От радиации защитят стройматериалы

Что мы знаем о радиоактивных строительных материалах?

Мы все немало времени проводим внутри помещений – отдыхаем и работаем дома, трудимся в офисе или на производстве, расслабляемся в культурных заведениях. Наше самочувствие и здоровье во многом зависят от того, насколько безопасен внутренний микроклимат помещения. В частности, не использовались ли при возведении и ремонте здания радиоактивные строительные материалы. Иногда это влияет и на продолжительность жизни, а это уже серьезно.

Что такое естественная радиоактивность материалов

Естественная радиация в природе существовала всегда. Один из ее источников – излучение земной коры. В ее толще залегают породы, из которых производят многочисленные строительные материалы. Многие из них до сих пор хранят следы радиоактивного прошлого нашей планеты.

К наиболее вредным строительным материалам причисляют:

Все они выделяют достаточно большое количество радона, поэтому для внутренней отделки перечисленные материалы лучше не использовать. Кирпич, бетон и дерево в этом смысле считаются сравнительно безопасными. Причем радиоактивность силикатного кирпича ниже, чем красного.

Относительно невысока удельная активность радионуклидов у карбонатных горных пород – мрамора и известняка. Средним уровнем естественной радиоактивности отличаются песок и гравий. Уровень радиации стекловолокна, фосфогипса обычно находится в допустимых пределах, но ради собственной безопасности стоит проверять и их.

Распространенные заблуждения о радиоактивности некоторых стройматериалов

Радиоактивность древесины выше, чем кирпича. Это заблуждение появилось после того, как люди начали измерять уровни радиационного фона внутри домов, построенных из этих материалов. При этом самыми высокими оказались показатели, снятые в деревянных строениях. На самом деле причина этого в том, что большинство деревянных домов – малоэтажные, то есть комнаты там расположены близко к земле, которая считается основным естественным источником радона.

Бетон – опасный радиоактивный материал. Мнение о высокой радиоактивности бетона распространилось после серии статей о повышенном радиационном фоне в панельных домах. На самом деле это не так. Радиоактивность этого материала многократно ниже, чем у кирпича. К тому же, основная его часть обычно сконцентрирована в фундаменте дома. Еще один аргумент: на крупных предприятиях по производству бетона безопасность продукции контролируют, а в качестве сырья используют щебень, добытый из сертифицированных мест.

Но тем не менее опасность, связанная с радиоактивностью наполнителей для изготовления этого строительного материала существует. Поэтому, если вы замешиваете бетон самостоятельно, желательно проверить используемый для этого щебень и песок дозиметром. Это поможет убедиться в том, что данный материал можно использовать при строительстве жилых зданий. Проверка требуется в основном гранитному щебню, так как гравийный материал в зону риска практически не входит.

В чем опасность радиоактивных строительных материалов

Радиоактивность некоторых используемых в строительстве материалов может нанести вред здоровью. При распаде радионуклидов, входящих в их состав (радия-226, калия-40, тория-232), выделяется радиоактивный газ радон. Его объемная активность в воздухе непроветриваемых помещений (подвалов, подземных станций метро), бывает в 10 и более раз выше, чем в открытой атмосфере.

Радон выделяется в воздух в два этапа. Сначала он проникает из материала в поры элементов строительного объекта. Затем постепенно распространяется через микрощели и трещины. При этом часть его распадается и попадает в воздух помещения. Больше всего радона скапливается на первых этажах зданий.

Опасность радиоактивных строительных материалов в том, что исходящее от них излучение может значительно ухудшать экологию помещения. Вследствие этого людей беспокоят:

  • головные боли,
  • аллергия,
  • плохое самочувствие.

Более того, поступая в легкие, радон распадается с выбросом альфа-частиц. Это может вызывать микроожоги тканей и их злокачественное перерождение.

Как проверить стройматериал на радиоактивность

Уровень природной радиоактивности строительных материалов ограничивается нормами радиационной безопасности (НРБ –99/2009). Этот нормативный документ устанавливает три класса стройматериалов с разной величиной эффективной удельной активности природных радионуклидов (Аэфф). Так, для строительства и ремонта жилых и общественных зданий допускается использовать материалы с Аэфф не более 370 Бк/кг.

