Строительные материалы, являющиеся технологически не измененными природными продуктами (известняк, гранит, мрамор, туф, дерево и др.), как правило, не отличаются по своей радиоактивности от окружающей среды. По данным НКДАР ООН, для различных стран радиоактивность природных материалов колеблется в следующих пределах (Бк/кг): 40К - 74 - 1480; 226Ra - 9,2 - 77; 232Th - 6,3 - 156,5. Мощность поглощенной дозы, соответствующей этому содержанию радионуклидов, варьирует от 0,004 до 1,3 мкЗв/ч (Алексахин, 1982).
Мощность поглощенной дозы внутри помещений зависит от радиоактивности строительных материалов. По тем же данным, средняя поглощенная доза в Швеции, получаемая человеком в жилых домах, составляет (мЗв/год): в деревянном доме - 0,25, в кирпичном - 0,6, в доме из бетона - 0,7, из гранита - 1,0. В домах, где используется технический гипс, поглощенная доза достигает 0,8, а в домах из шлакобетона и пемзы - 1,7 мЗв/год.
В целом, за исключением деревянных, в большинстве домов дозовая нагрузка выше, чем на открытом воздухе. В этом повинно как излучение от стен, так и нагрузка за счет вдыхания радона, скапливающегося в помещении. При этом воздействие обусловлено не только изотопами радона, но особенно их короткоживущими продуктами распада. Согласно принятым Нормам радиационной безопасности (НРБ-99), при проектировании новых зданий жилищного и общественного значения мощность дозы γ-излучения не должна превышать мощности дозы на открытой местности этого же района более чем на 0,3 мкЗв/ч. В уже эксплуатируемых зданиях, если превышение над фоном более 0,3 мкЗв/ч, необходимо проводить защитные мероприятия. Если эти мероприятия не приводят к снижению дозы, рассматривается вопрос о выселении жильцов. В строительных материалах, добываемых на их месторождениях (песок, гравий, щебень, цемент, кирпич и др.) или являющихся побочным продуктом промышленности, а также в отходах промышленного производства, используемых для производства строительных материалов (золы, шлаки и др.), Aэфф не должна превышать: для вновь строящихся зданий - 370 Бк/кг, при дорожном строительстве в населенных пунктах - 740 Бк/кг, при дорожном строительстве вне населенных пунктов - 2800 Бк/кг (Aэфф = ARа + 1,31 ATh + 0,085 AK, где ARa, ATh - удельные активности радионуклидов в равновесии с продуктами распада, AК - удельная активность К, Бк/кг.)
Искусственные строительные материалы, получаемые из отходов промышленных производств, слабо изучены и требуют к
225
себе особого внимания. Примером могут служить фосфогипсы, образующиеся при переработке фосфоритов (см. ниже), облицовочные материалы из отходов Al-сырья и т.д. Так, в 50-е гг. в США, в штате Колорадо, отходы из хвостохранилищ урановых заводов были использованы в качестве наполнителя при строительстве более 8000 жилых домов. Как выяснилось позже, эти дома оказались источниками повышенного γ-излучения и высоких концентраций радона внутри помещений (Алексахин, 1982). Бесконтрольное использование отходов для производства стройматериалов может привести к возрастанию внутренней и внешней дозы облучения, получаемой жильцами домов, что и вызвало необходимость в приведенном выше нормировании.
Проблема радона. Считается, что около 45% общей популяционной дозы от природных источников радиации обусловлено воздействием изотопов радона и их продуктов распада в жилых помещениях. Радон - потенциальный канцероген. Наблюдается прямая корреляционная зависимость между концентрацией радона в горных выработках урановых рудников и заболеваемостью шахтеров раком легких. Особенно эта зависимость четко выражена в случае присутствия 220Rn (торона) (Альберт, 1971). Основная часть поглощенной дозы создается не самими изотопами радона, а их высокоэнергетическими короткоживущими продуктами распада, в первую очередь изотопами полония: 214Ро (7,7 МэВ), 218Ро (6,0 МэВ ), 212Ро (8,8 МэВ), 216Ро (6,8 МэВ) - за счет α-излучения.
Основными источниками поступления радона в организм человека в помещениях является воздух. В воздух помещений ра дон попадает из строительных материалов, пород и грунтов под фундаментом, водопроводной воды и атмосферы. О концентрации природных радионуклидов, являющихся источниками изотопов радона в строительных материалах, речь шла выше. Поступление из грунтов и пород сказывается в основном в подвальных помещениях и нижних этажах, где концентрация Rn может быть в 8 - 20 раз выше, чем в атмосферном воздухе. При этом большую роль играет степень эманирования грунтов. Дома, построенные над зонами разломов, обычно характеризуются повышенными концентрациями Rn. Герметизация перекрытий над подвальными помещениями и хорошая вентиляция последних снижает риск поступления радона в жилые помещения. Если концентрация Rn в наружном воздухе обычно не превышает 10 Бк/м3, то в воздухе помещений она достигает 150 - 200 Бк/м3. Водопроводная вода может быть источником повышенных концентраций Rn, если она поступает из скважин, содержание его в речной воде существенно ниже. Так, в верхнем течении Волги, по данным В.К. Христианова, концентрация радона составляла 0,2 - 7,8 Бк/л (Сердюкова, Капитанов, 1975).
226
Все сказанное выше привело к необходимости нормирования концентраций Rn в помещениях (НРБ-99). В соответствии с санитарными нормами, при проектировании новых жилых и общественных зданий должно быть предусмотрено, чтобы среднегодовая эквивалентная объемная активность изотопов радона в воздухе помещений (АRn + 4,6 AТn) не превышала 100 Бк/м3. Суммарная эффективная доза за счет естественных радионуклидов в питьевой воде не должна превышать 0,2 мЗв/год.
227
