Beltéri radioaktivitás és az

építőanyagok szerepének

vizsgálata a közép-

magyarországi régióban

Völgyesi Péter

V. évf. környezettudomány szakos hallgatóTémavezető:

Szabó Csaba, Ph.D.

Konzulens:

Nagy Hedvig Éva, doktoranda

Litoszféra Fluidum Kutató Labor

Kőzettani és Geokémiai Tanszék

Eötvös Loránd Tudományegyetem

Az előadás vázlata

Bevezetés

Vizsgált helyszínek

Mérési protokoll

Eredmények

Összefoglalás

Bevezetés

Veszélyforrások: VOC, azbeszt, építőanyagok

radioaktivitása (erőművi salakok és pernyék)

Radiometriai mérések fontossága,

salak- és pernyetartalmú

építőanyagok megfelelő vizsgálata,

minősítése

Beltéri szennyezések és ezek forrásai

Bevezetés

Lakossági felkérés:

10 ház (6 vidéki, 4 budapesti) radiometriai

felmérése

60-as évek után épültek

Helyszíni és laboratóriumi mérések

Salak- és pernyetartalmú építőanyagok (gázszilikát,

salakbeton, salak) vizsgálata, minősítése

2 XI. kerületi panelház (Budapest 5, Budapest 6)

vizsgálata

Szigetelt és nem szigetelt

Szintenkénti radonaktivitás-koncentráció mérés

Ytong gázbeton vizsgálata

Helyszínek bemutatása

Helyszínek bemutatása

Kecskemét

Kiskunhalas

Dunaharaszti

Gödöllő

Kistarcsa

Sülysáp

Budapest 1 IX. ker.

Budapest 2 X. ker.

Budapest 3 IX. ker.

Budapest 4 XI. ker.

Budapest 5 XI. ker.

Budapest 6 XI. ker.

+ Ytong gázbeton

Mérési protokoll

Helyszíni mérések

Radonaktivitás-koncentráció mérés (RAD7, AlphaGUARD)

Gamma dózisteljesítmény mérés (FH 40 GL 10)

Fizikai vizsgálatok

226Ra, 232Th, 40K meghatározás (HPGe Gamma spektroszkópia)

Radon exhaláció meghatározása radon kamrás módszerrel (RAD7)

Geokémiai vizsgálatok

Polarizációs mikroszópos vizsgálat

Pásztázó elektronmikroszkópos vizsgálat

Mérési protokoll: helyszíni mérések (radon)Radon mérés aktív detektorral (RAD7)

Átlag<120 Bq/m3

Átlag100±42 Bq/m3

EU, WHO

400 Bq/m3

Radon mérés aktív detektorral (AlphaGUARD)

Radon koncentráció időbeli változása (2008.07.02., RAD7)

0

50

100

150

200

250

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5

eltelt idő (óra)

rad

on

akti

vit

ás-k

on

cen

tráció

(Bq

/m3)

Radon koncentráció időbeli változása (2009.11.19-21., AlphaGUARD)

0

50

100

150

200

250

300

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

eltelt idő (óra)

rad

on

ak

tiv

itá

s-k

on

ce

ntr

ác

ió

(Bq

/m3)

Budapest 4:

XI. kerületi

1960-as évek

elején épült,

első emeleti lakás

Gamma dózisteljesítmény

nSv/óra

OSSKI által mért

magyarországi

átlag:

155 nSv/óra

Padló/1m

Mérési protokoll: Helyszíni vizsgálatok (gamma dózisteljesítmény)

Mérési protokoll: Fizikai vizsgálatok

Gamma spektroszkópia:

Fajlagos radon exhaláció:

FRE (Bq/kg) ±

61 6

<370Bq/kg I<1

Egy salak szemcse visszaszórt elektronképe

Mérési protokoll: Geokémiai vizsgálatok

Pásztázó elektronmikroszkópos vizsgálat

EredményekEU, WHO

400 Bq/m3

Magyarországi

átlag

155 nSv/h<370Bq/kg I<1

Zsámbéki medence talaj :

1-10 Bq/kg

Kővágószőlősi uránbánya

meddőhányó: 42-90 Bq/kg

Összefoglalás 4 budapesti és 6 vidéki ház, ill. lakás radiometriai

mérése, építőanyag minták vizsgálata

Radon koncentráció értéke a 400 Bq/m3-es határértéknél kisebb

Gamma dózisteljesítmény mérések:

7 esetben a magyarországi átlag értékekkel megegyeznek

2 esetben a magyarországi átlag értéket kissé meghaladják (Budapest 1, Budapest 2)

1 esetben a magyarországi értéket jelentősen meghaladja (Budapest 4)

Az építőanyagok radionuklid tartalma az indexekben (Raeq, I) foglalt ajánlott értékeket egy esetben eléri, egy esetben jelentősen meghaladja (Budapest 2, Budapest 4 salak építőanyagok)

Összefoglalás Radiometriailag a salak nagyobb kockázatot jelent,

mint a pernyetartalmú gázszilikát

Pásztázó elektronmikroszkópos vizsgálat: salak,

pernye, Fe-gazdag fém fázisok, Ca-Mg-gazdag

alumoszilikát, kalcit, U-gazdag fázisok, cirkon,

monacit

A múltban elkövetett hibák ma is hatással vannak

környezetünkre

Elengedhetetlen a komplex (fizikai és geokémiai)

vizsgálatok elvégzése

Köszönöm a figyelmet! Köszönettel tartozom:

A vizsgált lakások tulajdonosai

Szabó Csaba, Ph.D.

Nagy Hedvig Éva

Bendő Zsolt

Dr. Horváth Ákos

Csorba Ottó

Kocsy Gábor

Breitner Dániel

Hidas Károly

Szabó Zsuzsanna

Szabó Katalin Zsuzsanna

Magyar Fejlesztési Bank Zrt.

