 44

к