Toronfelhalmozódás vizsgálata vályogházakban S Z A B Ó Z S U Z S A N N A, K Ö R N Y E Z E T T U D O M Á N Y I D O K T O R I I S K O L A K Ö R N Y E Z E T F I Z I K A P R O G R A M I I. É V F O L Y A M T É M A V E Z E T Ő K : S Z A B Ó C S A B A, P H. D., K Ő Z E T T A N I É S G E O K É M I A I T S Z., L I T O S Z F É R A F L U I D U M K U T A T Ó L A B O R D R. H O R V Á T H Á K O S, A T O M F I Z I K A I T S Z.
Az előadás vázlata Bevezetés Vizsgált területek Települések kiválasztása Mintagyűjtés Módszerek Eredmények Összefoglalás
Bevezetés Toron: 232 Th bomlási sora 220 Rn T 1/2 = 55,6 s Hatása hasonló mint a radoné ( 222 Rn), de: Eloszlása inhomogén, a leányelemek eloszlása viszont homogén A toron is elbomlik a tüdőben Hosszú felezési idejű leányelemek más szervekre is hatás Csak építőanyagból. Miért vályogházak? Célkitűzések: Toron jelentősége Magyarországon? Toron megjelenés területi eloszlására információ A forrás, az építőanyag szerkezetének vizsgálata Dózisbecslés (egészségügyi hatás)
Vizsgált területek Békés megye: Körösök és Berettyó alluviális üledékei (Gyomaendrőd, Gyula, Kondoros, Sarkad, Újiráz, Vésztő) Mórágyi-rög: lösz (gránit kibukkanások) (Bátaapáti, Feked, Mórágy, Véménd) Sajó-Hernád völgye: áthalmozott lösz (Alsódobsza, Hernádnémeti, Sajóhidvég, Sajókeresztúr, Sóstófalva, Újcsanálos)
Települések kiválasztása 1. Korábbi radon mérési adatok, rokonok, ismerősök lakhelye, vízfolyások elhelyezkedése, fedett földtani térkép (Gyalog, 2005) alapján. Vésztő Újiráz Békés megyei példa: Sarkad Újiráz Vésztő újholocén agyag felső-pleisztocén infúziós lösz újholocén agyag újholocén tőzeg újholocén agyag felső-pleisztocén infúziós lösz Sarkad
Mintagyűjtés Vályogvető helyek felkutatása koordináták Vályog minta/minták, amelynek a származási helye a vályogvető hely Vésztő Sarkad Feked
Radonaktivitás-koncentráció (Bq/m 3 ) Módszerek 1. Radonexhaláció 1200 2 lehetőség A, Mérési elrendezésre felírva: 1000 800 A, Egyensúlyi konc. B, Feltöltődés 600 400 200 B, Sakoda et al., 2008-ban szereplő egyenletből levezetve: 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Idő (nap)
Toronaktivitás-koncentráció (Bq/m3) Módszerek 2. Toronexhaláció egyensúlyi koncentráció alapján 1200 1000 800 600 400 200 0 0 5 10 15 20 Idő (perc) 3. 226 Ra, 232 Th és 40 K tartalom, Ra eq index gammaspektroszkópia
Módszerek 4. Szemcseméret eloszlás nedves szitálás és lézeres szemcseeloszlás mérés 5. Beltéri radon és toron koncentráció passzív nyomdetektorok kihelyezése Békés megyében, a vályog faltól 10 cm távolságra, 3 hónapos periódusokra
2 módszer által adott eredmények aránya Módszer összehasonlítás eredményei Alfa (h -1 ) Alfa (h -1 )
232Th (Bqkg-1) 40K (Bqkg-1) 40K (Bqkg-1) Thoron mass exhalation rate (Bqkg-1h-1) Minták jellemzése 1. A, n = 21 B, C, 550 500 450 400 350-1 -1 (mbqkg h ) n = 21-1 -1 (s kg ) n = 21 300 250 200 150-1 -1 (Bqkg h ) n = 27-1 -1 (s kg ) n = 27 100 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Radon mass exhalation rate (mbqkg-1h-1) Fig. 603A, Scatter p lot, B, and C, Box-Whisker 500 plots of radon and thoron mass exhalation 500 rates with different units (exhaled activity in one hour and exhaled number of radon or thoron atoms in a second per unit mass, respectively). 50 400 400 40 300 300 30 200 200 20 10 100 100 0 0 0 0 10 20 30 40 0 10 20 30 40 0 20 40 60 n=20 226Ra (Bqkg-1) 226Ra (Bqkg-1) 232Th (Bqkg-1) Talajok és építő anyagok 222 Rn: 0-10 s -1 kg -1 220 Rn: 7.5, 3 s -1 kg -1 (Szabó, 2009; Predrag, 2010) Talajok 226 Ra: 33 Bqkg -1, 232 Th: 28 Bqkg -1, 40 K: 370 Bqkg -1 (UNSCEAR, 2000)
