Környezetgeokémiai talajvizsgálatok egy kiskunhalasi laktanya területén

Átírás

1 Környezetgeokémiai talajvizsgálatok egy kiskunhalasi laktanya területén PATAKI ATTILA ELTE TTK, KÖRNYEZETTAN SZAK TÉMAVEZETŐ: SZABÓ CSABA, Ph.D. ELTE TTK, Kőzettani és Geokémiai Tanszék Litoszféra Fluidum Kutató Laboratórium Január 18.

2 Bevezetés Orvosi röntgen diagnosztika 11% Fogyasztói termékek 3% Orvosi terápiás alkalmzások 4% Egyéb 1% Belső sugárterehelés 11% Radon és leányelemei 54% Radon és leányelemei 54% Földi eredetű 8% Kozmikus sugárzás 8% A radon egy radioaktív nemesgáz, amely évente körülbelül tüdőrák okozta halálesetért felelős az Európai Unióban (Darby et al., 2004). A lakosságot érintő természetes eredetű sugárzásból eredő effektív dózis egész Földre vonatkoztatott átlagos értéke 2,4 msv/év. Cél: A vizsgált használaton kívüli építmény radiometrikus felmérése, a várható sugárterhelés meghatározása, fellelt anomáliák megismerése.

3 A radon főbb tulajdonságai a 226 Ra T1/2 = 1620 év 222 Rn T1/2 = 3,82 nap a 218 Po, 214 Bi Közvetlen anyaeleme a 226 Ra Nemesgáz (mobilitás) + Aeroszol TALAJ ÉPÍTŐANYAG a (Tóth et al., 1998)

4 A vizsgálat helyszíne Főként pannon korú homokrétegek A pannon üledékre folyamatosan mintegy 300 m-es agyagosiszapos összlet rakódott, a pleisztocénben

5 Mintavételezés helye

6 Alkalmazott vizsgálati módszerek In situ vizsgálat: Talajfúrás mélyítés, kézi talajfúróval Talajgáz radonaktivitáskoncentráció mérés, talajszondával és RAD7 aktív detektorral 3 m 1 m

7 Alkalmazott vizsgálati módszerek Ex situ vizsgálat: Talajminták szemcseméret szerinti szeparálása, hattagú szitasorral Szemcse felület vizsgálat, pásztázó elektronmikroszkóppal Talajminták vizsgálata radonkamrás méréssel 3 talajmintán gamma-spektroszkópos mérés 20 cm 15 cm

8 Vizsgálati eredmények A talaj leírása 401 ± 187 Bq/m 3

9 Vizsgálati eredmények talajminták szemcseeloszlása KH2-C

10 Vizsgálati eredmények gamma-spektroszkópos vizsgálatok Az adatokat a 186 kev-es csúcs alapján számoltuk, amely energia a Ra 226 -hoz köthető. minta fajlagos aktivitás (Bq/kg) ppm KH2-A 27 ± 4 2,21 KH2-C 54 ± 4 4,41 KH2-E 22 ± 4 1,77 Magyarországi talajok 238 U tartalmának átlagos értéke 2,3 ppm (UNSCEAR, 2000)

11 Vizsgálati eredmények pásztázó elektonmikroszkópos vizsgálat Kohósalak (0,5-1 mm) Faszén (0,125-0,25 mm) Koksz (0,063-0,125 mm) Ezek, de főleg a kohósalak bizonyítékok a minta antropogén eredetére. A szemcsék égés során jöttek létre, amelyek a reduktív folyamat után potenciális urán illetve rádium források.