К сожалению, сегодня никто не может гарантировать, что приобретаемые вами стройматериалы, а также обои, керамическая плитка, краска, штукатурка безопасны и ничего не излучают. Если вы покупаете материалы по цене ниже средней и не можете сказать, что уверены в поставщике на все 100 %, проверьте их точным дозиметром, например RADEX RD1008. Он оснащен двумя детекторами радиации, один из которых измеряет не только бета- и гамма-излучение, но фиксирует также альфа-лучи.

Дозиметр поможет вам аргументированно отклонить даже выгодное предложение о покупке вредных строительных материалов, которые иногда поступает от недобросовестных продавцов и поставщиков. Кроме того, с этим прибором вы легко проверите свою квартиру, офис, производственное помещение на предмет радиационной безопасности.

Чем опасны строительные материалы? Домашняя радиация

Радиация — коварная штука. Она может застичь нас в самых неожиданных местах.

В последнее время разразился невиданный бум строительства коттеджей — частных домов. Причем не тех скромных домиков советского времени, а добротных вилл из дорогостоящих материалов. Однако не все знают, что эти самые роскошные стройматериалы могут преподнести неприятный сюрприз: некоторые из них радиоактивны. Причем доза, получаемая от строительных материалов, может достигать 60% от общей дозы радиации, получаемой человеком.

В составе строительных материалов могут присутствовать уран 238, торий 232, калий 40 и другие радионуклиды. Конечным продуктом распада некоторых из них является радон 222. Повышенное содержание радионуклидов свойственно калиевым и полевым шпатам, минералам глин и др.

Довольно сильно излучают магматические породы кислотного и щелочного состава (гранит, кварцевый диорит ), осадочные глины, особенно морские глубоководные. В меньшей степени — основные и ультраосновные породы (перидотит, габбро и др.).

Излучает, к примеру, гранит и щебень из него, могут излучать и другие разновидности природного камня. Радиоактивны стекловолокно, фосфогипс, силикатный кирпич. Вообще-то, уровень радиационного фона не превышает безопасных пределов, но, как говорится, береженного Бог бережет. Фото: Depositphotos

Особенно сильно излучает гранит. Уровень излучения у гранита составляет в среднем 25−30 мкР/ч, в то время, как нормы радиационной безопасности в квартирах устанавливают предел гамма-фона от локальных источников не выше 60 мкP/ч. То есть, излучение от гранита хоть и высоковато, но не критично. Примечательно, что при нагревании радиоактивность гранита возрастает за счет интенсификации выделения из гранита радона. Об этом надо помнить тем, кто собирается облицовывать гранитом камины.

А чем же тогда облицовывать? С этой точки зрения более безопасен мрамор. Вполне допустимо использовать искусственный камень. А гранитом лучше облицовывать дом снаружи.

В качестве заполнителя бетонной смеси повсеместно применяют гранитный щебень. Поэтому не удивительно, что бетон тоже может оказаться радиоактивным.

Значительный вклад в суммарный радиационный фон вносит кирпич, как силикатный, так и обычный. Облицовочные материалы, такие как гранит фонят сильнее, но вред от них меньше, так как их применяют реже, чем кирпич.

Вообще-то, более опасен не гранит, а выделяющийся из него газ радон. Почему более опасен? Потому что он выделяется не только из облицовочного гранита или бетона, но и непосредственно из земной коры. Радон просачивается в помещения через трещины и щели в фундаменте, полу и стенах, выделяется из водопроводной воды (особенно артезианской) и природного газа. Химически связать и утилизировать его невозможно, так как это инертный газ.

Плохо не то, что он выделяется, а то, что он обладает свойством накапливаться в помещениях. В иных случаях концентрация радона в помещениях может превышать предельно допустимую более, чем в тысячу раз. Больше всего радона накапливается в каменных и кирпичных домах. В деревянных домах, в силу того, что они «дышат», радона скапливается значительно меньше.

Радон — тяжелый газ, примерно в восемь раз тяжелее воздуха. Поэтому в подвалах зданий и на первых этажах его существенно больше, чем под крышами.

Читайте также:  Аэратор для газона: виды, критерии выбора, самодельный аэратор

В силу этих причин доза облучения от радона больше дозы от других природных и техногенных источников излучения вместе взятых. Радон вместе с вдыхаемым воздухом попадает в легкие человека, и там распадается с выделением альфа-частиц, которые бомбардируют организм изнутри и вызывают микроожог легочных тканей. А это чревато раком легких. И это не просто фраза. Излучение радона является шестой по частоте причиной смерти от рака. После курения радон — второй по частоте фактор, вызывающий рак легких.

