Проверка квартиры на радиацию. Замер радиации в квартире и жилых помещениях
Радиация окружает человека повсюду. Воздействие вредных лучей на организм происходит постоянно. В одном случае оно незначительно, в другом сильное излучение вызывает нарушение работы органов. Для измерения показателей в окружающей среде существуют приборы — дозиметры. Как измерить уровень радиации?
Как работает прибор?
Чем измеряют радиацию? Самым используемым прибором остаётся механизм с названием «счётчик Гейгера». Устройство изобрели более ста лет назад, однако оно так и остаётся популярным. Основная деталь счётчика — металлический, либо стеклянный баллон, заполненный газами — аргоном и неоном. Внутри находятся два электрода.
При попадании внутрь прибора радиоактивных частиц происходит ионизация атомов газа. Реакция проявляется в виде свечения. Процесс полностью контролируется устройством. При обнаружении радиации прибор издает щелчки, ионизация атомов погашается искусственным способом. Это необходимо для получения точной информации.
Для обнаружения вредных излучений возможно использовать сцинтилляционные кристаллы, они определяют нахождение веществ по характерному свечению.
Виды дозиметров
Дозиметры для определения присутствия радиоактивных частиц разделяют по видам. Приборы различают по способу и условию применения.
Перечень видов:
- Бытовые. Устройства такого типа используют для измерения уровня радиации дома. С их помощью возможно проверить воздух в помещении, продукты и воду. Однако бытовые дозиметры отличаются высокой погрешностью. Они способны определить лишь наличие гамма-лучей. Современные модели оснащены способностью улавливать другие радиоактивные волны.
- Профессиональные. Дозиметры этой группы отличаются мощностью. Модели используют для выявления радиации внутри помещения и снаружи. Аппарат способен определять наличие радиоактивных частиц в продуктах, разных предметах, тканях живых организмов.
- Индивидуальные. Прибор используется для определения накопленного излучения у человека. Внешним видом напоминает часы, работает на руке.
- Промышленные. Устройства этого вида устанавливают на больших предприятиях для контроля уровня радиации, своевременного обнаружения повышения показателей.
- Военные. Дозиметры используют в случае боевых действий. Устройства допустимо применять в центре ядерного взрыва.
Дозиметры также различают по спектру действий. В зависимости от предназначения прибора, выделяют несколько групп.
Группы:
- Индикаторы (сигнализаторы). Устройства имеют высокую погрешность и небольшую точность измерений. Отсутствует цифровой экран. При обнаружении радиоактивных элементов раздается звуковой либо световой сигнал.
- Измерительные. Приборы используют для определения уровня вредного излучения. Присутствует цифровой, либо аналоговый экран, который отображает показатели исследования.
- Поисковые. Приборы этой группы применяют для обнаружения радиоактивных зон. Показатели рассчитываются с высокой точностью. Оснащены выносными детекторами для получения правильного результата.
В зависимости от условий подбирают наиболее подходящий прибор. Для домашнего применения не требуется использование серьезных устройств.
Как происходит заражение радиацией
Заражение радиацией возможно в любое время. Выделяют два варианта попадания вредных элементов в живые ткани.
Способы:
- Ядерный взрыв. Радиоактивные частицы распространяются по воздуху, выделяются из облака взрыва и образуются путем распада гамма-лучей. Возникает неблагоприятное воздействие на растения, людей и животных.
- Заражение возможно при возникновении аварий на предприятиях и утечке радиоактивных веществ. В зависимости от серьезности катастрофы, говорят о тяжести поражения человека.
Заражение радиацией приводит к разным сбоям в работе органов человека. У пострадавшего начинают проявляться разные заболевания, страдает иммунная система.
Как измерить радиацию в быту?
Измерение радиоактивных волн проводится не только в промышленных условиях. В продаже встречаются приборы, использование которых допустимо в домашних условиях. Допускается проводить проверку земли для застройки, строительных материалов и продуктов питания.
Чем измеряют радиацию в доме либо квартире? Устройства для домашнего использования имеют компактный размер, оснащены дисплеем отображающим измеряемые показатели. Выделяют два типа дозиметров для бытового применения.
