§5.5. Радон. Проблемы в строительстве.

Согласно современным оценкам НКДАР ООН 3/4 годовой индивидуальной эффективной эквивалентной дозы, получаемой населением, создается радоном, поступающим из земных недр. Радон образуется как промежуточный продукт распада в радиоактивных рядах урана и тория. Радиоактивны и дочерние продукты распада, до исчезновения активности в соответствующем ряду имеют место еще 5 + 9 а и (3 — распадов. Различают изотопы Rn²²², Rn²²⁰ с периодами полураспада Т_|/2 — 3,825 сут; 54 сек,причем содержание Rn²²⁰ примерно в 20 раз больше. Радон — химически инертный газ тяжелее воздуха (=7,5 раз). Радон — легко подвижный элемент и с вдыхаемым воздухом может попадать в легкие и создавать там внутреннее облучение организма.

Средневзвешенная,по площади Земли, скорость поступления Rn²²² из почвы составляет 15+19мБк/(м²с). Источниками поступления Rn²²² в атмосферу также выступают растения, грунтовые воды, природный газ, нефть, каменный уголь и другие добываемые полезные ископаемые.

Геологическая неэквивалентность отдельных участков поверх­ности Земли приводит к локальным повышенным концентрациям радона в приземных слоях воздуха. На территории РФ по данным (6,7] это Белокуриха, Выборг, Краснокаменск, Пятигорск, Увильды, Янгатау и др. Концентрация радона может сильно различаться вне и внутри помещения;подвал,первый или верхние этажи; на одном этаже - жилая комната, ванная, кухня (газовая или электрическая плита); проветриваемое или герметичное помещение; время года и г.д.

Радон поступает внутрь помещения через фундамент, п >л,чаще всего из грунта под зданием. Концентрация радона в зданиях может в 10+1000 раз превышать действующие нормативы. Дозы облучения, получаемые жителями первых этажей зданий, расположенных в зонах повышенного содержания радона в земной коре, могут превышать дозы, получаемые персоналом рудных шахт того же региона [6 ].

Источниками поступления радона в жилые помещения выступают ограждающие конструкции из кирпича и бетона, природный газ и вода, особенно если последняя подается из глубоких артезианских колодцев. Изменение концентрации радионуклидов в ванной комнате (исследования были проведены в Канаде) при включении теплого душа на семь минут иллюстрируют данные, приведенные на рис.У .ба [ 5 ]. На следующем рисунке V.66 приведено влияние проветривания на содержание радона в воздухе жилой комнаты одноквартирного дома ( 5 ]

.

Д-р-..

Wo

5000

5000

6000

1000

О 8 16 H з* мин.

иооо

Pnc.V.e а)Радон и пользование душем(душ отключается через 7 мин), б) Радон в помещении. Влияние проветривания.

0. -Дверь закрывается; 2-дверь открывается;

3-открывается окно на 5 часов. [5].

Из сказанного следует,что для снижения радиационного облучения радоном и его дочерними продуктами распада необходимо проведение определенных мероприятий в строительном направлении. При планировании строительства производственных цехов, зданий для содержания сельскохозяйственных животных или жилого фонда для населения нужно предусмотреть проведение радиационного контроля выбираемого места на величины фонового у —излучения и концентрацию радона в приземном слое. Строительство цехов и зданий для животных, как правило, ведется непосредственно на поверхности Земли или отделено от нее слоем шлака, подсыпки и бетона.Основной вклад в дозу облучения над поверхностью Земли вносят радионуклиды верхнего 30 — сантиметрового слоя почвы.

При отводе территорий под строительство жилых домов, оздоровительных и детских учреждений согласно ( 8 J выбирают участки с у—фоном менее 33 мкР/ч (30 мкБэр/ч). Среднегодовая эквивалентная равновесная объемная активность радона в вохдухе помещений после их строительства не должна превышать 100 Бк/м³. В [ 8 ) приведены возможные интервалы значений у— фона, активности радона в уже построенных помещениях и даны рекомендации по их снижению, если они выше допустимых.

