Radonmentesítés tervezése, kivitelezése és hatékonyságának vizsgálata Nagy Hedvig Éva környezettudomány szak V. évfolyam Eötvös Loránd Tudományegyetem Természettudományi Kar Litoszféra Fluidum Kutató Laboratórium Atomfizikai Tanszék Témavezetők: Szabó Csaba, Ph.D. Dr. Horváth Ákos Konzulens: Breitner Dániel, doktorandusz
Vázlat Bevezetés Célkitűzés Előzetes radiometriai felmérés Radonmentesítés tervezése kivitelezése hatékonyságának vizsgálata Összefoglalás www.jaymarinspect.com
Bevezetés radon-probléma kőzetek, talajok urán-, rádiumtartalma radon az épületek levegőjében felhalmozódhat nagy mennyiségben bizonyítottan növeli a tüdőrák kialakulásának kockázatát (ICRP, 1987)
Célkitűzés radon-problémás területen (Kővágószőlős) található családi ház radiometriai felmérése Radonmentesítés tervezése kivitelezése hatékonyságának vizsgálata Somlai et al., 2006 Somlai et al., 2006
A terület előzetes radiometriai felmérése, in-situ vizsgálatok 1. Beltéri levegő radonaktivitás-koncentrációjának vizsgálata, 19 rövid távú (5-48 óra) és 1 hosszú távú (koratavaszi, 1 hónapos) mérés 2008. 02.23-2008. 03.23, Kővágószőlős, H1, pince radon- átlag (AlphaGuard) Radonkoncentráció (Bq/m3) 7000 6000 átlag: 1479±74 Bq/m3 5000 4000 maximum: 5792±211 Bq/m3 3000 2000 minimum: 85±33 Bq/m3 1000 0 0 5 10 15 20 Elte lt idő (nap) 25 30 35
A terület előzetes radiometriai felmérése, in-situ vizsgálatok 1. Beltéri levegő radonaktivitás-koncentrációjának hosszú távú vizsgálata AlphaGuard radonmonitorral 2. Talajgáz radonkoncentrációjának vizsgálata 13 ponton (50 cm) 3. Talajfelszín radon-exhalációjának vizsgálata 13 ponton
A terület előzetes radiometriai felmérése, laboratóriumi vizsgálatok Talaj radon-exhaláció (mbq/m2s) talaj és építőanyag minták rádiumtartalom (HPGe detektor) radon-exhaláció (radonkamra) szemcseméret-eloszlás
Terület radiometriai állapota az előzetes felmérések alapján beltéri levegő radonaktivitás-koncentrációja > 400 Bq/m3 (EU, WHO) területre jellemző talajgáz radonkoncentráció értéke ~40 kbq/m3, talajfelszín radon-exhalációja ~104 mbq/m2s talajminták rádiumtartalma a világátlag kétszerese (~60 Bq/kg) a szemcseméret-eloszlás kedvezően befolyásolja a radonexhalációt Radonmentesítés szükséges
Alkalmazott radonmentesítési módszer DELTA-TERRAXX DELTA-PT szigetelésvédő-, felületszivárgó lemez vakolathordó hálóval ellátott, nedvességzáró, szellőztető lemez nagy tömörségű polietilén abszolut korhadásmentes metán és radon gázszivárgó vízszintes felületekre szellőző légrést biztosít a fal és a vakolat között függőleges felületekre Dörken Kft. termékei http://www.doerken.hu
Az épület pincéjének radonmentesítése
A mentesítés hatékonyságának vizsgálata Mentesítés előtt (tavasz) Mentesítés Mentesítés Mentesítésután után után3.2.1.(tavasz) (tél) (ősz) 2008.02.23-2008.03.23. 2009.02.23-2009.03.23. 2008.12.23-2009.01.26. 2008.09.17-2008.10.15. Kővágószőlős, pince Kővágószőlős, pince Kővágószőlős, pince Kővágószőlős, pince Radonkoncentráció (Bq/m3) 9000 8000 Relatív páratartalom *100 (%) Radonkoncentráció (Bq/m3 3 ) 3 Radonkoncentráció (Bq/m(Bq/m ) Radonkoncentráció ) 9 000 3 Radonkoncentráció (Bq/m ) 8 000 7 000 6 000 5 000 4 000 3 000 2 000 1 000 0 0 5 10 15 20 25 30 Eltelt idő (nap) átlag: 1479±74 Bq/m3 minimum: 85±33 Bq/m3 maximum: 5792±211 Bq/m3 8000 8000 7000 7000 7000 6000 6000 6000 5000 5000 5000 Radonkoncentráció (Bq/m3) Radonkoncentráció (Bq/m3) Radonkoncentráció (Bq/m3) Relatív páratartalom *100 (%) Relatív (%) Relatív páratartalom*100 páratartalom *100 (%) 4000 4000 4000 3000 3000 3000 2000 2000 2000 1000 1000 1000 0 0 0 0 0 0 5 5 5 10 10 10 15 15 15 20 Elte Elte idő (nap) Elteltlt idő (nap) 20 20 25 25 2530 333 átlag: átlag: átlag:420±33 395±30 344±28Bq/m Bq/m Bq/m η=0,70 33 3 minimum: minimum: minimum:11±7 >50 16±7Bq/m Bq/m Bq/m 33 3 maximum: maximum: maximum:4480±172 3920±155 4032±149Bq/m Bq/m Bq/m 30 35 30
Összefoglalás Radonkoncentráció értéke a figyelembe vett határértéket meghaladta Épületbe jutó radon forrása a talaj Radonmentesítés speciális felületszivárgó lemezek alkalmazásával Módszer legnagyobb előnye a passzív működés Fejlesztéseket, módosításokat igényel, de az eredmények bíztatóak: 70 %-os hatásfok
Köszönetnyilvánítás Munkám során nyújtott önzetlen segítségéért, szakmai és emberi támogatásáért, türelméért az alábbi személyeknek szeretnék köszönetet mondani: Szabó Csaba Ph.D. Dr. Horváth Ákos Breitner Dániel Farkas Imre és a Dörken Kft. Dr. Várhegyi András Dr. Kávási Norbert Ulrich Zsolt Lukács Zoltán Családom Kornél LRG minden tagja
Köszönöm a figyelmet! DELTA-TERRAXX
Dr. Somlai János kérdése Kérdés: A NaI detektor energiafüggő, így nem ideális dózisteljesítmény mérésére. Hogyan lehet megoldani, hogy a természetes eredetű radionuklidoktól származó környezeti dózisteljesítmény méréseknél mégis elfogadható pontosságot mutasson?
Válasz a Bíráló kérdésére Dozimetriai célokra megfelelő korrekcióval és kalibrációval műszer beütésszámának konvertálása dózisteljesítményre: átszámítási tényező szükséges A D= ۲Γ r D= a levegőben elnyelt gamma-dózisteljesítmény (ngy/h) A= a sugárforrás aktivitása (Bq) r= a sugárforrás távolsága a detektortól (m-ben) h Γ= dózisállandó ngy Bq / m ۱ ۲
Előzetes radiometriai felmérés, módszerek In-situ vizsgálatok Beltéri levegő radonkoncentrációjának vizsgálata RAD 7 radonmonitor, AlphaGuard PQ 2000 Pro radonmonitor Talajgáz radonkoncentrációjának meghatározása (50 cm) AlphaGuard PQ 2000 Pro radonmonitor, Alpha Pump légszivattyú, talajgáz szonda Talajfelszín radon-exhalációjának meghatározása AlphaGuard PQ 2000 Pro radonmonitor, Alpha Pump légszivattyú, akkumulációs edény
Előzetes radiometriai felmérés, módszerek Laboratóriumi vizsgálatok Talajminták radon-exhalációjának meghatározása RAD 7 radonmonitor, radonkamra, tefloncsövek Talajminták rádiumtartalmának meghatározása HPGe detektor Szemcseméret-eloszlás vizsgálata nedves szitálással
Laboratóriumi exhalációszámítás C lev Vdet = Cm + ( Cm Ch ) Vnet 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) Ezek alapján az exhaláció az alábbi képlet segítségével számítható ki: E = C lev Vnet
In-situ radon-exhaláció számítás E Rn ERn C Rn 2 C Rn1 V E C = = he t 2 t1 AE t a radon-exhalációs sebesség (Bq/m2s), CRn (Bq/m3) az edényben t (s) időpontban mért 222 Rn koncentráció, VE, AE és he a hengeres edény geometriai paraméterei, térfogat (m3) a talajjal érintkező felület (m2) ill. belmagasság (m)
Rádiumtartalom meghatározása gammaspektroszkópiával T A= η I t A= a minta aktivitása T= a mért csúcs területe η= a csúcshatásfok I= a gamma foton intenzitása t= a mérési idő
Minták fajlagos radon-exhalációja és rádiumtartalma Minta jele K1 K2 É3 É4 PT1 ET1 Minta típusa talaj talaj építőanyag építőanyag talaj (pince) talaj (étkező) E/m (Bq/kg) A/m (Bq/kg) 11±0,7 12±0,7 1,7±0,4 1,7±0,6 30±1,2 14±0,8 57±3 66±3 48±4 41±5 117±5 74±4
Meteorológiai paraméterek vizsgálata 2008. 02.23-2008. 03.23, Kővágószőlős, H1, pince radon- átlag (alphaguard) Rn-22 2 kon cent ráció (Bq/m 3) Relat ív párat art. (*1 00, %) 8000 meteorológiai feljegyzések: 7000 6000 5000 9-11. nap között erős szél 4000 3000 2000 1000 Radonkoncentráció időbeli változása a felerősődő szél hatására 0 0 5 10 15 20 Eltelt idő (nap) 25 30 35 Radonkoncentráció (Bq/m3) 3 Radonkoncentráció (Bq/m) 9000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 9 9,5 10 10,5 Eltelt idő (nap) 11 11,5
Talajgáz radonkoncentráció és talaj radonexhaláció korrelációjának vizsgálata 250 y = 0,7993x + 71,133 2 Radon-exhaláció (mbq/m s) Korreláció vizsgálata 2 R = 0,1728 200 150 100 50 0 0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00 3 Talajgáz radonkoncentráció (kbq/m ) 140,00
Radonmentesítés lépései 1 2.. 3. 4.