Виды:
- Пороговый. Устройство запрограммировано заранее. При превышении разрешённой нормы радиации раздается звуковой сигнал. Использовать прибор просто, цена доступна.
- Беспороговый. В дозиметре отсутствуют пороги. Человек сам устанавливает допустимые нормы радиации. Устройство лучше использовать специалистам, знающим разрешенные цифры излучения.
Домашние детекторы определяют только запрограммированные типы излучения. Приборы, показывающие уровень радиации, доступны к приобретению в официальных магазинах.
Как измерить радиацию в домашних условиях без дозиметра? Посмотреть показатели можно с помощью телефона. Разработчики смартфонов создали мобильные приложения, позволяющие определить уровень радиации в окружающей среде. Однако точный результат получается при использовании дозиметров.
Какое влияние радиации на человека
Радиационное излучение опасно для здоровья. Вредные волны нарушают работу внутренних органов и систем. Что происходит при заражении, какие симптомы проявляются у человека?
Изменения:
- Развитие онкологических заболеваний;
- Изменение состава крови;
- Ослабление иммунной системы;
- Нарушение метаболизма;
- Проблемы с костями;
- Сбои репродуктивной функции;
- Болезнь зрительной системы;
- Поражения кожного покрова.
Облучение радиоактивными волнами негативно сказывается на детях, беременных женщинах и пожилых. У взрослых людей иммунная система крепче, однако превышение допустимой нормы приводит к серьезным заболеваниям.
Радиационное излучение оказывает влияние на молекулы организма. Образующиеся в процессе свободные радикалы разрушают окружающие ткани. В серьезных случаях возможно поражение нервных клеток, изменяется ДНК, возникают разные мутации.
Воздействие радиации провоцирует быстрый износ клеток, ускорение процесса старения.
Уровни облучения
Уровень излучения определяется в Зивертах – Зв. Нормой для человека считается дозировка от 0 до 0,2 МкЗв/ч. Исследователи создали шкалу опасности радиационных волн.
Шкала:
- 0,005 Зв – норма облучения для человека в год;
- 0,05 Зв – нормальный показатель для обследования медицинскими приборами;
- 0,1 Зв – уровень радиации при добыче урана;
- 0,2 Зв – допускается при работе с веществами, излучающими радиацию;
- 0,3 Зв – получает человек, прошедший обследование желудка;
- 0,75 Зв – доза приводит к некоторым изменениям состава крови;
- 1 Зв – провоцирует возникновение лучевой болезни;
- 4-5 Зв – летальный исход диагностируется в половине всех случаев, смерть наступает спустя несколько месяцев;
- 10-50 Зв – человек, получивший данную дозировку, умирает через несколько недель;
- 100 Зв – излучение подобной силы убивает человека спустя несколько часов, происходит полный отказ работы нервной системы.
Нормы тщательно отслеживают и контролируют на производстве. Не допускается находиться в местах с повышенным показателем радиации.
Как правильно выбрать дозиметр
При выборе устройства учитывают определенные параметры прибора. Для выявления гамма-излучений применяют дозиметры, для альфа- и бета-излучений – радиометры. Есть аппараты оснащенные двумя функциями. Бытовой дозиметр выбирают, по многим показателям.
На что смотреть:
- Тип устройства. Лучше выбирать газоразрядный, нежели полупроводниковый. Параметр влияет на точность устройства и его работу.
- Виды радиации. Прибор измеряет один либо несколько показателей. Лучше выбирать универсальные модели. Результат появляется одновременно либо по очереди.
- Погрешность. Важная величина, ее обязательно учитывают при выборе. Чем ниже погрешность, тем точнее показатели радиации и выше цена дозиметра.
- Диапазон. Это наименьшие и наибольшие показатели радиационных частиц, улавливаемых прибором.
- Проверка. В паспорте устройства требуется наличие печатей и отметок о проверке исправной работы и соответствия заявленным характеристикам.
К выбору дозиметра необходимо подходить ответственно, учитывать все показатели перед покупкой.
Измерение радиации стало возможным благодаря дозиметру. При желании возможно приобрести прибор для применения в быту.
Видео: как измерить радиацию с телефона?
