Определение радиоактивности изготовленных строительных материалов изделий и конструкций

Определение содержания доминирующих радионуклидов в строительном материалах (сырье).

Радиоактивность строительных материалов принято оценивать по содержанию в них доминирующих радионуклидов (радий Ra₂₂₆, торий Th₂₃₂,калий К₄₀).

Радиоактивность строительных материалов сырья оценивается по величине их удельной активности -

2.1.Определяем активности, которые создают доминирующие радионуклиды в «чистом сырье» массой в 1 г. ( , , )

Исходные данные:

гравий кг/м3;

удельная активность Бк/кг

Бк/кг

Бк/кг Таблица 3

Радионуклид	Период полураспада Т1/2	Энергия излучения МэВ (% содержания)	Содержание в почве, %
Радий-226	1600 лет	Еα=4,8 (96) Еγ=0,186 (4)	9⋅10^-11
Торий-232	1,4⋅10^10лет	Еα=4,08 (77) Еα=3,9 (14)	1,3⋅10^-3
Калий-40	1,28⋅10^9лет	Еβ=1,3 (89) Еγ=1,46 (11)	2,5

1 год=

где E_уд = 33,85 эВ/пар ионов, - удельная энергия распада.

1год=3,15*10⁷с

При Т_1/2^Ra=1600 лет

При Т_1/2^Th=1.41*10¹⁰лет

При Т_1/2^K=1.28*10⁹лет

2.2.Определяем содержание (массу) каждого радионуклида в строительном материале Зола ТЭС:

Вывод:

Из доминирующих радионуклидов в строительных материалах наибольшую опасность представляет радий, т. к. он имеет наименьший период полураспада Т_1/2^Ra=1600 лет и соответственно наибольшую активность.

Наиболее радиационно опасный радионуклид Ra-226 закладывается природой горных породах в наименьшем количестве по массе в сравнении с торием Th, калием К.

Определение радионуклидов в строительных материалах на практике производится на базе измерений удельной активности А_{уд Ra,} А_{уд Th(K)} прибором гаммаспектрометром и знания плотности строительных материалов ƍ_{с. м.}

Радиоактивность строительных материалов, изделий и конструкций оценивается по содержанию в них 3-х доминирующих радионуклидов (( , , и определяются по величине удельной активности -

3.1.Определяем активность доминирующих радионуклидов для каждого вида строительного сырья, из которой изготовляется данная конструкция:

Для щебня:

Для песка:

Для цемента:

Для воды:

Для металла:

3.2. Определяем активность доминирующих радионуклидов в изделии (конструкции):

3.3. Определяем удельную активность доминирующих радионуклидов в строительных изделиях и конструкциях:

3.4 Определение эффективной удельной поверхности:

где – коэффициенты

Величина эффективной удельной активности является первым регламентируемым радиационным параметром НРБУ-97; ДБНВ 1.4-1.01-97:

Вывод:

Данное сырье (строительную конструкцию) можно использовать в промышленном, жилищном и дорожном строительстве.

Определяем мощность поглащенной дозы создаваемые гаммаизлучателями доминирующими радионуклидами строительных конструкций и строительными изделиями. Для определения мощности поглащенной дозы существует три метода:

1. Экспресс метод оценки мощности поглащенной дозы

2. С помощью математической модели

3. Эксперементальные методы (натуральные)

МПД=К_{пер.Ra(Th,k)}*A_{уд.Ra(Th, K)}

К_пер.

МПД=4.15*10^-5*29.72=123.34*10^-5мкГр/ч

МПД=6,1*10^-5*55,62=339,28*10^-5мкГр/ч

МПД=3,9*10^-4*654,9=2554,11*10^-4мкГр/ч

Определяем суммарную мощность поглащенной дозы создаваемая ɣ-излучением доминирующими радионуклидами методом экспресс оценки:

Выводы:

1. Расчетная величина может использоватся в гражданском строительстве, промышленном и дорожном.

2. Величина А_эф. Изготавливаемых строительных конструкций, материалов, изделий конструкций определяется с помощью гаммаспектрометров и радиометров, а расчетный метод используют для оценки радиоактивности на стадии проектирования при выборе компонентов необходимых видов сырья вход. В конструкцию

3. Эффективная удельная активность готовых строительных конструкций характеризует внешнию составляющею дозу облучения обусловленную ɣ и α-излучениями доминирующих радионуклидов изделей.

4 Эффективной удельной активности ограждающих конструкций:

Принимаем исходные величины для данного расчета:

- для наружной и внутренней стены:

d_нар=d=0,6 м

d_внутр=

- для круглопустотной плиты:

d_пп=0,22 м

Габаритные размеры из помещения

-

4.1 Определяем обьемы ограждающих конструкций исходя из:

4.2 Определяем массу i-той ограждающей конструкции:

Принимаем ρ_ок=150 кг/м³

4.3 Определяем эффективную удельную активность в помещении здания с приминением i-тых ограждающих конструкций (кирпича и плит перекрытий):

4.4 Определяем мощность поглощенной дозы:

- в помещении:

- на открытом воздухе

=

, т.к. на воздухе действует только подстилающий грунт

4.5 Определяем внешнюю составляющую суммарной дозы облучения:

где 1,3 – переводной коэффициент из поглощенной дозы в эффект;

0,8 и 0,2 – средневзвешенные коэффициент пребывания человека в помещении и на открытой местности.

Выводы:

1.В результате расчета была получена величина

Данный параметр является регламентированным НРБУ-97; ДБНВ 1.4-1.01-97:

Данное помещение можно использовать только как жилого.

2. Мощность поглощенной дозы остается на одном уровне на протяжении всего цикла эксплуатации данного здания. т.к период эксплуатации здания рассчитан на 100-150 лет, а период полураспада радия

3. Мощность поглощенной дозы помещения, принято оценивать (измерять) 1 раз на стадии сдачи готового объекта в эксплуатацию (т.к γ-фон внутри помещения в течении эксплуатации не изменяется). γ-фон измеряют прибором – дозиметром (дозиметр – радиометром) в центре помещения на высоте 1 м от пола.

4. характеризуется β-излучением (5%) и γ-излучением (95%) и, следовательно, характеризует γ-фон внутри помещения здания.

Дата добавления: 2015-07-13