Как же бороться с этой напастью? Способов борьбы с радоном всего лишь два, причем применять их можно одновременно: принять меры по недопущению радона в помещение и как можно быстрее удалить радон из него.

В качестве первой меры рекомендуют хорошо процементировать подполье, стены оштукатурить плотной штукатуркой, оклеить плотными бумажными или моющимися обоями. Последние могут снизить поступление радона из стен раз в десять.

Вторая, очень простая мера — регулярно проветривайте помещения. Не загромождайте вентиляционные отверстия. Воду кипятите, а над кухонной плитой поставьте вытяжку. Ничто так не помогает борьбе с радоном, как хороший сквозняк.

Радиационная защита

Баритобетон и баритовые штукатурные составы АЛЬФВАПОЛ™

  • АЛЬФАПОЛ ШТ-БАРИТ — смесь сухая штукатурная магнезиально-баритовая.
  • АЛЬФАПОЛ М-БАРИТ — смесь сухая напольная магнезиально-баритовая (баритобетон).
  • АЛЬФАПОЛ ВШТ-БАРИТ — смесь сухая штукатурная цементно-баритовая для изоляции рентген-кабинетов и иных помещений с источниками ионизирующего излучения
  • АЛЬФАПОЛ В-БАРИТ — смесь сухая напольная цементно-баритовая (баритобетон).

Радиационная защита помещений с помощью магнезиально-баритовых строительных материалов

Радиоактивностью в той или иной степени обладает всё, что нас окружает, даже сам человек. Ионизирующие облучения присутствовали в космосе задолго до возникновения нашей планеты, и радиоактивные вещества входят в её состав с самого рождения. Радиоактивность можно считать естественной средой обитания человека, если она не превышает определённых уровней. На Земле имеются участки территории со значительно повышенным уровнем радиационного фона, однако там не наблюдается серьёзного отрицательного воздействия радиации на здоровье населения, поскольку для них это является естественной средой.

Развитие науки, особенно в области энергетики, космических и ядерных технологий способствует созданию новых, техногенных источников радиоактивного излучения. Они могут содержать радиоактивные вещества, полученные в ядерных реакторах специально или являющиеся побочными продуктами ядерных реакций. Искусственно получаемые радиоактивные изотопы воздействуют на живую ткань посредством испускаемых ими при распаде альфа-, бета- и гамма- лучей и нейтронов. Наибольшей проникающей способностью обладают гамма — лучи, представляющие собой поток фотонов, и нейтронное излучение. Рентгеновское излучение по своим физическим свойствам аналогично гамма — излучению, но отличается по способу генерации. Это электромагнитное излучение образуется в специальной вакуумной трубке при торможении (ударе о мишень) быстрых электронов.

Вопросы защиты от проникающей радиации приходится решать при проектировании любых медицинских учреждений: кабинетов рентгенографии, томографии, стоматологических кабинетов с наличием рентгеновского оборудования. Кроме того, ионизирующее излучение является частым спутником современных исследовательских и испытательных центров, производственных цехов и лабораторий. Материалы, ограждающие людей от вредного воздействия радиации, призваны снижать её уровень до допустимых значений. Эти материалы должны обладать высокой плотностью, поскольку именно от неё главным образом зависит длина пробега радиоактивных частиц в среде распространения. Хорошей защитой от радиоактивных излучений являются экраны из тяжёлых металлов, в частности свинца и свинцовых материалов. Но, надо заметить, они являются достаточно вредными для здоровья человека. Использование специальных радиационнозащитных бетонов и штукатурок в строительных конструкциях является альтернативой свинцовым материалам.

Баритовые рентгенозащитные растворы применяют вместо рольного свинца для изоляции стен, потолков и полов рентгеновских кабинетов и других помещений с источниками излучения. Это тяжелые растворы плотностью свыше 2200 кг/м3. В качестве вяжущих используется портландцемент или шлакопортландцемент и специальные тяжелые заполнители — барит, железные руды (магнезит, лимонит и т. п.) в виде песка крупностью не более 1,25 мм. Барит включается в состав бетонных смесей (баритобетонов, баритовой штукатурки) в силу его способности поглощать рентгеновское излучение. При использовании барито — бетонных составов на портландцементе для обеспечения должной радиационной безопасности помещений требуется весьма значительная толщина слоя. К тому же баритовые составы на цементном вяжущем в процессе эксплуатации осыпаются, растрескиваются, и потому сами нуждаются в дополнительным защитном покрытии толщиной 1 — 1,5 мм. Существенно снизить толщину защитного слоя и значительно улучшить его технологические и эксплуатационные характеристики позволяет использование магнезиально — баритовых смесей вместо барито — бетонных составов.