Независимо от того, где находится человек, он постоянно получает облучение. Безопасным считается ионизирующее облучение земного и космического происхождения. От естественных источников радиации каждый человек получает облучение примерно в 200 мбэр/год (это естественный радиационный фон). Но за счет научного прогресса, давшего нам прочные строительные материалы, полеты в самолетах, телевизоры и компьютеры, а также ядерных испытаний и техногенных аварий каждый современный житель Земли получает еще дополнительное облучение примерно в 300 мбэр/год. Для того чтобы избежать серьезного облучения, следует знать, как измерять радиацию, и регулярно это делать.
Приборы для измерения радиации
Чтобы измерять радиацию были созданы специальные приборы - дозиметры и радиометры. Разница между ними заключается в том, что дозиметр измеряет мощность излучения от определенного объекта за определенное время, а радиометр измеряет плотность потока излучения. Поэтому, если вы планируете измерять радиацию в каком-либо помещении или на местности, то вам потребуется дозиметр. Для того чтобы измерять радиацию от грибов или ягод, собранных в лесу, требуется радиометр. Сейчас в продаже можно встретить комбинированные приборы, которые могут измерять как мощность потока, так и его плотность.В продаже можно встретить приборы для измерения радиации:
- стационарные (вес и габариты которых подразумевают наличие машины для их перевозки);
- портативные (с высокой степенью точности);
- встроенные в часы (для тех, кто хочет постоянно измерять радиацию);
- приставка для смартфона (наиболее высокотехнологичный вариант, позволяющий измерять радиацию и автоматически строить карты радиационного загрязнения).
- в местах рядом с ЧАЭС;
- для обследования территории, на которой планируется возводить жилое здание;
- при покупке зданий, домов и квартир;
- во время походов или путешествий по неизведанным территориям, где могут встречаться заброшенные военные объекты, шахтные отвалы, гранитные карьеры.
- вода;
- воздух;
- продукты питания;
- строительные материалы;
- медицинское оборудование;
- компьютерная техника.
Как измерять радиацию
Бытовыми приборами для измерения радиации пользоваться обычно очень легко. Чтобы проверить при помощи бытового дозиметра радиационный фон своей квартиры, офиса или дачи, следует включить прибор и начать перемещаться по помещению, поднося его максимально близко к стенам и различным объектам (предметы интерьера, батареи центрального отопления, кафельная плитка, мраморные или гранитные столешницы). Нормой считается 10-30 мкР/ч в помещении и 8-12 мкР/ч на открытой местности (при этом для человека безопасной считается радиоактивность до 50 мкР/ч).Как измерять радиацию правильно при помощи того или иного прибора, описано в инструкции, приложенной к нему производителем.
Навигация по статье:
В каких единицах измеряется радиация и какие допустимые дозы безопасны для человека. Какой радиационный фон является естественным, а какой допустимым. Как перевести одни единицы измерения радиации в другие.
Допустимые дозы радиации
- допустимый уровень радиоактивного излучения от естественных источников излучения
, иначе говоря естественный радиоактивный фон, в соответствии с нормативными документами, может быть в течении пяти лет подряд не выше
чем
0,57 мкЗв/час
- предельно допустимой суммарной годовой дозой, полученной от всех техногенных источников
, является
В последующие года, радиационный фон должен быть не выше 0,12 мкЗв/час
Величина 1 мЗв/год, суммарно должна включать в себя все эпизоды техногенного воздействия радиации на человека. Сюда входят все типы медицинских обследований и процедур, включает флюорографию, рентген зуба и так далее. Так же сюда относятся полеты на самолетах, прохождение через досмотр в аэропорту, получение радиоактивных изотопов с пищей и так далее.
В чем измеряется радиация
Для оценки физических свойств радиоактивных материалов применяются такие величины как:
- активность радиоактивного источника (Ки или Бк)
- плотность потока энергии (Вт/м 2)
Для оценки влияния радиации на вещество (не живые ткани) , применяются:
- поглощенная доза (Грей или Рад)
- экспозиционная доза (Кл/кг или Рентген)
Для оценки влияния радиации на живые ткани , применяются:
- эквивалентная доза (Зв или бэр)
- эффективная эквивалентная доза (Зв или бэр)
- мощность эквивалентной дозы (Зв/час)
Оценка действия радиации на не живые объекты
Действие радиации на вещество проявляется в виде энергии, которую вещество получает от радиоактивного излучения, и чем больше вещество поглотит этой энергии, тем сильнее действие радиации на вещество. Количество энергии радиоактивного излучения, воздействующего на вещество, оценивается в дозах, а количество поглощенной веществом энергии называется - поглощенной дозой .