В регионах с повышенными локальными концентрациями радона целесообразно предусматривать формирование прослоек иод зданием из битумных смол для снижения газопроницаемости. Верхний слой (пол) также должен заливаться бетоном с полимерными добавками для снижения пористости и газопроницания. В строительстве жилого фонда необходимо предусматривать боле

е

тщательную герметизацию подвальных помещений и первого этажа от грунта.а также естественную и принудительную вентиляцию подвальных помещений.В качестве противорадоновой изоляции используют полимерные покрытия типа "Полиокс", разработанные в институте Оргстрой НИИ проект. Для снижения выделения радона из стен здания, их рекомендуется облицовывать пластиковыми материалами. Эффективным средством снижения концентрации радона, накапливающегося в помещениях, как отмечалось выше, является проветривание (рис.У.б). Инженерная проработка проектов жильгх домов и особенно детских учреждений должна предусматривать устройства естественной и принудительной вентиляции.ГЛАВА 6. ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ И ЕГО УЧЕТ В СТРОИТЕЛЬНОМ ДЕЛЕ.

Терминология .обозначения .единицы.

u 1*1IIО I I* к л 12

Эх2 3xU*J 15

ан л 26

Al„ At, 39

A0 = S(X.Ff 74

,.6эр * А5 113

Величайшим открытием конца прошлого века, вначале сделан­ным за столом в кабинете,было теоретическое предсказание электромагнитных волн (1860 — 1865 г. Д.К. Максвелл), а затем и их экспериментальное обнаружение (1808г.Геирих Герц). Согласно Максвеллу, если в какой-либо точке пространства возникает переменное электрическое (или магнитное) поле, то это приводит к появлению переменного магнитного (или электрического) нихревого поля, причем поля из данной точки распространяются в окру­жающее пространство в виде воли со скоростью равной скорости света.

Представление о свободной плоской электромагнитной волне, распространяющейся вдоль оси R в вакууме, дают формулы(6.1; 6.2) и рис. VI. 1

Е = Ё₀ Sin2n:(( - R/Х) Ё = Ё„ exp(ioM)

Н = Н„ Sin2n(t - R/X.) (6.1) или Н = Н₀ exp(io)t) (6.2)

Ё1Н 1 V со = 2к\ = ~-

X

где Ё(Ё₀) — напряженность (амплитуда) электрического поля в волне,

Н(Н„) — напряженность (амплитуда) магнитного поля в волне,

\ — длина волны

,

• частота колебаний полей, g₎ н

• фазовая скорость волн,

  v(o>)

  v

  г, н

• диэлектрические (магнитные) характеристики среды,

• const,обусловленные выбором систем единиц,

• расстояние , t —время , i = V—Т

  : и* • ХГ™* Г¹

  Pnc.VI.I Плоская (свободная) электромагнитная волна.

  

н

Pnc.VI.2 К понятию вектора Пойнтинга (плотности потока энергии - П.П.Э.)

Электромагнитная волна при распространении переносит энергию. Энергию, переносимую волной через единичную площадку (F= 1м²), в единицу времени принято называть плотностью потока энергии электромагнитного поля (ППЭ ЭМП) или вектором Пойн—

тинга S

(6.3)

S = 2-Н = w-v

где w — объемная плотность энергии электромагнитного поля. Вектор Пойнтинга — это энергия электромагнитного поля, заключенного в объеме параллелепипеда с основанием F=1m² и высотой равной скорости электромагнитных волн (рис.У1.2).

Техническими устройствами, излучающими электромагнитные волны, выступают радио — и телестанции, радиолакаторы. На рис.У 1.3 приведена шкала электромагнитных волн и указаны интервалы длин волн соответствующих излучателей.

Зона электромагнитного поля,примыкающая к передающей антенне на расстояниях R < X, получила название индукционной. В э той зоне Н= 1/R² а Е = 1/R³, между векторами полей Ёи Й имеется сдвиг по фазе

.

0,03 0.01

30

зоо

о,3

'Теи*

(ПОЛТОРЫ

10* 10’ Чо*¹ 10⁹ 10*° v,%

Ю

Pnc.VI.3 Шкала электромагнитных волн

.Зона электромагнитного поля на расстояниях R получила название волновой, а электромагнитное поле — свободного. Напряженности полей Ё? и Н в волновой зоне меняются синфазно.

Мощность излучения электромагнитных волн антенной пропорциональна четвертой степени частоты