Minták jellemzése 2. Ra eq index (n=20) Szemcseeloszlás (n=18): VÉM8 MÓR4 FEK3 FEK2 BÁT5 BÁT1 ÚJCS1 SÓS1 KER3 HID4 HER1 ALS3 VÉSZ4 VÉSZ1 ÚJI3 SAR2 GYUL5 GYOM1 sum 0-1 sum 1-2 sum 2-5 sum 5-10 sum 10-20 sum 20-30 sum 30-40 sum 40-50 sum 50-63 Bq kg -1 µm 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Thoron conc. (Bqm-3) Téli beltéri mérések Békés megyében A, n = 49 B, 2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000-3 (Bqm ) n =46 Outliers: 1075±103, 745±71, 685±65 Bqm -3 800 600 n = 47 400 200-3 (Bqm ) Outliers: 1678±399, 733±298 Bqm -3 0 0 200 400 600 800 1000 1200 Radonconc. (Bqm-3)
Összefoglalás α=0,005 h -1 mértékű eresztés alatt mindkét radonexhaláció mérési módszer megbízható eredményt ad. Átlagos talajokhoz hasonló radon- és toronexhalációt, valamint 226 Ra, 232 Th és 40 K tartalmat mutatnak a vályogminták. A vályogminták toronexhalációja jelentős, mind a radonexhalációjukhoz viszonyítva, mind más építőanyagokhoz képest. Területi elkülönülés nem figyelhető meg. A Ra eq index alapján történő minősítés nem mutatott olyan mintát, ami problémát jelentene. A szemcseméret eloszlás különböző folyamatok révén befolyásolhatja a radon- és toronexhaláció mértékét. A téli beltéri mérések hasonló átlagos toronaktivitás-koncentráció és radonaktivitás-koncentráció értéket mutatnak.
Egyéb szakmai tevékenység Konferencia részvétel: Third European IRPA Congress, 2010 június 14-18, Helsinki, Finnország angol nyelvű poszter prezentáció NKTH támogatásával IMA2010, 2010 augusztus 21-27, Budapest 2 db angol nyelvű poszter prezentáció Student helper program VII. Kárpát-medencei Környezettudományi Konferencia, 2011. március 24-27., Kolozsvár, Erdély előadás, angol nyelvű poszter prezentáció KDI támogatásával (VI. Radon Fórum, 2011. május 16-17, Veszprém 2 db angol nyelvű poszter prezentáció) Konferencia kiadvány: Boros, Á, Szabó, Zs., Szabó, K. Zs., Völgyesi, P., Horváth, Á., Szabó, Cs. (2010) Evaluation of radon risk using GIS (Geographic Information System) techniques in the Central Hungarian Region. Third European IRPA Congress Szabó, Zs., Szabó, Cs., Horváth, Á. (2011) Magyarországi vályogminták toronméréseinek tapasztalatai. VII. Kárpátmedencei Környezettudományi Konferencia Grosch, M., Szabó, Zs., Boros, Á., Müller, M., Szabó, Cs. (2011) A Budai-hegységben található tórium-anomália környezetgeokémiai vizsgálata. II. Földkérgi Radioizotópok a Környezetünkben Környezetvédelmi Konferencia Kurzus: Advance Clay 3, Colloid Properties of Clays and Environmental Applications, Erasmus Intensive Program, 2010 Augusztus 27-Szeptember 07, Szeged Isotope Geology, Ladislav Palinkas (University of Zagreb), 2011 április 11-15, Budapest Advanced WE-Heraeus Physics School on Ionising Radiation and Protection of Man and the Environment, 2011 május 16-27, Bad Honnef, Németország KDI támogatásával
Köszönöm a figyelmet! Köszönetnyilvánítás Helyi emberek Barossné Szőnyi Angéla Csorba Ottó Homoki Zsolt Kocsy Gábor Nagy Hedvig Éva Papp Botond Szabó Péter Völgyesi Péter ELTE, TTK, KDI Radosys Kft.