Поглощенная доза - это количество радиации, которое поглощено веществом. В системе СИ для измерения поглощенной дозы используется - Грей (Гр).
1 Грей - это количество энергии радиоактивного излучения в 1 Дж, которая поглощена веществом массой в 1 кг, независимо от вида радиоактивного излучения и его энергии.
1 Грей (Гр) = 1Дж/кг = 100 рад
Данная величина не учитывает степень воздействия (ионизации) на вещество различных видов радиации. Более информативная величина, это экспозиционная доза радиации.
Экспозиционная доза - это величина, характеризующая поглощённую дозу радиации и степень ионизации вещества. В системе СИ для измерения экспозиционной дозы используется - Кулон/кг (Кл/кг) .
1 Кл/кг= 3,88*10 3 Р
Используемая внесистемная единица экспозиционной дозы - Рентген (Р):
1 Р = 2,57976*10 -4 Кл/кг
Доза в 1 Рентген - это образование 2,083*10 9 пар ионов на 1см 3 воздуха
Оценка действия радиации на живые организмы
Если живые ткани облучить разными видами радиации, имеющими одинаковую энергию, то последствия для живой ткани будут сильно отличаться в зависимости от вида радиоактивного излучения. Например, последствия от воздействия альфа излучения с энергией в 1 Дж на 1 кг вещества будут сильно отличаться от последствий воздействия энергии в 1 Дж на 1 кг вещества, но только гамма излучения . То есть при одинаковой поглощенной дозе радиации, но только от разных видов радиоактивного излучения, последствия будут разными. То есть для оценки влияния радиации на живой организм недостаточно просто понятия поглощенной или экспозиционной дозы радиации. Поэтому для живых тканей было введено понятие эквивалентной дозы.
Эквивалентная доза - это поглощённая живой тканью доза радиации, умноженная на коэффициент k, учитывающий степень опасности различных видов радиации. В системе СИ для измерения эквивалентной дозы используется - Зиверт (Зв) .
Используемая внесистемная единица эквивалентной дозы - Бэр (бэр) : 1 Зв = 100 бэр.
| Коэффициент k | |
| Вид излучения и диапазон энергий | Весовой множитель |
| Фотоны всех энергий (гамма излучение) | 1 |
| Электроны и мюоны всех энергий (бета излучение) | 1 |
| Нейтроны с энергией < 10 КэВ (нейтронное излучение) | 5 |
| Нейтроны от 10 до 100 КэВ (нейтронное излучение) | 10 |
| Нейтроны от 100 КэВ до 2 МэВ (нейтронное излучение) | 20 |
| Нейтроны от 2 МэВ до 20 МэВ (нейтронное излучение) | 10 |
| Нейтроны > 20 МэВ (нейтронное излучение) | 5 |
| Протоны с энергий > 2 МэВ (кроме протонов отдачи) | 5 |
| Альфа-частицы , осколки деления и другие тяжелые ядра (альфа излучение) | 20 |
Чем выше "коэффициент k" тем опаснее действие определенного вида радиции для тканей живого организма.
Для более лучшего понимания, можно немного по-другому дать определение "эквивалентной дозы радиации":
Эквивалентная доза радиации - это количество энергии поглощённое живой тканью (поглощенная доза в Грей, рад или Дж/кг) от радиоактивного излучения с учетом степени воздействия (наносимого вреда) этой энергии на живые ткани (коэффициент К).
В России, с момента аварии в Чернобыле, наибольшее распространение имела внесистемная единица измерения мкР/час, отражающая экспозиционная дозу , которая характеризует меру ионизации вещества и поглощенную им дозу. Данная величина не учитывает различия в воздействии разных видов радиации (альфа, бета, нейтронного, гама, рентгеновского) на живой организм.
Наиболее объективная характеристика это - эквивалентная доза радиации , измеряемая в Зивертах. Для оценки биологического действия радиации в основном применяется мощность эквивалентной дозы радиации, измеряемая в Зивертах в час. То есть это оценка воздействия радиации на организм человека за единицу времени, в данном случае за час. Учитывая, что 1 Зиверт это значительная доза радиации, для удобства применяют кратную ей величину, указываемую в микро Зивертах - мкЗв/час:
1 Зв/час = 1000 мЗв/час = 1 000 000 мкЗв/час.
Могут применяться величины, характеризующие воздействия радиации за более длительный период, например, за 1 год.
К примеру, в нормах радиационной безопасности НРБ-99/2009 (пункты 3.1.2, 5.2.1, 5.4.4), указана норма допустимого воздействия радиации для населения от техногенных источников 1 мЗв/год .
В нормативных документах СП 2.6.1.2612-10 (пункт 5.1.2) и СанПиН 2.6.1.2800-10 (пункт 4.1.3) указаны приемлемые нормы для естественных источников радиоактивного излучения , величиной 5 мЗв/год . Используемая формулировка в документах - "приемлемый уровень" , очень удачная, потому что он не допустимый (то есть безопасный), а именно приемлемый .
Но в нормативных документах есть противоречия по допустимому уровню радиации от природных источников . Если просуммировать все допустимые нормы, указанные в нормативных документах (МУ 2.6.1.1088-02, СанПиН 2.6.1.2800-10, СанПиН 2.6.1.2523-09), по каждому отдельному природному источнику излучения, то получим, что радиационный фон от всех природных источников радиации (включая редчайший газ радон) не должен составлять более 2,346 мЗв/год или 0,268 мкЗв/час . Это подробно рассмотрено в статье . Однако в нормативных документах СП 2.6.1.2612-10 и СанПиН 2.6.1.2800-10 указана приемлемая норма для природных источников радиации в 5 мЗв/год или 0,57 мкЗ/час.
Как видите, разница в 2 раза. То есть к допустимому нормативному значению 0,268 мкЗв/час, без всяких обоснований применен повышающий коэффициент 2. Это скорее всего связано с тем, что нас в современном мире стали массово окружать материалы (прежде всего строительные материалы) содержащие радиоактивные элементы.
Обратите внимание, что в соответствии с нормативными документами, допустимый уровень радиации от естественных источников излучения 5 мЗв/год , а от искусственных (техногенных) источников радиоактивного излучения всего 1 мЗв/год.
Получается, что при уровне радиоактивного излучения от искусственных источников свыше 1 мЗв/год могут наступить негативные воздействия на человека, то есть привести к заболеваниям. Одновременно нормы допускают, что человек может жить без вреда для здоровья в районах, где уровень выше безопасного техногенного воздействия радиации в 5 раз, что соответствует допустимому уровню радиоактивного естественного фона в 5мЗв/год.
По механизму своего воздействия, видам излучения радиации и степени ее действия на живой организм, естественные и техногенные источники радиации не отличаются .
Все же, о чем говорят эти нормы? Давайте рассмотрим:
- норма в 5 мЗв/год, указывает, что человек в течении года может максимально получить суммарную дозу радиации, поглощённую его телом в 5 мили Зиверт. В эту дозу не входят все источники техногенного воздействия, такие как медицинские, от загрязнения окружающей среды радиоактивными отходами, утечки радиации на АЭС и т.д.
- для оценки, какая доза радиации допустима в виде фонового излучения в данный момент, посчитаем: общую годовую норму в 5000 мкЗв (5 мЗв) делим на 365 дней в году, делим на 24 часа в сутки, получим 5000/365/24 = 0,57 мкЗв/час
- полученное значение 0,57 мкЗв/час, это предельно допустимое фоновое излучение от природных источников, которое считается приемлемым.
- в среднем радиоактивный фон (он давно уже не естественный) колеблется в пределах 0,11 - 0,16 мкЗв/час. Это нормальный фон радиации.
Можно подвести итог по допустимым уровням радиации, действующим на сегодняшний день:
- По нормативной документации, предельно допустимый уровень радиации (радиационный фон) от природных источников излучения может составлять 0,57 мкЗ/час .
- Если не учитывать не обоснованный повышающий коэффициент, а также не учитывать действие редчайшего газа - радона, то получим, что в соответствии с нормативной документацией, нормальный радиационный фон от природных источников радиации не должен превышать 0,07 мкЗв/час
- предельно допустимой нормативной суммарной дозой, полученной от всех техногенных источников , является 1 мЗв/год.
Можно с уверенность утверждать, что нормальный, безопасный радиационный фон в пределах 0,07 мкЗв/час , действовал на нашей планете до начала промышленного применения человеком радиоактивных материалов, атомной энергетики и атомного оружия (ядерные испытания).
А в результате деятельности человека, мы теперь считаем приемлемым радиационный фон в 8 раз превышающий естественное значение.
Стоит задуматься, что до начала активного освоения человеком атома, человечество не знало, что такое раковые заболевания в таком массовом количестве, как это происходит в современном мире. Если до 1945 года в мире регистрировались раковые заболевания, то их можно было считать единичными случаями по сравнению со статистикой после 1945 года.
Задумайтесь , по данным ВОЗ (всемирной организации здравоохранения), только в 2014 году на нашей планете умерли около 10 000 000 человек от раковых заболеваний, это почти 25% от общего количества умерших, то есть фактически каждый четвертый умерший на нашей планете, это человек умерший от ракового заболевания.
Так же по данным ВОЗ, ожидается, что в ближайшие 20 лет, число новых случаев заболевания раком будет увеличено примерно на 70% по сравнению с сегодняшним днем. То есть рак станет основной причиной смертности. И как бы тщательно, правительство государств с атомной энергетикой и атомным оружием, не маскировали бы общую статистику по причинам смертности от раковых заболеваний. Можно уверенно утверждать, что основной причиной раковых заболеваний, является воздействие на организм человека радиоактивных элементов и излучений.
Для справки:
Для перевода мкР/час в мкЗв/час можно воспользоваться упрощенной формулой перевода:
1 мкР/час = 0,01 мкЗв/час
1 мкЗв/час = 100 мкР/час
0,10 мкЗв/час = 10 мкР/час
Указанные формулы перевода - это допущения, так как мкР/час и мкЗв/час характеризуют разные величины, в первом случае это степень ионизации вещества, во втором это поглощённая доза живой тканью. Данный перевод не корректен, но он позволяет хотя бы приблизительно оценить риск.
Перевод величин радиации
Для перевода величин, введите в поле нужное значение и выберете исходную единицу измерения. После ввода значения, остальные величины в таблице будут вычислены автоматически.
Мониторинг уровня радиации в быту
Радиация вездесущая и всепроникающая. Радиоактивное загрязнение -одна из серьезных экологических проблем нашей страны. Многих людей волнует воздействие радиации на организм человека. Поэтому я решила узнать, безопасна ли радиационная обстановка, в которой я нахожусь чаще всего? Какую дозу облучения получаю я, моя семья и друзья, находясь дома и в школе? В ЗАТО (закрытом территориальном образовании), где проживаю я, многое связано с атомной отраслью. Электронные часы, установленные на одной из улиц нашего города, кроме всего прочего показывают уровень окружающего нас радиационного фона. Он всегда в норме. Но как обстоят дела с уровнем радиации в домашней обстановке? Ведь радиация имеет свойство накапливаться в предметах, проникать из земли в закрытые, плохо проветриваемые помещения, с водой в наши квартиры попадает радиоактивный газ радон. Особенно опасно влияние радиации на формирующийся детский организм. Вот почему важно знать, что нас окружает безопасная обстановка.
Актуальность моей исследовательской работы обусловлена потребностью знать уровень окружающего радиационного фона в быту, а также необходимостью своевременного и простого информирования населения о возможных источниках радиации. Поскольку многие предметы вокруг нас могут быть источниками опасного излучения, например, различные бытовые устройства, мебель, стройматериалы. Кроме того, в нашем технически прогрессирующем мире, возрастает необходимость мониторинга радиационного фона из-за появления все новых искусственных источников радиации. Людям нужна информация, потому что им свойственно бояться того, чего они не видят. Поэтому целями моей работы стали следующие:
— изучение, анализ данных, собранных в динамике, а также последующая оценка изменения уровня бытовой радиации в домашних условиях;
— тестирование бытового дозиметра, являющегося инновационной опытной разработкой специалистов - резидентов Сколково и Технопарка «Саров»;
Для достижения заявленных целей мной поставлены такие задачи:
1. Изучение явления радиации, её возможный вред и польза для здоровья человека и всего живого.