Перспективным направлением в области решения задач по обеспечению радиационной безопасности населения является применение композиционных строительных материалов на основе магнезиального вяжущего с добавками шунгита и барита. Специалистами компании «АЛЬФАПОЛ» разработаны современные строительные материалы, эффективно защищающие от сверхнормативного воздействия всех видов источников ионизирующих излучений и сохраняющие при этом основные преимущества строительных материалов на основе магнезиального вяжущего, такие как высокая прочность, повышенная адгезия к любым минеральным основаниям, беспыльность, трещиностойкость, безусадочность, высокая технологичность и др. Баритовые составы «АЛЬФАПОЛ ШТ — БАРИТ» и «АЛЬФАПОЛ М — БАРИТ» относятся к отделочным строительным материалам, предназначенным для

  • защиты технических средств и человека в медицинских, производственных, научных, административных и жилых помещениях от воздействия ионизирующих излучений
  • изготовления контейнеров для хранения и транспортировки радиоактивных материалов и отходов
  • отверждения жидких радиоактивных отходов.

Сравнение толщины защитного слоя «АЛЬФАПОЛ ШТ-БАРИТ», «АЛЬФАПОЛ М-БАРИТ» и составов на портландцементе показывает, что рекомендуемая толщина слоя магнезиально — баритовых составов примерно в два раза меньше, чем цементно — баритовых. Это даёт существенный выигрыш в стоимости, сроках проведения работ и весе строительной конструкции в целом. На указанные материалы имеется санитарно-эпидемиологическое заключение для применения в качестве защитного материала от гамма-излучений. Магнезиально-шунгитовая сухая строительная смесь защищена патентом на изобретение № 2233255 от 27 июля 2004 г и заявкой на изобретение Регистрационный номер 2008142229, дата поступления 16.10.2008 г.

Автор статьи: Сазонова Е.Б.
младший научный сотрудник лаборатории легированных кварцевых стёкол

Способы защиты от радиации

В настоящее время шанс получить радиационное облучение минимален, но всё же он есть. Радиация требует соблюдения особых мер предосторожности. Вредоносное облучение поражает клетки организма, вызывая опасные заболевания.

Вы можете не догадываться, но человек постоянно подвергается фоновому излучению. Источниками излучения служат солнце, гранит, мрамор, но их влияние минимально. Несмотря на это возможны в случаи, когда опасность облучения велика и может привести к серьезным последствиям. Существует 3 главных правила которые помогут минимизировать воздействие радиации — это время, преграды и расстояние.

Опасность облучения радиацией

Радиация представляет из себя процесс распространения энергии, излучение. Бывают различные излучения — инфракрасное, световое, ультрафиолетовое, ионизирующее. Особый интерес представляет ионизирующий тип излучения. При длительных процессах ионизации в клетках образуются радикалы, способные разрушать клеточные мембраны.

Ионизирующее облучение коварно тем, что его невозможно обнаружить без специального оборудования, оно не имеет цвета и запаха, не имеет вкуса. Радиация проникает через все тело. Особо опасное влияние она оказывает на активно делящиеся клетки, поэтому облучение гораздо опаснее для детей.
Кроме опухолей радиация может вызывать и многие другие заболевания:
— бесплодие
— мутации
— болезни крови
— лучевую катаракту
— нарушение обмена веществ
— инфекционные осложнения

Стоит различать понятия радиация и радиоактивность. Радиоактивность — это способность вещества излучать ионизирующее излучение, а радиация — ионизирующее облучение.

Виды радиации

Радиация возникает из-за наличия нестабильных ядер в составе атомов вещества. При распаде они выделяют излучения. Различают несколько основных видов излучения:

Альфа-излучение. Данное излучение обладает низкой проникающей способностью. Источником излучения является частицы с положительным зарядом и достаточно большим весом ( 2 протона + 2 нейтрона ). Данный тип излучения задерживается даже небольшими преградами: одеждой, занавесками. Альфа-излучение не проходит дальше поверхностных слоев кожи, но обладает сильной ионизацией.