12 Vizsgálati eredmények talajgázmérő szonda eredményei A talajgáz radonaktivitás-koncentrációja: 15.5 ± 1.35 kbq/m 3, ami kicsinek számít, és megegyezik az irodalomban negyedidőszaki vagy fiatalabb folyóvízi üledékek (homokos-agyag) esetén kapott értékekkel (Időpont: ), mélység: 45 cm Közepes kockázat: kbq/m3

13 Összefoglalás A vizsgált talajminták gamma spektroszkópos mérései kicsi értéket mutattak, környezetéhez képest csak a KH2-C réteg volt nagyobb. Ennek megléte emberi beavatkozásnak tulajdonítható a ph, a radonkamrás mérések, a szemcseméret-eloszlás és az elektronmikroszkópos mérések alapján is. A szerves ligandumokkal a radon anyaeleme, a rádium képes nagy erősségű komplexeket képezni (International Atomic Energy Agency, 1990) Emellett a szemcsék nagy fajlagos felülete nagyobb területet biztosít a radonexhalációhoz. Összesítve vizsgálataink eredményeit, elmondható, hogy jelentős, egészségre káros szintű radonaktivitás-koncentráció az épület belterében nem várható és a gamma-dózis értékek egészségre káros hatást nem jelentenek, tehát a létesítmény ebből a szempontból lakhatásra alkalmas.

14 Köszönöm a figyelmet! Köszönettel tartozom témavezetőmnek Szabó Csabának, mindenkinek aki szakmai tapasztalatával hozzájárult dolgozatom fejlődéséhez, valamint az LRG összes tagjának.

15 Hivatkozások Darby, S., Hill, D., Auvinen, A., Barros-Dios, J. M., Baysson, H., Bochicchio, F., Deo, H., Falk, R., Forastiere, F., Hakama, M., Heid, I., Kreienbrock, L., Kreuzer, M., Lagarde, F., Mäkeläinen, I., Muirhead, C., Oberaigner, W., Pershagen, G., Ruano-Ravina, A., Ruosteenoja, E., Schaffrath Rosario, A., Tirmarche, M., Tomašek, L., Whitley, E., Wichmann, H-E., Doll, R.(2004) Radon in homes and risk of lung cancer collaborative analysis of individual data from 13 European case - control studies, British Medical Journal 2005; 330: p 223 International Atomic Energy Agency (1990) The environmental behaviour of radium, pp Tóth, E., Lázár, I., Selmeczi, D., Marx, Gy. (1998) Lower cancer risk in medium high radon. Pathology Oncology Research, pp United Nations Scientific Committee and Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR) (2000) Sources and effects of ionising radiation. Report to the General Assembly, with Scientific Annexes. United Nations, New York

16 Mérésekre vonatkozó határértékek Az EU által ajánlott egészségügyi radonaktivitás-koncentráció határérték éves szinten újonnan épült házakra 200 Bq/m 3 a már megépült házak esetén pedig 400 Bq/m 3.(90/143/Euratom) A talajgázra vonatkozó radonaktivitás-koncentráció érték közepesnek mondható Kemski et. al. (2001) munkája alapján kbq/m 3 között. Az Országos Sugáregészségügyi és Sugárbiológiai Kutató Intézet (OSSKI) által megállapított országos gamma-sugárzás háttérértéke átlagosan nsv/h. Az építőanyagra vonatkozó építéshez ajánlott rádium ekvivalens index 370 Bq/kg (Khatibeh, 1997), míg a finn aktivitás indexre 1 az ajánlott határérték.

17 A rádium ekvivalens és a finn aktivitás index számítása Az egyenletben C az aktivitás koncentráció Bq/kg-ban (Khatibeh, 1997). (EC, egyenlet)

18 Fajlagos exhaláció számítása C lev =C mért +(C mért -C háttér )*V det /V net E=C lev *V net Ahol: E : minta exhalációja [Bq] C lev : kamrában kialakuló aktivitás-koncentráció [Bq/m 3 ] C mért : mért aktivitás-koncentráció [Bq/m 3 ] C háttér : helyiségben lévő aktivitás-koncentráció [Bq/m 3 ] V net : kamra és a minta térfogatának különbsége [m 3 ] V det : detektor és az összekötő csövek térfogata [m 3 ]

19 Fajlagos aktivitás számolás gamma spektroszkópos mérések alapján A = N η * I * t Ahol N: nettó csúcsterület η: hatásfok I: gamma foton intenzitása t: mérési idő

20 Fajlagos aktivitás átszámolása ppm-be G=k*A Ahol: G : ppm K : konstans A : aktivitás K konstans az UKDMC (United Kingdom Dark Matter Collaboration) adatai alapján lett meghatározva melynek értéke 0,0807 az 238 U-ra.