2. Знакомство с методами измерения радиационного фона, единицами его измерения, бытовыми измерительными приборами.
3. Овладение навыками и приемами работы с современными приборами (инновационным бытовым дозиметром), выявление достоинств и недостатков экспериментального прибора в процессе измерения.
4. Измерить уровень радиационного фона в быту с помощью прибора и выявить причины изменения этого фона, сравнить полученные данные с предельно допустимой нормой.
Школьники чаще всего находятся либо дома, либо в школе, поэтому объектом исследования в моей работе явились домашние помещения (спальня, гостиная, кухня, ванная комната), бытовые приборы (телевизор, сотовый телефон), школьные помещения (цокольный этаж - гардероб, столовая, классная комната на 3 этаже) и прилегающая территория (крыльцо).
Материалы, использованные мной в исследованиях: опытный образец дозиметра «ДО-РА», сотовый телефон WindowsPhone, программное приложение для смартфонов «ДО-РА», зарядное устройство, шариковая ручка, блокнот.
Методы исследования: изучение специализированной литературы, практическое измерение и фиксирование результатов, сбор данных в динамике, сравнительный анализ, обсуждение, обобщение, представление результатов в табличной форме.
Глава 1. Радиация вокруг нас
1.1 Естественный и искусственный радиационный фон Радиация - это невидимые глазом лучи, которые способны проникать сквозь препятствия, например, сквозь предметы, не толстые стены, людей. И если этих лучей много, то они могут нанести вред здоровью человека вплоть до смертельного исхода.
Все вещества в природе состоят из атомов. Многие из них имеют свойство радиоактивности. Есть два вида источников радиации. Один вид образуется в природе естественным путем (например, природный уран, торий, радон, радиоактивный калий, радиоактивный углерод, радий, полезные ископаемые, щебень, бетон и прочее). Земная кора содержит естественные радиоактивные элементы, создающие естественный радиационный фон. В горных породах, почве, атмосфере, водах, растениях и тканях живых организмов присутствуют радиоактивные нуклиды.
Другие источники радиации появились благодаря деятельности человека при ядерных испытаниях, работе атомных электростанций (АЭС), излучение электронных устройств. Это искусственные радиоактивные источники. Они находят применение в науке, медицине, промышленности.
Естественный радиационный фон формируется космическим излучением (16%) и излучением, создаваемым рассеянными в природе радионуклидами, содержащимися в земной коре, приземном воздухе, почве, воде, растениях, продуктах питания, в организмах животных и человека, (84%). Техногенный радиационный фон связан главным образом с переработкой и перемещением горных пород, сжиганием каменного угля, нефти, газа и других горючих ископаемых, а также с испытаниями ядерного оружия и ядерной энергетикой (рисунок 1).
В обиходе мы сталкиваемся, главным образом, с естественной радиоактивностью. В состав бетона, из которого строят наши дома, входит щебень, который добывают в карьерах, измельчая горные породы. Практически в любых горных породах, а в особенности в вулканических — гранитах и базальтах — есть некоторое количество радиоактивных веществ - урана и тория. Они испускают радиоактивные частицы. Поскольку уран и торий входят в состав стен, потолков и полов наших домов, то в домах всегда присутствует радиоактивное излучение.
Уран и торий могут, распадаясь превращаться в другие радиоактивные элементы. Одним из них является инертный газ радон. Он радиоактивен и легко проникает сквозь стены. В закрытых и не проветриваемых помещениях радон способен накапливаться в заметных количествах 1.
Еще одним заметным источником излучений является наше родное светило. Солнце посылает на Землю не только свет и тепло, но также и мощные потоки заряженных частиц. Благодаря магнитному полю Земли частицы не достигают ее поверхности, тормозясь за пределами атмосферы. Иногда на полюсах Земли частицы долетают до верхних слоев атмосферы, создавая полярные сияния.