Читайте также:  Наружное утепление дома

Бета-излучение. Представляет из себя поток заряженных частиц: позитронов или электронов. Обладает большей проникающей способностью чем альфа-излучение. Такой поток может задержать окно, дверь, кузов автомобиля. Излучение достаточно опасно для незащищенных кожных покровов.

Гамма-излучение. Обладает очень высоким проникающими способностями. Чтобы задержать данный поток требуются уже серьезные препятствия: железобетон, свинец. Данное излучение является самым опасным для человека.

В окружающем мире полно предметов с естественной радиацией. Естественная радиоактивностью обладают солнце, вода, почва и даже сам человек. Так в организме человека содержится такие радиоактивные вещества как калий-40 и рубидий-87. Излучать радиацию могут стройматериалы, некоторые предметы обихода и аксессуары. Естественная радиация не представляет особой опасности для организма человека.

Кроме естественных существует и искусственная радиация. Она является результатом человеческой деятельности. Источниками искусственной радиации могут быть атомные электростанции, ядерные реакторы, некоторая военная техника, места добычи полезных ископаемых, места захоронения ядерных отходов.

Допустимые дозы облучения

Уровень воздействия радиационного излучения на человека измеряется в зивертах (Зв). Подвергаясь естественной радиации каждый год мы обучаемся на 2,4 мЗв, это считается безопасным уровнем. При более высоких уровнях излучения могут возникать серьезные проблемы:
— при облучении в 1 Зв происходит ухудшение состава крови
— при облучении в 2-5 Зв наносится серьезный вред организму, возникает облысение, лучевая болезнь
— при дозе облучения в 3 Зв 50% людей умирают в течение первого месяца

Способы защиты от радиации

Существуют 3 типа защита от радиации:
— профессиональный (для людей находящихся непосредственно в очаге радиации)
— медицинский (используется в медицинских учреждениях)
— общественный (виды защиты, созданные для населения)

Как было сказано выше, для защиты от радиации всегда обращайте внимание на время нахождения в опасной зоне, расстояние от источника и преграды.

Защита временем. Чем меньше времени человек находится рядом с источником радиации, тем меньше заражение. Такой метод защиты использовался при ликвидации аварии в Чернобыле. Ликвидаторам отводилось на работу всего несколько минут.

Защита расстоянием. Радиация с расстоянием уменьшается. Поэтому необходимо держаться подальше от радиоактивных источников.

Преграды. Находясь в зоне с повышенной радиацией необходимо использовать средства индивидуальной защиты. Используйте экраны из материалов, которые могут задержать излучение. Хорошими преградами для излучения могут быть вода, грунт, кирпич, сталь, свинец. Для работы в месте с повышенной радиацией существуют радиационные костюмы.

Для защиты от альфа-излучения достаточно защитить кожный покров. Используйте перчатки, респиратор, плащи, одежду.
Для защиты от бета-излучения достаточно укрыться в помещении.
Для защиты от гамма-излучения придется использовать специальную экипировку, содержащую свинец, чугун, сталь. Такая экипировка будет достаточно тяжелой и дорогой.

Продукты для выведения радиации из организма

Снизить последствия облучения помогут некоторые продукты:
— чеснок
— орехи
— морская капуста
— редис
В перечисленных продуктах содержится селен, который препятствуют образованию опухолей. Эффективными считаются биодобавки на основе водорослей.
Очень хорошо зарекомендовал себя такой препарат как «корень женьшеня». Приобрести его можно в любой аптеке. Также можно приобрести экстракт элеутерококка. Эффективны такие травы как медуница, левзея, заманиха.
Для профилактики рекомендуется принимать йодосодержащие продукты.

Новый материал для защиты космонавтов от радиации

Российские инженеры разработали новый вид защиты от нейтронного излучения. Материал на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена включает в себя изотоп бора-10, благодаря чему замедляет быстрые нейтроны. Малая масса и устойчивость к условиям открытого космоса позволят использовать материал в качестве покрытия для скафандров, защищающего от излучения, сообщает информационный портал «Атомная энергия 2.0».

О том, почему компания «ТД Пластмасс Групп», которая занимается созданием уникальных синтетических полимеров для промышленности России и стран Таможенного союза, взялась за разработку этого материала, «Стимулу» рассказал директор по развитию Инновационного центра «ТД Пластмасс Групп» Дмитрий Лошадкин: «В определенный момент в связи с изменениями правил Международного агентства по атомной энергии к нам обратился “Росатом”. Дело в том, что в МАГАТЭ существует запрет на использование жидкой нейтронной защиты везде? кроме России. И, соответственно, ее нельзя применять при строительстве АЭС за рубежом. Так вот, в “Росатоме” попросили рассмотреть возможность производства нейтронной защиты из сверхвысокомолекулярного полиэтилена, что нам удалось реализовать».

Кроме того, по словам Дмитрия Лошадкина, наличие у «ТД Пластмасс Групп» термостойких полимеров позволило предложить компании, работающей со сплавами, материал для блокирования нейтронного излучения в космосе. Этот проект сейчас на стадии разработки.

Ядерные реакторы, ускорители и открытый космос представляют собой источники разных видов излучения. Опасность для человека можно оценить по длине пробега частицы и передаваемой биологическим тканям энергии. Альфа-частицы способны проникнуть в наше тело на сотые доли миллиметра, бета-частицы — на два с половиной сантиметра. Быстрые нейтроны представляют собой отдельный вид излучения. Они обладают высокой энергией и могут проходить в биологических тканях до десяти сантиметров.

Такой вид излучения особенно опасен для людей, работающих рядом с реакторами, так как в атмосфере Земли быстрые нейтроны преодолевают примерно 120 метров, прежде чем столкнутся с достаточным количеством ядер атомов или протонов и потеряют из-за этого энергию. Однако входящие в состав космического излучения нейтроны претерпевают столкновения значительно реже, поэтому они могут преодолеть миллионы километров в космическом пространстве, сохранив энергию. Таким образом, быстрые нейтроны представляют собой значительную угрозу для здоровья космонавтов.

Защититься от этого вида излучения не так просто, поскольку все материалы плохо его поглощают. Поэтому ученые придумали делать многослойные материалы, чтобы постепенно изменять энергию нейтронов и таким образом делать их более податливыми к поглощению.

Первый слой, где происходит замедление быстрых нейтронов, состоит из элементов с малой атомной массой: воды, парафина, полиэтилена, бетона, гидридов металлов. Второй слой предназначен для поглощения медленных нейтронов. Он включает в себя такие элементы, как бор, кадмий, гафний, европий. Процесс поглощения сопровождается гамма-излучением. И для его ослабления предусматривается третий слой, состоящий из тяжелых металлов или эквивалентных им материалов.

Но вещества, применяемые на первом этапе, имеют свои недостатки. Вода может вытекать, испаряться, поэтому ее носитель требует серьезной гидроизоляции. Парафины легко плавятся, бетоны обладают высоким удельным весом, гидриды металлов дорогие. Поэтому российские ученые задумались о создании нового материала.

«Мы предложили использовать изотоп бор-10 в качестве составной части защитных материалов на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена, — рассказал Дмитрий Лошадкин. — Изотоп бор-10 позволяет обеспечить высокоэффективную нейтронную защиту, в сотни раз превосходящую бетон».

Сверхвысокомолекулярный полиэтилен в качестве базового материала был выбран благодаря сроку его службы — 50 лет. Кроме того, он хорошо совместим с соединениями бора, используемыми для усиления поглощающей способности нейтронной защиты.

Основная проблема при создании наполненных материалов — необходимость обеспечить однородность распределения бора в объеме полимера. В противном случае нейтроны будут проскакивать через места полимера с недостаточной концентрацией бора, и уровень безопасности нейтронной защиты понизится.

Технология включает двухстадийную схему наполнения полимера соединениями бора, объяснил главный технолог «ТД Пластмасс Групп» Алексей Дуданов. По его словам, гранулы наполняются бором при производстве, и затем дополнительно бор вносится в материал в виде нанопорошков.

Сверхвысокомолекулярный полиэтилен — один из самых тяжелых в обработке современных полимеров, потому при наполнении его бором используют ультразвук высокой интенсивности. Благодаря этому впервые в мировой практике удалось совместить формирование структуры полимерного материала и процесс распределения наполнителя в объеме полимера.

Помимо защиты на ядерных объектах сверхвысокомолекулярный полиэтилен можно использовать для предохранения от радиации в космосе. Даже в условиях низких температур этот материал сохраняет структуру и большую часть спектра своих физико-механических свойств. То есть даже в открытом космосе он будет поглощать нейтронное излучение.

«Новый материал действительно перспективен с точки зрения защиты от радиации, тем более если удалось совместить его с бором-10, — пояснил исполняющий обязанности декана химического факультета МГУ член-корреспондент РАН Степан Калмыков. — Но для подтверждения возможности использования его в космосе нужны дополнительные испытания».

Читайте также:  Уход за ламинатом: эффективные способы уборки, актуальные советы и рекомендации

По словам Степана Калмыкова, дело не только в устойчивости к низкой температуре. Важно, насколько встраивание бора изменило прочностные характеристики полимера и как такой композит сможет выдержать сочетание вакуума со сверхнизкой температурой, с одной стороны, и атмосферного давления при комнатной температуре — с другой.

От радиации защитят стройматериалы

Люди привыкли связывать радиационные угрозы с определёнными зонами, но природные источники радиации находятся повсюду, поэтому угрозы, связанные с радиоактивным загрязнением, нельзя не учитывать при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений.

Из распространённых строительных материалов наибольшую радиационную угрозу могут представлять гранит и кварцевый диорит. Менее опасны песок и глина, при этом красные кирпичи более радиоактивны, чем силикатные. Практически безопасны карбонатные породы: мрамор, известняк, гипс.

Радиоактивность пород из различных месторождений может отличаться в разы. В паспорте стройматериалов указывается их радиоактивность, но рекомендуется перепроверить эти материалы с помощью дозиметра ещё на этапе заключения договора по поставке.

Также рекомендуется делать замеры при доставке материалов на строительную площадку, поскольку добыча ископаемых может производиться на различных, в том числе на радиоактивно загрязнённых участках.

Для радиационного контроля стройматериалов и других объектов используются дозиметры. Например, дозиметр полевой (ДП-5А) – табельное средство в войсках химической и радиационной разведки. Существуют и другие приборы промышленного и бытового класса, позволяющие проводить дозиметрию местности и различных объектов.

Исследуя строительные материалы, желательно исследовать как суммарную радиоактивность, так и уровень альфа-излучения материалов. Это обусловлено высоким уровнем ионизирующего излучения от пород, в первую очередь, от того, что в них скапливается радиоактивный газ радон – природный источник альфа-излучения.

В отличие от гамма- и бета-излучения, альфа-частицы обладают наименьшей проникающей способностью. От них способен защитить даже лист бумаги. Однако, по своему разрушительному действию на органику альфа-частицы самые опасные; и по эквивалентному пересчёту к гамма-квантам, согласно НРБ-99/2009, пропорция 20:1.

Альфа-излучение представляет опасность для открытой кожи и слизистых, особенно от радонновых вод. При употреблении в пищу зараженного материала наблюдаются поражения органов пищеварения.

Радон, как инертный газ, смешивается с атмосферным воздухом и попадает в дыхательные пути, и далее – в лёгкие, поражая лёгочную ткань, в том числе приводя к раку лёгких.

Альфа-излучение особенно опасно многочисленными мутациями в клетках. Это проявляется интоксикационным синдромом: слабость, головные боли, тошнота и другие расстройства.

При длительной экспозиции клеточные мутации приводят к развитию онкологии, и чем больше суммарная доза облучения, тем выше вероятность патологических последствий и их степень тяжести.

Согласно СанПиН 2.6.1.2523-09 «Нормы радиационной безопасности» (НРБ-99/2009), выдвигаются следующие требования к защите от природного облучения в производственных условиях:

  1. Эффективная доза облучения природными источниками излучения всех работников, включая персонал, не должна превышать 5 мЗв в год в производственных условиях (любые профессии и производства).
  2. Средние значения радиационных факторов в течение года, соответствующие при монофакторном воздействии эффективной дозе 5 мЗв за год при продолжительности работы 2000 ч/год, средней скорости дыхания 1,2 м3/ч и радиоактивном равновесии радионуклидов уранового и ториевого рядов в производственной пыли, составляют:
  • мощность эффективной дозы гамма-излучения на рабочем месте – 2,5 мкЗв/ч;
  • ЭРОA Rn в воздухе зоны дыхания – 310 Бк/м3.

Радиоактивные строительные материалы постепенно выделяют радон, и в условиях замкнутого помещения при слабой вентиляции его концентрация может достигать опасных пределов.

Поэтому такие материалы как гранит рекомендуется использовать только для внешней отделки. Для внутренней отделки, как альтернативу, рекомендуется использовать неопасные материалы: керамогранит, искусственный камень, мрамор и другие.