A Litoszféra Fluidum Kutató Laboratórium minden tagja

Családom, Ildi és barátaim

Építőanyag minták jellemzése

Erőművi pernyét és salakot tartalmazó

építőanyagok

Gázszilikát, ill- gázbeton, salakbeton, salak

gázszilikát

képszélesség 2 cm

salakbeton

képszélesség 2 cm

2 cm

salak

Panel házak- mérési eredmények

Panel ház Budapest 5 Budapest 6

Épület szintRadon koncentráció

(Bq/m3)

Radon koncentráció hiba

(Bq/m3)

-2 600±169 -

-1 <60 <120

0 <60 <70

1 <50 <60

2 <50 <50

3 <50 <70

4 <50 <50

5 <50 <60

6 <40 <80

7 <60 <70

8 <60 <70

9 <70 <50

Aktív radon detektor+ Passzív radon detektor

378±80

38±9

40±6

45±7

Építőanyagok radiológiai minősítése

Indexek:

Rádium ekvivalens (Raeq)

Aktivitás koncentráció index (I)

226Ra, 232Th, 40K

Házépítés: Raeq 370<Bq/kg

Nagy mennyiségben használt anyagok (beton, tégla) esetén:

I≤1

Beretka and Mathew,

1985, Khatibeh et al., 1997

EC, 1999

Mérési protokoll: Geokémiai vizsgálatok

Polarizációs mikroszkópos vizsgálat

Egy salak szemcse ráeső fényben készített képe

Építőanyagok radiológiai minősítése

Indexek:

Rádium ekvivalens (Raeq)

Aktivitás koncentráció index (I)

Házépítés: Raeq 370<Bq/kg

40K232Th226Raeq C086,0C26,1CRa

13000

C

200

C

300

CI 40K232Th226Ra

Nagy mennyiségben használt anyagok (beton, tégla) esetén: I≤1

Kis mennyiségben használt anyagok (pl: cserép, salak) esetén: I≤6

Beretka and Mathew,

1985, Khatibeh et al., 1997

EC, 1999

Dózisok

A biológiai hatás meghatározására használják a dózisegyenérték fogalmát, amely megadja, hogy az adott sugárzás milyen dózisú gamma-sugárzással egyenértékű biológiai károsító hatást keltett. Ennek jele: H, egysége Sievert (Sv):

ahol Q a sugárzás típusára jellemző állandó, értéke béta-és gamma-sugárzásra 1, természetes alfa-sugárzásokra pedig 20.

A test bizonyos szövetei, ill. szervei máshogy reagálnak a radioaktív sugárzásokra, ezért ezeket a szerveket máshogy kell súlyozni az egyed egészségkárosodásakor, így eltérő kockázatnövelő hatásuk van. Az egésztest effektív dózisegyenérték az összes szövetre átlagolt dózisegyenérték. Jele:HE:

Ahol wt a különböző szövetekre jellemző súlyfaktor.

DQH

Passzív detektor

Rnexp=nys*KF

RAK=Rnexp*1000/24/T

Rnexp : radon expozíció (kBqh/m3),

nys: nyomsűrűség (nyom/mm2),

KF: kalibrációs faktor,

RAK: radonaktivitás-koncentráció (Bq/m3),

T: mérési idő (nap)

Exhaláció számítás

net

hmmlevV

VCCCC det

Clev= a radonkoncentráció értéke a bezárt kamrában a detektor hozzákapcsolása előtt

(Bq/m3)

Cm= a minta feletti levegő radonkoncentrációja a kamrában a mérés során (Bq/m3),

Ch= a mérés előtt mért háttérkoncentráció értéke abban a helyiségben, ahol a mérés

történik (Bq/m3),

Vdet= a detektor, a páralekötő és a használt csövek térfogata (m3)

Vnet= a kamra térfogata – a minta térfogata (m3)

levnet CVE

(ludens.elte.hu/~akos/sflab).

Eredmények

A minta radon exhalációjának meghatározása radon kamrás módszerrel:

Gamma spektroszkópia

tI

TA

A : az aktivitás (Bq),

T : a kiválasztott energián mért csúcsterület,

η : a hatásfok,

I : a kiválasztott energiájú gamma foton relatív intenzitása,

t : a mérési idő (s).

232-Th fajlagos aktivitását : 208-Tl 2614 keV

40-K: 1460 keV

AKc )/()1000( ANMK

c : a koncentráció (ppm),

K : az átszámításhoz szükséges konstans (kg/Bq),

A : a fajlagos aktivitás (Bq/kg),

M : a tömegszám (g/mol),

NA : az Avogadro-szám (6*1023 1/mol)

λ : a bomlási állandó (1/s)

Szabó, 2009

Sugárzások

Fajtái: α, β, γ

Gamma sugárzás:

Építőanyagok gamma-sugárzása

Nagy áthatoló képesség

Nagy rendszámú atomokból álló anyag elnyeli

tricarb

lBqCPM

C /98,1

12

VCE

Az eredmények kiértékelése során egy kalibrációs mérés eredményét használjuk fel, ahol ismert

aktivitású

radonos oldatok CPM-jét határoztuk meg. Ezen kalibrációs mérés eredménye a kalibrációs görbe, ami a

CPM

és a 10 ml-es minta aktivitását összeköti. A minta térfogata ismert, ezért az aktivitás-koncentráció is

meghatározható,

ami c=A/V, ahol A a minta aktivitása (a mintában másodpercenként történő bomlások száma) és V a

minta térfogata.

Az aktivitás-koncentrációt Bq/l-ben mérjük.

Ismert radon-koncentrációjú mintákkal elvégzett kalibráció eredménye

a következő: