Экологичность строительных материалов, кирпича, бетона, пенобетона, содержание радионуклидов. Радиоактивность цемента


Опасная радиоактивность бетона и других стройматериалов

Информация о том, что жилые дома, особенно бетонные, могут «фонить», а ничего не подозревающие жильцы из-за этого тяжело болеют, периодически появляется в СМИ, интернете, передается «из уст в уста». Правда ли это? Как узнать, безопасны ли уже существующие постройки. Могут ли являться источником несовместимой со здоровьем радиации те стройматериалы, которые вы только планируете купить? И есть ли способ защититься от вредного излучения.

Радиация везде

Все на нашей планете подвержено воздействию радиации естественного происхождения. Ее источниками являются:

  • солнце;
  • космос;
  • сама планета Земля (радионуклиды – радиоактивные частицы – присутствуют в почве, земной коре, в горных породах, их распространяют выделяемые из недр газы, они витают в воздухе, находятся в воде).

Это явление существует независимо от нас, от него мы защищены магнитным полем Земли и атмосферой, а к тому излучению, которое до нас доходит, мы по большому счету адаптированы. Там, где адаптироваться не получается, люди и не живут, зачастую такие места называют в народе «гиблыми».

Естественный радиационный фон распределен по планете неравномерно. Во многом поэтому в разных странах и регионах отличаются нормы радиационной безопасности.

Мощнейшим источником естественной радиации является радон – газ без цвета, запаха и вкуса, который образуется в результате распада других радиоактивных элементов в земной коре. В организм человека он попадает в основном с вдыхаемым воздухом, меньше – с водой. Радон способен распространяться на большие расстояния, растворяться в воде, проникать в грунт и различные материалы, используемые в строительстве, он легко выделяется из почвы.

Этот газ тяжелее воздуха, поэтому больше его на нижних этажах, в подвалах. Наиболее опасен он, когда попадает в замкнутое пространство, где накапливается до высоких концентраций.

По данным ВОЗ, радон является второй по значимости причиной развития рака легких после курения.

Радон носом не учуешь, но именно с воздухом радиоактивный газ легко попадает в организм

Когда жилые постройки проверяют на радиационную безопасность, в первую очередь обращают внимание на содержание радона.

  • Если излучение идет от стен. Защититься (разумеется, речь идет не о критично высоких дозах радиации) можно с помощью нескольких слоев качественной пропитки, грунтовки, шпатлевки, плотных обоев.
  • Если опасный газ выходит из земли. В этом случае бетон может стать преградой. Толстый слой фундамента или даже пола из бетона высокой плотности без щелей и трещин преградит радону доступ в помещение.

Регулярное сквозное проветривание, организация хорошей вентиляции в доме и в подвале избавляют от опасного газа.

Но есть и искусственная радиация, созданная человеком. Это последствия:

  • разработки, испытаний и применения ядерного оружия;
  • внедрения новых технологий, источников энергии;

  • аварий на атомных станциях вроде Чернобыльской или Фукусимской;
  • захоронения в землю и воду ядерных отходов.

К сожалению, источников искусственной радиации становится в мире все больше и шансы попасть под ее действие у людей из года в год увеличиваются.

Не все так однозначно с радиоактивным облучением

Несовместимое с жизнью облучение человек может получить в экстремальных ситуациях (ядерный взрыв, авария на АЭС). Во всех остальных случаях последствия будут отдаленными. Рак, заболевания щитовидной железы и прочие опасные болезни развиваются не мгновенно. У одних людей организм сильнее, у других слабее, третьи и без радиации всю жизнь болеют. Ходят слухи, что спирт способствует выведению радиации из организма (и поэтому алкоголики больше защищены), а беременная, облучившись, либо потеряет ребенка, либо плод будет развиваться с патологиями. Из зоны заражения можно переехать, а можно годами получать не смертельные, но стабильно высокие дозы и мучиться.

Поэтому единственное, что можно точно сказать о радиации, – это бомба замедленного действия.

В связи с этим именно стройматериалы представляют угрозу, т. к. могут незаметно «фонить» годами. Ведь доподлинно неизвестно, как они были произведены, где добыты.

Невидимая угроза

На заре массового строительства панельных многоэтажек на радиационную безопасность не обращали такого внимания, как сегодня, и «фонящие» стены жилых домов, площадки во дворах могли обнаружиться спустя годы (нередко случайно, когда кто-то из жильцов приобретал дозиметр для интереса). Возможно, поэтому одна из самых распространенных «народных страшилок» про радиацию вокруг нас – что вреден именно бетон, конструкции из этого материала.

Поскольку в его состав входят песок, цемент, щебень и каждый компонент (даже вода) теоретически может быть заражен, то бетон действительно находится в зоне повышенного риска.

Но не меньше вероятность обнаружить опасные для человека радиоактивные вещества в глине или кирпиче.

В последние годы муссируется информация, что небезопасен натуральный камень, гранит, хотя с этим категорически не согласны производители – продукция известных заводов имеет необходимые сертификаты, прошла всевозможные экологические проверки. Но все равно можно встретить рекомендации, что эти материалы лучше использовать только для внешней отделки.

Есть ли в вашем бетоне радон и другие опасные элементы? Как узнать

«На глаз» – никак. Заверения продавцов о радиационной чистоте предлагаемых ими строительных материалов, готовых зданий или земельных участков – тоже не доказательство.

Поэтому...

При покупке стройматериалов:

      Обращайтесь к

надежным проверенным поставщикам

    с хорошей репутацией.
  • Проверяйте документацию на товар, он должен соответствовать нормам радиационной безопасности (1-й класс для строительства без ограничений).
  • Используйте дозиметр – один из самых простых и наглядных способов проверки на радиоактивность. Этими приборами, которые сегодня легко найти в широкой продаже, можно проверить любой стройматериал.

Если вам в руки попадет дозиметр, вы, вероятно, захотите проверить все вокруг. Обратите внимание на стройматериалы

При строительстве:

  • Без дозиметра – никуда.
  • Можно заказать инженерно-экологическое сопровождение строительства (включающее проверку на радиоактивность) у специализированных фирм.

Это недешево, для небольшой дачки своими руками вряд ли понадобится. Но когда речь о серьезной постройке в заведомо подозрительной местности и при использовании материалов неизвестного происхождения, себя оправдает. Лучше один раз заплатить, зато потом жить спокойно.

При возникновении сомнений в радиационной безопасности уже существующей постройки:

  • Просканируйте помещения дозиметром.
  • Закажите радиационную экспертизу – эту услугу предоставляют многие специализированные компании, даже СЭС.

На стадии выбора и покупки от подозрительных в экологическом отношении стройматериалов лучше отказаться.

Если же превышение норм радиационной безопасности обнаружено в давно обжитом доме, дело приобретает серьезный оборот. Без общественного резонанса, привлечения властей и специалистов для оценки источника заражения и последствий – не обойтись. Желаем вам никогда с таким не столкнуться!

taxi-pesok.ru

Радиоактивные строительные материалы

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:

  • гранит
  • кварцевый диорит
  • графит
  • туф
  • пемзу

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.

www.quarta-rad.ru

Чем опасны строительные материалы? Домашняя радиация | Дом и семья

В последнее время разразился невиданный бум строительства частных домов. Причем не тех скромных домиков советского времени, а добротных вилл из дорогостоящих материалов. Однако не все знают, что эти самые роскошные материалы 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 и т. д.), 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.

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.

Фото: Depositphotos

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.

Позаботьтесь о своем здоровье!

shkolazhizni.ru

Радиактивность Мрамора и Гранита | Справочник

Одним из основных «аргументов», используемых производителями искусственных материалов в конкурентной борьбе с природным камнем, является утверждение, что камень, в отличие от имитаций, радиоактивен и, следовательно, опасен для человека.

Это утверждение с завидным постоянством появляется в СМИ и различной рекламе, «зомбируя» сознание потенциального потребителя. Мы неоднократно выступали против подобных утверждений. Здесь, в порядке контраргументов мы приводим несколько цитат из статей и высказываний ведущих отечественных и зарубежных специалистов в области строительных материалов.

Уровень природной радиации гранита

Радиоактивность – неустойчивость ядер некоторых атомов, проявляющихся в их способности к самопроизвольным превращениям (распаду), сопровождающимся испусканием ионизирующего излучения или радиацией. Далее мы будем говорить лишь о той радиации, которая связана с радиоактивностью.

Класс материала

Радиация, или ионизирующее излучение (НРБУ 97 радиация гранита) – это частицы и гамма-кванты, энергия которых достаточно велика, чтобы при воздействии на вещество создавать ионы разных знаков. Радиацию нельзя вызвать с помощью химических реакций.

Все магматические породы делятся на классы по содержанию кремниевой кислоты. Самую верхнюю ступень занимают граниты – кислые магматические породы, в которых содержание кварца более 75%. Причем этот кварц находится в них не только в качестве самостоятельного кварцевого минерала, но и в виде связанного кремнезема, входящего в другие материалы. Минимальное содержание кремнекислоты около 25% (в Габбро).

Очень характерно, что именно кислые горные магматические породы в качестве сопутствующих элементов, такие как церий, лантан и тому подобные редкоземельные элементы и их изотопы, которые характеризуются повышенной радиоактивностью. И, потому, радиоактивность свойственна только этим породам. Породы, где мало кварца и связанных с ним редкоземельных и прочих примесей, практически не радиоактивны (например: породы средней прочности и мрамор).

Класс принадлежности стройматериала чрезвычайно важен для потребителя, поскольку говорит о том, можно ли использовать материал для внутренних строительных и отделочных работ или только наружных, а то и вовсе вне жилых зон.

Суммарная удельная активность Аэфф, Бк/кг Возможные виды строительства
Аэфф < 370 Строительство жилых и общественных зданий, все другие виды строительства без ограничения
Аэфф < 740 Промышленное и дорожное строительство внутри помещений нежилых и общественных зданиях, для наружной облицовки жилых и промышленных зданий
Аэфф < 2800 Дорожное строительство вне населенных пунктов, в пределах населенных пунктов – строительство подземных сооружений, покрытых грунтом толщиной более 0,5 м, где исключено пребывание людей
Аэфф < 3700 Основания дорог, плотин и прочее вне населенных пунктов при условии низкоактивным материалов толщиной более 0,5 м
Аэфф > 3700 Не должны использоваться строительными организациями

Радиационный фон натурального камня определяется на стадии утверждения запасов месторождения. На этой же стадии определяется и механические характеристики, такие как истираемость и т.п. В результате в паспорт месторождения записывается, к какой группе по радиоактивности принадлежит гранит и где рекомендуется или не рекомендуется его применять.

Для определения уровня радиоактивности в массиве гранита бурятся скважины, в которые и опускается дозиметр. Именно эти показания и вписываются в паспорт месторождения. И только так, и не иначе. Почему? Наиболее достоверное значение радиоактивности дает именно массив гранита. Добыли блок из общего массива, и он уже может показать другое значение радиоактивности. И чем меньше масса, тем больше будут расходиться показания. А если из блока изготовить более тонкое изделие, например, плиту 10 мм, то значение может разойтись в 1,5–2 раза, но не более. Но и свойства гранита надо учитывать.

Согласно существующим нормам все природные материалы и граниты, в том числе, делятся не на три (упомянутые нами выше), а на пять. Просто две последние группы материалов обычно не упоминают, поскольку они к рядовому потребителю даже и попадать не должны.

В соответствии с ГОСТ 94479-98 п. 5.7, ЗАО ПО «Возрождение» использует граниты тех месторождений, которые относятся к классу 1 и только два месторождения гранита, такие как «Балтийское» и «Возрождение» относятся ко второму классу. Каждое месторождение имеет сертификат СЭ3.

Один из немаловажных факторов это то, что измерение гранитной продукции должны проводиться профессиональным дозиметром СРП, обязательно откалиброванным с единицами Бк/кг (требование Госстроя).

Какие источники радиации влияют на человека?

Это одна из многих сегодняшних проблем, которая приковывает к себе внимание огромного количества людей. Радиация действительно опасна: в больших дозах она приводит к поражению тканей живой клетки. Однако опасность представляется вовсе не те источники радиации, о которых больше всего говорят. Радиация связана с природным камнем – гранитом, составляет лишь малую долю. Существенную долю облучения население получает от других источников радиации: из космоса и от радиоактивных веществ, находящихся в земной коре, от применения рентгеновских лучей в медицине, во время полета на самолете, от каменного угля, сжигаемого в бесчисленном количестве различными котельными и т.д.

Сама по себе радиоактивность – явление не новое. Она существовала на Земле задолго до зарождения жизни. С тех пор как образовалась наша Вселенная (порядка 20 миллиардов лет назад), радиация постоянно наполняет космическое пространство. Многие удивляются, узнав, что человек, хотя в чрезвычайно малой мере, но тоже радиоактивен. В его мышцах, костях и других тканях присутствуют мизерные количества радиоактивных веществ.

Однако с момента открытия радиации как явление не прошло и ста лет. Так как основную часть дозы облучения население получает от естественных источников, то большинства из них избежать, просто не возможно.

Человек подвергается двум видам излучения: внешнему и внутреннему. Дозы излучения сильно различаются и зависят от того, где люди живут.

Источники внешнего излучения

Радиоактивный фон, создаваемый космическими лучами (0,3 м3в (миллизиверт) в год), дает чуть меньше всего внешнего излучения (0,65 м3в/год), получаемого населением. Нет такого места на Земле, куда бы ни проникали космические лучи. При этом надо отметить, что Северный и Южный полюса получают больше радиации, чем экваториальные районы. Происходит это из-за наличия у Земли магнитного поля, силовые линии которого входят и выходят у полюсов.

Однако более существенную роль играет местонахождение человека. Чем выше он поднимается над уровнем моря, тем сильнее становится облучение, ибо толщина воздушной прослойки и её плотность по мере подъема уменьшается, а, следовательно, падают защитные свойства.

Те, кто живет на уровне моря, в год получает дозу внешнего облучения приблизительно 0,3 м3в, на высоте 4000 метров – уже 1,7 м3в. На высоте 12 км доза облучения за счет космических лучей возрастает в 25 раз по сравнению с земной. Экипажи и пассажиры самолетов при перелете на расстояние 2400 км получают дозу облучения 10 мк3м (0,01 м3в или 1 мбэр), при полете из Москвы в Хабаровск эта цифра составит уже 40–50 мк3в. Здесь играет роль не только продолжительность, но и высота полета.

Земная радиация, дающая ориентировочно 0,35 м3в/год внешнего облучения, исходит в основном от тех пород полезных ископаемых, которые содержат калий-40, рубидий-87, уран-238, торий-232. Естественно, уровни земной радиации на нашей планете неодинаковы и колеблются большей частью от 0,3 до 0,6 м3в/год. Есть такие места, где эти показатели во много раз выше.

Внутреннее облучение человека

Внутреннее облучение населения от естественных источников на две трети происходит от попадания веществ в организм с пищей, водой и воздухом. В среднем человек получает около 180 м3в/год за счет калия-40, который усваивается организмом вместе с нерадиоактивным калием, необходим для жизнедеятельности. Нуклиды свинца-210, полония-210 концентрируются в рыбе и моллюсках. Поэтому люди, потребляющие много рыбы и другие дары моря, получают относительно большие дозы внутреннего облучения.

Жители северных районов, питающиеся мясом оленя, тоже подвергаются более высокому облучению, потому что лишайник, который употребляют олени в пищу зимой, концентрируют в себе значительные количества радиоактивных изотопов полония и свинца.

Недавно учение установили, что наиболее весомым из всех естественных источников радиации является радиоактивный газ радон – это невидимый, не имеющий ни вкуса, ни запаха газ, который в 7,5 раз тяжелее воздуха. В природе радон встречается в двух основных видах: радон-222 и радон-220. основная часть радиации исходит не от самого радона, а от дочерних продуктов распада, поэтому значительную часть дозы облучения человек получает от радионуклидов радона, попадающих в организм вместе с вдыханием воздуха.

Радон высвобождается из земной коры повсеместно, поэтому максимальную часть облучения от него человек получает, находясь в закрытом, непроветриваемом помещении нижних этажей здания, куда газ просачивается через фундамент и пол, концентрация его в закрытых помещениях обычно в 8 раз выше, чем на улице, а на верхних этажах ниже, чем на первых.

Дерево, кирпич, бетон выделяют небольшое количество газа, а вот железо – значительно больше. Очень радиоактивны глиноземы. Относительно высокой радиоактивностью обладают некоторые отходы промышленности, используемые в строительстве, например, кирпич из красной глины (отходы производства алюминия), доменный шлак (используемый в металлургии), зольная пыль (образуется при сжигании угля).

Другими источниками поступления радона в жилые помещения являются вода и природный газ. Надо помнить, что в сырой воде его намного больше, а при кипячении радон улетучивается, поэтому основную опасность представляет собой его попадание в легкие с парами воды. Чаще всего это происходит в ванной комнате при приеме горячего душа.

Точно такую же опасность радон представляет, смешиваясь под землей с природным газом, который при сжигании в кухонных плитах, отопительных и других нагревательных приборах попадает в помещение. Концентрация его сильно увеличивается при отсутствии хороших вытяжных систем.

Также нельзя забывать, что при сжигании угля значительная часть его компонентов спекается в шлак и золу. Где концентрируются радиоактивные вещества. Более легкая из них – зольная пыль – уносится в воздух, что также приводит дополнительному облучению людей. Из печек и каминов всего мира вылетает в атмосферу зольной пыли не меньше, чем из труб электростанции.

За последние десятилетия человек усиленно занимается проблемами ядерной физики. Он создал сотни искусственных радионуклидов, научился использовать возможности атома в самых различных отраслях – в медицине, при производстве электро- и тепловой энергии, изготовление светящихся циферблатов часов, множество приборов, при поиске полезных ископаемых и в военном деле. Все это, естественно, приводит к дополнительному облучению людей. В большинстве случаев дозы невелики, но иногда техногенные источники оказываются во много тысяч раз интенсивнее, чем естественные. Медицинские процедуры и методы лечения, связанные с применением радиоактивности, вносят основной вклад в дозу, получаемую человеком от техногенных источников. Так, при рентгенографии зубов человек получает разовое облучение 0,03 3в (3 бэр), при рентгенографии желудка – 0,3, при флюорографии – 3,7.

Ядерные взрывы тоже приносят свою лепту увеличение дозы облучения человека. Радиоактивные осадки от испытаний в атмосфере разносятся по всей планете, повышая общий уровень загрязненности. Испытания эти проходили в два периода:

  • Первый (1954–1958 гг.), когда взрыв проводили Великобритания, США, СССР.
  • Второй (1961–1962 гг.), – более значительный, когда взрывы проводили в основном США и СССР.

Всего ядерных испытаний в атмосфере произведено: Китаем – 193, СССР – 142, Францией – 45, США – 22, Великобританией – 21. После 1980 года взрывы в атмосфере практически прекратились, подземные же испытания продолжаются до сих пор.

Каждому понятно, что доза облучения радиации зависит от времени и расстояния. Чем дальше человек живет от АЭС, тем меньшую дозу он получает. Дело в том, что большинство радионуклидов, выбрасываемых в атмосферу, быстро распадаются, и поэтому они имеют только местное значение. Конечно, есть и долгоживущие, которые могут распространяться по всему земному шару и оставаться в окружающей среде практически бесконечно.

Другим источником загрязнения радиоактивными веществами служат рудники и обогатительные фабрики. В процессе переработки урановой руды образуется огромное количество отходов – «хвостов», которые остаются радиоактивными в течение миллиона лет. Они – главный долгоживущий источник облучения человека.

В промышленности и в быту из-за применения различных технических средств, люди получают дополнительное, хотя и небольшое, облучение. Например, работники, которые участвуют в производстве люминофоров с использованием радиоактивных материалов, на заводах стройиндустрии и промплощадках, где используются установки промышленной дефектоскопии. Под землей повышенные дозы получают шахтеры, рудокопы, золотодобытчики.

Самым распространенным бытовым облучателем являются часы со светящимся циферблатом. Они дают годовую дозу, в 4 раза превышающую ту, что обусловлена утечкой на АЭС. На расстоянии 1 метра от циферблата излучение, как правило, в 10000 раз слабее, чем в 1 сантиметре.

Источник рентгеновского излучения – цветной телевизор. При просмотре одного хоккейного матча человек получает облучение 0,1мк3в. Если смотреть передачи в течение года ежедневно по 3 часа, то доза облучения составит 5мк3в.

Таким образом, в современных условиях, при действующих технологических процессах каждый житель Земли ежегодно получает дозу облучения в среднем 2–3 м3в (200–300 мбэр).

uralzsm.ru

Экологичность строительных материалов, кирпича, бетона, пенобетона, содержание радионуклидов

www.do-ma.nichost.ru

Тип стройматериала

Марка или источник

Страна происхождения

Класс

Удельная Активность

А эфф

кирпич Витебский кирпичный завод Беларусь 1 201±7,4
кирпич Волоколамский кирпичный завод Россия 1 153,1±0
кирпич ГИРО ФРЕР, облицовочный Франция 1 185,1±0
кирпич Голицинский кирпичный завод Россия 1 152±6,9
кирпич Керамин ОАО, г.Минск Беларусь 1 173,6±2,8
кирпич Котельский кирпичный завод Россия 1 144,7±1,7
кирпич Обольский керамический завод Беларусь 1 218,7±12,4
кирпич ПОИНТ П, огнеупорный Франция 1 349,6±9,2
кирпич Полоцкий керамический завод Беларусь 1 205,7±3,9
песок ВУМ  ПО 1 48,4±0
песок Мамули, фирма 1 43,8±0
песок Сильницкий карьер,  ОАО Россия 1 48,3±5
песок Страйп Poccbz 1 48,5±6
песок Стройтрест  СП 1 36,3±0
песок Бесединсое КУ 1 45,8±15,9
песок Волоколамскк Россия 1 43,7±2
песок Вяземский горно-обогатительный комбинат Россия 1 57,3±5,1
песок Кузьмищево 1 32,8±0
песок Курский склад Россия 1 43,5±14,9
песок Люберецкое КУ 1 8,5±0,4
песок Мансуровское КУ 1 66,4±3,9
песок МУП «Академическое КУ» 1 64,6±3
песок Мякинино 1 44,8±5,8
песок неизвестный источник 1 66,9±0
песок ОАО «СЫчовский ГОК», Чисмено 2 63,3±0,3
песок Орешкинское КУ 1 60±9,3
песок Павлова гора 1 48,5±0
песок Петровское КУ Россия 1 50,6±1,9
песок Подгорнянское месторождение 1 50,7±0,9
песок Северный участок 1 46,1±4,1
песок Серебряный Бор 1 45,6±3,1
песок Сильница, Петровский карьер 1 45±1
песок Сильница, Хмельники 1 49±0
песок Сычовское КУ 1 63±3,1
песок Терелесовское КУ 1 61,2±5
песок Хромцовское КУ 1 47,4±12,6
цемент Белгородский цемент  АО Россия 1 54,5±7
цемент Воскресенскцемент цементный завод Гигант, АО Россия 1 87±13,3
цемент Мальцевский портландцемент АО Россия 1 57,6±10
цемент Михайловцемент, ОАО 1 88,2±1,8
цемент Осколцемент,ОАО 1 73,6±0
цемент Ачинский глиноземный завод Россия 1 45,8±1,5
цемент Вольский цементный завод Россия 1 49,4±1,1
цемент Воскресенский цементный завод Россия 1 92,7±13,3
цемент Жигулевский цементный завод Россия 1 95,6±0
цемент Мордовцемент Россия 1 67,5±1,9
цемент Серебряковский цементный завод Россия 1 57,4±7,2
цемент цементный завод г. Кривой Рог Украина 1 88,3±1,7
цемент цементный завод г. Старый Оскол Россия 1 67,2±5,9
кирпич Витебский кирпичный завод Беларусь 1 201±7,4
кирпич Волоколамский кирпичный завод Россия 1 153,1±0
кирпич ГИРО ФРЕР, облицовочный Франция 1 185,1±0
кирпич Голицинский кирпичный завод Россия 1 152±6,9
кирпич Керамин ОАО, г.Минск Беларусь 1 173,6±2,8
кирпич Котельский кирпичный завод Россия 1 144,7±1,7
кирпич Обольский керамический завод Беларусь 1 218,7±12,4
кирпич ПОИНТ П, огнеупорный Франция 1 349,6±9,2
кирпич Полоцкий керамический завод Беларусь 1 205,7±3,9
щебень Александровский карьер Украина 2 596,2±9,8
щебень Гранит ПО Беларусь 1 116,6±4,2
щебень Гранит-Кузнечное,АО Россия 1 264,8±61,9
щебень Калужский ЖБЗ Россия 1 37,2±0
щебень Карелнеруд,ОАО Россия 1 44,5±3
щебень Очаково товарно-перевалочная база Россия 1 46,1±2,6
щебень Павловскгранит ОАО Россия 1 228±20,2
щебень Прионежье  карьер Россия 1 94,6±6,8
щебень Серый карьер  г.Медвежьегорск Россия 1 277,4±3,2
щебень Сильницкий карьер,  ОАО 1 84,6±5,1
щебень Ситница карьер, ст.Макашевичи Белоруссия 1 95,4±40,2
щебень Сортавальский дробильно-сортировочный завод, ОАО 1 329,2±35,9
щебень Сортавальский щебенный завод 1 308,8±8,5
щебень Щорсовское КУ, Коростень Украина 1 286,5±3,9
щебень Выборгское КУ 2 378,9±26,9
щебень Вяземский горно-обогатительный комбинат Россия 1 68,5±17,1
щебень Гавриловский щебенный завод 1 345,6±108,5
щебень Гниваньское КУ 1 298±83
щебень Деревянка, Прионежское КУ, м-ние Голодайгора 1 301,8±12,4
щебень Дровнинское КУ 1 70,4±15,5
щебень Златоустское КУ Россия 1 79,2±10,9
щебень Игнатопольское КУ 1 277,4±20,6
щебень Исетский щебеночный завод Россия 1 133,4±6,4
щебень Каменногорск 1 306,4±67,5
щебень КЖИ-480 1 54,9±3,4
щебень КНИ-436  пос.Пруды Россия 1 247,5±73,7
щебень КНИ-458 1 362,1±21,1
щебень Кондопога Россия 1 56,3±6,2
щебень Коростень Украина 1 256±22,6
щебень Кременчуг Украина 1 120,4±75,7
щебень Курманский карьер Россия 1 56,5±3,3
щебень Курманское КУ Россия 1 67,1±4,7
щебень Малинский камнедробильный завод 1 227±9,3
щебень Мансуровское КУ Россия 1 8,2±0,9
щебень Медвежьегорский щебеночный завод Россия 1 349,4±21,6
щебень Миньярский карьер 1 7,8±0
щебень Мокрянское КУ Россия 1 313,8±32
щебень Нижнетагильское КУ 1 325,3±12,5
щебень Новокиевское КУ Украина 1 5,6±0
щебень Новосмолинское КУ 1 131±9,5
щебень Норинский щебенный завод 1 333±6,4
щебень Овручский щебенный завод Украина 1 315±10,6
щебень Орешкинское КУ Россия 1 85,6±17,9
щебень Орское КУ  г.Орск-14 Россия 1 9,7±1,3
щебень Первоуральск 1 5,7±0,3
щебень Петровский карьер, Выборг, Боровинки Боровинки 1 254,3±16,5
щебень Питкяранское КУ 1 280,6±48,8
щебень ПО»Транснерудпром»,Пенизевичи Украина 1 142,3±35,9
щебень Полонное 1 238,5±9,3
щебень Полотняно-Заводское КУ Россия 1 48±8,3
щебень Прионежское КУ Россия 1 58,2±6,3
щебень Пятовское КУ Россия 1 52,9±10,3
щебень Ревдинский камнедробильный завод 1 2,3±0,4
щебень Саткинский карьер Россия 1 24,1±2,1
щебень Сычовское КУ 1 90,4±1,1
щебень Тальновское КУ Украина 1 111,3±0,4
щебень Терелесовское КУ 1 95,7±0
щебень Томашгородский щебенный завод 1 170±0
щебень Турдейское КУ 1 15,6±0,5
щебень Хромцовское КУ 1 82,9±7,6
щебень Шаня 1 35,1±0,4

Источники радиации вокруг нас

Многие люди обеспокоены радиационным фоном вокруг, они опасаются мобильных телефонов и микроволновок, но даже не подозревают о действительно опасных предметах.

 

Что мы называем радиацией или излучением?

Радиацией называют потоки энергии, которые распространяются вокруг в виде электромагнитных волн. Радиоволны, микроволновое излучение, обычный свет и рентгеновские лучи - все это имеет отношение к радиации. Но радиоактивными могут быть и природные элементы, которые распадаются в течении десятилетий, излучая частицы энергии - электроны (бета-лучи), протоны (альфа-лучи) и нейтроны. Чтобы определить уровень негативного влияния радиации на организм, надо учесть два фактора: силу электромагнитного (сколько энергии сосредоточено в источнике) и "энергетического уровня" волн, она напрямую связана с частотой колебаний (высокая частота - больше энергии). Волны или частицы (в физике это одно и то же), которые способны повредить ДНК и ткани организмов называют ионизирующим излучением. Когда люди обнаружили негативное влияние радиации, они захотели знать на сколько она плохая. Для сравнения были созданы специальные единицы измерения зиверт ( Зв, Sv ), характеризующие равную дозу ионизирующего излучения, поглощенную тканями организма. С точки зрения биологии один зиверт равен 5,5% предполагает вероятность заболеть раком. Восемь зиверт вряд оставят вас в живых. Пока вы осмысливаете эту информацию у себя в голове, рассмотрим некоторые источники радиации, с которыми вы встречаетесь каждый день.

 

ТОП-13 источников радиации

Бананы

Любой продукт, который имеет температуру, излучает электромагнитные волны, и бананы - не исключение. Но между прочим, бананы содержат природные радиоактивные атомы, а их эквивалентная доза по подсчетам ученых составляет до 0,1 мкЗв или 0,0000001 Зв. Подробней.

 

 

 

 

Сканер в аэропорту и полет на самолёте

В поисках контрабанды эти машины сканируют вас с применением рентгеновских волн, которые достигают 0,015 – 0,88 мкЗв.  С другой стороны, человеку придется пройти через сканер безопасности где-то 1000 или 2000 раз, чтобы получить дозу, как при медицинском снимке грудной клетки. В дополнение, следующее путешествие на самолете обойдется вам примерно в  0,04 мкЗв космической радиации ежеминутно, подробней в статье радиация в самолете.

 

 

Рентген грудной клетки

В зависимости от того, каким устройством у вас будут снимать радиограмму, в клинике вы можете получить дозу примерно в 20 мкЗв.

 

 

 

 

 

Старые телевизоры с ЭЛТ кинескопом

Все экраны являются источником электромагнитного излучения. Нетрудно догадаться, что вы, сидя весь день за монитором, поглощаете часть этой радиации. Но только малая часть излучения (рентгеновские лучи) действительно опасна, и только тогда, когда речь идет о мониторах со старыми кинескопами (ЭЛТ). Экраны на жидких кристаллах и плазменные панели не могут излучать рентгеновский спектр.

Но, если вы все еще используете старую модель с ЭЛТ, то каждый год получаете до 10 мЗв радиации.

 

Вода

Вода - источник жизни, но и она содержит радиоактивные частицы. Наиболее распространенный среди них тритий - изотоп водорода, он формируется в атмосфере под влиянием космической радиации. Однако тритий не представляет никакой угрозы жизни: за год с питьевой водой мы получаем примерно 50 мкЗв.

 

 

 

Цемент

Любите прогулки на свежем воздухе? Если вы живете в городе, то обязательно облучаетесь от окружающих бетонных зданий и дорог. Поскольку цемент занимает второе место по распространению радиации после воды, каждый год от него поступает около 30 мкЗв.

 

 

 

Фоновая радиация Вселенной

Материя пространства-времени заполнена рдеющей энергией. Реликтовое излучение идет с самого момента Большого взрыва, который дал жизнь всему, что мы видим во вселенной. Наша атмосфера останавливает большую часть потока реликтового излучения космоса, однако кое-что все же попадает на землю. Наши тела ежегодно получают от него 0,3 мЗв радиации - это примерно 10 посещений рентген-кабинета.

 

 

 

Мое собственное тело

Наше тело тоже производит достаточно естественной радиации! В основном речь идет о распаде калия (это все бананы!) и изотопов углерода-14. В теле среднестатистического человека можно найти около 30 миллиграммов изотопа калия-40, он распадаясь излучает поток электронов. В результате мы облучаем сами себя дозой в 0,39 мЗв в год.

 

 

 

Матушка Земля

Естественная радиоактивность нашей планеты ответственна почти за 50% тепловой энергии, которую она производит. Все дело в длительных сроках полураспада изотопов урана в коре, а также мантии Земли.

Благодаря этой энергии на планете есть жизнь, а материки продолжают дрейфовать, и в то же время это приводит к ежегодному облучению в 0,48 мЗв.

 

 

Чернобыль

Мир еще долго будет помнить о чернобыльской катастрофе, ведь она привела к невероятным выбросам радиации в окружающую среду. Однако не стоит беспокоиться. На самой станции при участии международного сообщества уже завершается сооружение укрытия, а вокруг, украинские власти планируют открыть экологический заповедник для туристов.

Но если вы все же окажетесь неподалеку, то рискуете получить дозу от 1,7 до 192 мЗв. Просто не задерживайтесь возле мест с повышенным уровнем радиации и следуйте рекомендациям ваших экскурсоводов.

 

 

Ядерный реактор

Если на атомной электростанции вблизи не произошло самое страшное, а именно расплавление активной зоны, считайте, что ничего не случилось. Регламенты ядерной безопасности обеспечивают почти естественный радиационный фон даже во дворе АЭС.

 

 

Открытый космос

Космос, как мы его знаем, не является дружественным для жизни средой. За пределами защитного озонового слоя планеты, уровень космической радиации и ультрафиолетового излучения многократно превышает норму. Шесть месяцев на борту МКС дадут примерно 80 мЗв дополнительной дозы, а шестимесячный перелет на Марс - 250 мЗв (эти данные основаны на исследовании миссии NASA Кьюриосити).

Космическая радиация остается самой большой угрозой для астронавтов в планируемых миссиях.

 

 

Сигареты

Всем нам известно, что сигареты - причина заболевания раком, но знали ли вы, что это также связано с их радиоактивностью?

Ученые говорят, что свинец, который при курении скапливается в легких, приводит к годовой дозе в 160 мЗв. Это тоже самое, если бы вы провели целый год на орбите под космическими лучами.

На самом деле, объем радиации несколько различен и зависит от того, ярый вы курильщик, или только начинаете.

 

Опасные смартфоны и Wi-Fi?

Вы, наверное, заметили, что в наш рейтинг не попали сотовые телефоны, Wi-Fi роутеры и другое беспроводное оборудование. Дело в том, что излучение от этих устройств не имеет прямого деструктивного воздействия на организм человека. Они имеют дело с низкоэнергетическими радиоволнами, которые не способны повредить живой ткани.

www.quarta-rad.ru

Способ цементирования радиоактивных отходов в контейнере

Изобретение относится к области переработки радиоактивных отходов методом цементирования, в частности, в контейнере. Способ цементирования радиоактивных отходов в контейнере для последующего длительного хранения включает отверждение в заполненном не на весь объем контейнере смеси цементного связующего с ЖРО и/или ТРО. После затвердевания радиоактивного цементного компаунда оставшийся свободным объем контейнера заполняют нерадиоактивным защитным покрытием на основе минерального связующего. В качестве связующего для создания защитного покрытия поверх отвержденного радиоактивного цементного компаунда используют полиминеральную кембрийскую глину. В случае наличия свободного объема только в верху контейнера его заполняют поверх зацементированных отходов глиной до верха, которую затем уплотняют крышкой при герметизации контейнера. В случае помещения контейнера с зацементированными отходами в защитно-транспортный внешний контейнер большего размера глиной заполняют и уплотняют также свободное пространство между контейнерами. Способ обеспечивает упрощение технологии создания защитного покрытия зацементированных в контейнере радиоактивных отходов и повышение его надежности по изоляции от окружающей среды. 1 н. и 2 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к области переработки радиоактивных отходов методом цементирования, в частности, в контейнере.

Известен способ цементирования радиоактивных отходов низкого и среднего уровня активности в контейнере путем загрузки твердых радиоактивных отходов (ТРО), жидких радиоактивных отходов (ЖРО) и цементного связующего в контейнер и приготовления цементного компаунда вращением закрытого контейнера, путем приготовления цементного компаунда в контейнере перемешиванием внутренней мешалкой и путем предварительного приготовления цементного компаунда в смесителе с последующей заливкой его в контейнер. В качестве контейнеров используют металлические бочки (обычно объемом около 200 л) или бетонные контейнеры (обычно объемом около 1000 л), герметично закрываемые крышкой [Давыдов В.И., Костин В.В., Савин Л.Н. и др. Установки отверждения жидких отходов низкого и среднего уровней активности. - Атомная энергия, 1995, т.79, с.429-433].

Недостатком данного способа является то, что при любом методе приготовления цементного компаунда он не может занимать 100% объема контейнера, поэтому в верхней части под крышкой образуется свободное пространство, в наибольшей степени из всего объема контейнера уязвимое (при нарушении герметичности) для проникновения и скапливания влаги. Следует учитывать, что если при транспортировке от контейнера отсоединяется крышка, то он легко может быть выявлен и отбракован, тогда как при возникновении трещин и неплотностей дефектный контейнер может быть не замечен и отправлен на захоронение, где возможно проникновение влаги внутрь. При этом именно в верхней части цементный компаунд имеет за счет оседания наименьшую плотность и наиболее развитую (неровную и пористую) поверхность, на которой выступает налет солей, непокрытые частицы пульпы (например, ионообменных смол) или фрагменты твердых отходов. Все это приводит к повышенной выщелачиваемости радионуклидов из верхней части компаундов, отвержденных в контейнерах. Причем доля этих открытых, ослабленных участков геометрически составляет 14-17% от общей поверхности цементных блоков.

Известен способ цементирования радиоактивных отходов в контейнере с созданием защитного покрытия из слоя нерадиоактивного цементного компаунда между контейнером с отходами и защитно-транспортным внешним контейнером большего размера, часто включающим по несколько контейнеров с отходами [Ермолин Г.А., Саверский С.Ю. Проблемы контейнеризации радиоактивных отходов низкой и средней активности. - В сб.: Проблемы чернобыльскоi зоны вiдчуждения, 1995, вып. 2, с.27-40]. Контейнер с зацементированными отходами помещают во внешний защитно-транспортный контейнер и свободное пространство между контейнерами заполняют нерадиоактивным цементным раствором для создания защитного покрытия-экрана на случай разгерметизации контейнера с отходами.

Известен способ цементирования радиоактивных отходов в контейнере, включающий отверждение в контейнере заполняющей не весь объем (около 15 см ниже края) смеси цементного связующего с ЖРО и/или ТРО, а после затвердевания радиоактивного цементного компаунда заполнение оставшегося свободным объема контейнера нерадиоактивным цементным раствором для создания защитного покрытия толщиной около 10 см и герметизацию контейнера крышкой [Gagliardi S., Musy D., Rossi M. Practices in the cementation of low level radioactive wastes. - Ingegneria Nucleare, 1970, №1, p.11-19].

Данный аналог по своей технической сущности и достигаемому эффекту наиболее близок к заявляемому способу и выбран в качестве прототипа.

Недостатком данного способа является то, что нерадиоактивный цементный компаунд, используемый в качестве защитного покрытия, является материалом с высокой диффузионной проницаемостью (для цезия около 1·10-3 см2/сут) [Сорокин В.Т., Шведов А.А., Попова О.С., Панарин С.Н. Разработка защитных контейнеров для низко- и среднеактивных отходов. - Экологическая химия, 1997, т.6, №3, с.187-190.]. Таким образом, это покрытие не может препятствовать распространению радиоцезия при длительном (до 300 лет) хранении отходов. Кроме того, в случае механического повреждения цемента (например, трещины) это покрытие не сможет предотвратить и распространение даже радиостронция, для которого диффузионная проницаемость цемента существенно ниже из-за сродства к кальцию.

Задача, решаемая данным изобретением, заключается в создании способа, обеспечивающего снижение возможного выхода радионуклидов из зацементированных в контейнере радиоактивных отходов в окружающую среду.

Техническим результатом изобретения является упрощение технологии создания защитного покрытия зацементированных в контейнере радиоактивных отходов и повышение его надежности по изоляции от окружающей среды.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе цементирования радиоактивных отходов в контейнере, включающем отверждение в заполненном не на весь объем контейнере смеси цементного связующего с ЖРО и/или ТРО, а после затвердевания радиоактивного цементного компаунда заполнение оставшегося свободным объема контейнера нерадиоактивным защитным покрытием на основе минерального связующего, в качестве связующего для создания защитного покрытия поверх отвержденного радиоактивного цементного компаунда используют полиминеральную кембрийскую глину. В случае наличия свободного объема только в верху контейнера его заполняют поверх зацементированных отходов глиной до верха, которую затем уплотняют крышкой при герметизации контейнера, а в случае помещения контейнера с зацементированными отходами в защитно-транспортный внешний контейнер большего размера глиной заполняют и уплотняют также свободное пространство между контейнерами.

При использовании в качестве защитного глинистого покрытия для бесконтейнерного хранения радиоактивных цементных блоков (например, в курганах или траншеях) наибольшее распространение получили бентонитовые глины (бентониты), представленные в основном монтмориллонитом [Баженов Ю.М., Волкова О.И., Духович Ф.С. и др. Условия безопасности при хранении радиоактивных цементов. - Изотопы в СССР, 1970, т.17, с.17-22.]. Однако в условиях высокого солевого фона, радиации и т.д. сорбционные и гидроизолирующие свойства бентонита заметно снижаются [Савушкина М.К., Косарева И.М., Раков М.А. Использование модифицированных бентонитовых глин в качестве инженерных барьеров в хранилищах отвержденных отходов. - В сб.: Радиационные отходы. Хранение, транспортировка, переработка. Влияние на человека и окружающую среду. Тезисы. С.-Петербург, А-3]. В то же время кембрийские полиминеральные глины, представленные в основном гидрослюдами, по этим параметрам превосходят бентониты [Епимахов В.Н., Панкина Е.Б., Олейник М.С. и др. Экспериментальное изучение удержания радионуклидов материалами на основе природного сырья Ленинградской обл. и продуктов его переработки. - Тезисы IV Международного конгресса «Неделя химических технологий в С.-Петербурге». СПб, 2003, с.46].

Способ осуществляется следующим образом.

Радиоактивный цементный компаунд на основе смеси цементного связующего с ЖРО и/или ТРО (при отсутствии ЖРО цемент замешивается водой) заливается в контейнер (например, металлическую бочку или бетонный контейнер) заранее приготовленным или готовится непосредственно в контейнере с заполнением не всего объема контейнера (не менее чем 10-15 см ниже края). После затвердевания радиоактивного цементного компаунда поверх него контейнер до верха заполняется высушенной и измельченной полиминеральной кембрийской глиной, уплотняемой крышкой контейнера при герметизации (100% заполнение контейнера). В случае помещения контейнера с зацементированньми отходами в защитно-транспортный внешний контейнер большего размера высушенной и измельченной полиминеральной кембрийской глиной заполняют и уплотняют также свободное пространство между контейнерами. При разгерметизации контейнера сухая уплотненная глина впитывает влагу и создает поверх радиоактивного цементного компаунда герметичное защитное покрытие (способное за счет пластичности затягивать трещины в цементе и контейнере), препятствующее как притоку воды к цементному компаунду, так и выходу в воду радионуклидов.

По сравнению с известными способами цементирования радиоактивных отходов в контейнере создание поверх отвержденных отходов защитного покрытия не из цементного раствора, а из уплотненной полиминеральной кембрийской глины технологически проще и дешевле, а коэффициент выщелачивания в таком покрытии в сотню раз меньше, причем глина снижает и коррозию материала контейнера, что не следует явным образом из уровня техники, т.е. предлагаемый способ соответствует критерию изобретательского уровня.

Примеры конкретного исполнения.

Пример 1. (Аналог) В 200-литровой металлической бочке отверждали смесь 120 л ЖРО солесодержанием 200 г/л (45% Na(НСО3)2, 15% MgSO4, 35% NaCl, 5% CaCl) и удельной активностью 1·10-5 Ки/кг по 137Cs с портландцементом марки 400. Полученный радиоактивный цементный компаунд, занимающий около 90% рабочего объема бочки, после отверждения герметично закрывали крышкой и отправляли на хранение. Удельная активность цементного компаунда составляет около 3,75·10-6 Ки/кг по 137Cs, коэффициент выщелачивания (Dе) цезия в нем около 1·10-3 см2/сут. Максимальный возможный выход радиоцезия, рассчитанный по коэффициенту диффузии и приходящийся с учетом периода полураспада (T1/2 для 137Cs=30 лет) на первые 20 лет хранения [Баринов А.С., Ожован М.И., Соболев И.А. и др. Потенциальная опасность отвержденных радиоактивных отходов. - Радиохимия, 1990, №4, с.127-131.], через верхнюю открытую поверхность блока с учетом вымывания солей с поверхностного слоя может составить около 3,6% от исходной активности.

Пример 2. (Аналог). Отличается от примера 1 тем, что после отверждения радиоактивного цементного компаунда его помещали в защитно-транспортный бетонный контейнер, предназначенный для размещения четырех металлических бочек. После загрузки в защитно-транспортный бетонный контейнер четырех бочек с зацементированными в свободное пространство между бочками заливали нерадиоактивный цементный раствор (водоцементное отношение 0,6).. При этом De цезия в защитном цементном покрытии составляет около 1·10-3 см2/сут, а максимальный возможный выход радиоцезия может составить до 3,0% от исходной активности цементного компаунда.

Пример 3. (Прототип). Отличается от примера 1 тем, что после отверждения радиоактивного цементного компаунда поверх него в контейнер заливали нерадиоактивный цементный раствор (водоцементное отношение 0,6) для создания защитного покрытия толщиной 10 см и после его отверждения герметизировали контейнер крышкой. При этом Dе цезия в защитном цементном покрытии составляет около 1·10-3 см /сут, а максимально возможный выход радиоцезия может составить до 3,0% от исходной активности цементного компаунда.

Пример 4. Отличается от примера 3 тем, что защитное покрытие создавали из высушенной и измельченной полиминеральной кембрийской глины Копорского месторождения Ленинградской обл. (57-59% SiO2, 18-21% Al2O3+TiO2, 0,7-2,8% CaO, 1,8-2,9% MgO, 2,8-6,2% K2O+Na2O, 5,7-8% Fe2О3), уплотненной крышкой при полном заполнении контейнера. В этом случае De цезия в защитном покрытии составляет около 1·10-5 см2/сут, а максимально возможный выход радиоцезия через покрытие может составить не более 0,3% от исходной активности цементного компаунда. Кроме того, глина обеспечивает сорбцию солей, выщелачивающихся из цементного компаунда, что приводит к снижению коррозии контейнера.

Пример 5. Отличается от примера 2 тем, что защитное покрытие в свободном пространстве между бочками создавали из высушенной и измельченной полиминеральной кембрийской глины Копорского месторождения Ленинградской обл. (57-59% SiO2, 18-21% Al2O3+TiO2, 0,7-2,8% CaO, 1,8-2,9% MgO, 2,8-6,2% K2O+Na2O, 5,7-8% Fe2О3). В этом случае Dе цезия в защитном покрытии составляет около 1·10-5 см2/сут, а максимально возможный выход радиоцезия из контейнера может составить не более 0,3% от исходной активности цементного компаунда. Кроме того, глина обеспечивает сорбцию солей, выщелачивающихся из цементного компаунда, что приводит к снижению коррозии контейнера.

Предлагаемый способ по сравнению с прототипом обеспечивает снижение De цезия в защитном покрытии в сто раз, а при отсутствии в контейнере влаги сохраняет защитный слой нерадиоактивным (в твердом теле уплотненной глины в отсутствии воды в течение 300 лет радионуклиды диффундируют не более чем на 1 см), т.е. не увеличивается объем радиоактивных отходов. Кроме того, снижается коррозия материала контейнера, т.е. повышается безопасность хранения отвержденных отходов в контейнере.

Предлагаемый способ может осуществляться на тех же контейнерах, выпускаемых в промышленных масштабах [Давыдов В.И., Костин В.В., Савин Л.Н. и др. Установки отверждения жидких отходов низкого и среднего уровней активности. - Атомная энергия, 1995, т.79, с.429-433], что и прототип, т.е. способ является промышленно применимым. При этом он технологически проще, т.к. не требует дополнительного введения воды в контейнер и перемешивания смеси для получения защитного покрытия, а использование глины на порядок дешевле цемента. Запасы же полиминеральных Кембрийских глин на территории Ленинградской обл. практически не ограничены.

Следует отметить, что в предлагаемом способе глиняное покрытие в виде полиминеральной глиняной засыпки не может быть нарушено при транспортировке (не трескается в отличие от цементного). Даже в случае отрыва крышки от контейнера и высыпания (нерадиоактивной) глины, та же глина может быть засыпана заново и защитное покрытие восстановлено. В случае нарушения герметичности и попадания в контейнер влаги при хранении покрытие становится герметичным и пластичным, обеспечивая затягивание повреждений в цементном компаунде и контейнере.

1. Способ цементирования радиоактивных отходов в контейнере, включающий отверждение в заполненном не на весь объем контейнере смеси цементного связующего с ЖРО и/или ТРО, а после затвердевания радиоактивного цементного компаунда заполнение оставшегося свободным объема контейнера нерадиоактивным защитным покрытием на основе минерального связующего, отличающийся тем, что в качестве связующего для создания защитного покрытия поверх отвержденного радиоактивного цементного компаунда используют полиминеральную кембрийскую глину.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при наличии свободного объема только вверху контейнера его заполняют поверх зацементированных отходов полиминеральной кембрийской глиной до верха, которую затем уплотняют крышкой при герметизации контейнера.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что при наличии свободного объема между контейнером с зацементированными отходами и стенками защитно-транспортного внешнего контейнера большего размера полиминеральной кембрийской глиной заполняют и уплотняют свободное пространство между контейнерами.

www.findpatent.ru


Смотрите также