Другая опасность, связанная с естественным радиоактивным фоном земли – выходы радона из грунта и скопление его, прежде всего, в нижних этажах зданий и сооружений.

Радон образуется в ядерных реакциях в недрах земли и по различным пустотам и трещинам поднимается на поверхность. Радиоактивный газ диффундирует через строительные материалы, проникает через щели и зазоры и накапливается в подземных пустотах и помещениях, в первых этажах зданий.

Для того, чтобы в помещении создалась высокая концентрация радона требуется ряд условий:

  1. Интенсивное поступление радона из грунта.
  2. Возможность для просачивания газа вовнутрь помещения.
  3. Застой воздушных масс в помещении.

Чтобы меньше радона поступало из грунта, следует выбирать безопасное место для строительной площадки.

Радон интенсивно выделяется из геологически молодых горных пород. Таких зон много на Кавказе, на Алтае, на Хехцире, в других регионах России (рис. 1).

Рис. 1. Карта радоновых выходов на территории России

Границы опасных зон могут изменяться. Это может быть связано с сейсмической активностью и с градостроительством. Так, фундаменты высотных зданий словно вылавливают радон из земли, повышая его концентрацию в поверхностных слоях.

Следовательно, нужно сверяться с картой, но при этом необходимо провести контрольные замеры по радону. Обычный дозиметр для этого не подходит. Используется специальная аппаратура, определяющая уровень экспозиционного облучения; и обычно приглашаются специалисты, занимающиеся радоновым контролем.

Учитывая, что в городах сложно найти «чистую» площадку, требуется предпринимать меры по антирадоновой защите:

  1. Герметизация подвальных помещений и нижних этажей зданий.
  2. Вентиляция помещений.
  3. Использование нижних этажей и подвалов, как технических помещений, в качестве автопарковок и для других нежилых целей.

Исследование радоновой угрозы следует проводить на периоде геостройизысканий, перед принятием здания в эксплуатацию и периодически, особенно когда ранее эти исследования не проводились.

Радиоактивная угроза при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений может быть связана не только с радоновой угрозой. Источники радиации могут быть следующие:

  1. Связанные с залеганием урановых руд.
  2. Связанные с антропогенным радиоактивным загрязнением окружающей среды.
  3. Неизвестного происхождения.

В загрязнённом строительном материале может содержаться природный уран и другие изотопы, источники альфа-, бета- и гамма-излучения.

Антропогенные источники радиации могут возникнуть вследствии захоронения радиоактивных отходов, после техногенных аварий с радиоактивными выбросами (как после Чернобыля и Фокусимы), после проведения испытаний ядерного оружия.

Так, до сих пор представляет опасность Семипалатинский ядерный полигон и обширные территории, подвергшиеся от него загрязнению (рис. 2).

Рис. 2. Радиационное загрязнение территории России

Некоторые радиоактивные изотопы использовались в различной технике и приборах, прежде всего, военного назначения. Поэтому, когда под застройку используются территории, ранее занимаемые военными, следует тщательно исследовать грунт на наличие радиоактивного загрязнения.

Так, например, когда около 10 лет назад в Хабаровске планировали построить спортивный комплекс на месте бывшей воинской части, в грунте было обнаружено 5 источников радиоактивного загрязнения (не говоря уж о химическом загрязнении исследуемого грунта).

На некоторых территориях сложно определить причину повышенного радиоактивного фона. Некоторые камни и другие предметы могут становиться опасными от наведенной радиации. Это могут быть аномалии земного и неземного происхождения, которые также следует учитывать в градостроительстве.

Существуют карты аномальных территорий и конкретные исследования по разным городам России (рис. 3).

Рис. 3. Карта аномальных зон России и соседних государств

Реально аномалий гораздо больше, чем отражено на этой карте. И особенно там, где только планируется массовая застройка, следует проводить исторические исследования, привлекать специалистов, чтобы потом не столкнуться с этими аномалиями, ведь при строительстве и эксплуатации объектов в аномальных зонах стандартной антирадиационной защиты недостаточно, здесь требуется помощь специалистов для выработки оптимальных решений.

Общемировая тенденция такова, что опасности, связанные с радиацией естественного и искусственного происхождения, с каждым годом возрастают. Поэтому следует предпринимать эффективные меры по отслеживанию и предотвращению угроз и создавать объекты с повышенной радиационной защитой.

Автор: Алексей Гессе, консультант по строительной экспертизе, г. Хабаровск

Ссылка на основную публикацию