Небольшой уровень естественного излучения называется радиационным фоном. По различным природным причинам, в зависимости от содержания радиоактивных элементов, фон может в разных местах отличаться в десятки раз, и это не оказывает никакого видимого влияния на людей или другие живые существа. Есть места, где радиационный фон всегда выше среднего. Это высокогорье, салоны и кабины самолетов, космические корабли. В этих местах главный вклад принадлежит космическому (солнечному) излучению. Поскольку человечество всегда существовало в условиях естественного облучения, то за многие сотни тысяч лет в наших организмах сформировались мощные механизмы защиты, которые позволяют без видимых последствий перенести облучение, в десятки и сотни раз превышающее естественный фон.
Рисунок 1. Источники радиоактивного излучения (природные и техногенные)
Радиоактивное загрязнение означает, что на какой-либо поверхности или в каком-либо объеме вещества находятся радиоактивные атомы в количестве, превышающем их естественное содержание.
1.2 Вред и польза радиации
Всё может быть ядом и лекарством, говорил Авиценна, врач древних времен. Так и радиация в разных дозах может приносить как вред, так и пользу. Сейчас радиоактивные изотопы широко используются в сельском хозяйстве (предпосевное облучение семян для повышения урожайности), биологии и медицине. Используя радиацию, действительно можно изменять в нужном для человека направлении живые организмы.
Ученые заметили одну особенность: чувствительность к радиации у разных живых организмов различна. Уровень радиации в окружающей среде не одинаков и не постоянен во времени. В больших дозах радиация губительна для всего живого. Если бы вдруг над Землей пропала бы атмосфера, то мы оказались бы беззащитны перед ионизирующим излучением из космоса и все бы погибли.
При действии радиации на человека возможны три вида заболеваний: онкологические болезни различных органов, генетические повреждения, не влияющие на здоровье самого человека, но приводящие к появлению различных болезней или уродств у его потомков, зачатых и рожденных после облучения и лучевая болезнь. Кроме того, ослабленные болезнями люди, маленькие дети, беременные женщины чувствительны к радиации.
Основные источники радиационного воздействия (эквивалентные дозы за год, мкЗв/год).
— Космическое излучение32
— Облучение от стройматериалов и на местности37
— Внутреннее облучение37
— Радон 222, радон 220126
— Медицинские процедуры 169
— Испытания ядерного оружия 1,5
— Ядерная энергентика 0,01
Всего: 400
1.3 Чем измеряют радиацию
Радиационный мониторинг включает не только проведение радиологических измерений, но также их интерпретацию, использование данных для оценки уровня опасности и контроль над воздействием.
Радиоактивное излучение никак не воспринимается нашими органами чувств:
его нельзя ни видеть, ни слышать, ни ощущать. Это увеличивает опасность. В быту мы сталкиваемся, главным образом, с естественной радиоактивностью (основные источники - газ радон и строительные материалы, особенно щебень и бетон). Естественный радиационный фон колеблется в широких пределах в различных регионах Земли. Допустимым считается радиационный фон от 0,08 до 0,3 мкЗв/ч (рисунок 3).
Рисунок 3. Размеры допустимого радиационного фона.
- до 0,20 мкЗв/ч
норма
- 0,2-0,3 мкЗв/ч
повышен
- от 0,3 мкЗв/ч
опасен
На человека чаще воздействует природный, а не техногенный фон. В быту особую опасность представляет газ радон (он проникает из-под земли в подвалы, попадает в наши квартиры по трубам вместе с водой) и строительные материалы. До 1980 года ни в одной стране мира не устанавливались нормативы на содержание радона и его дочерних продуктов распада (ДПР) в помещениях. И только в последние десятилетия, когда стало ясно, что радоновая проблема, включая вопросы нормирования и снижения доз облучения, имеет существенное значение, были введены нормативы для существующих и проектируемых зданий, рекомендованные Международным комитетом по радиационной защите (МКРЗ).
Для измерения радиоактивности применяют разные единицы измерения. Величина дозы облучения за определенный промежуток времени измеряется в микро зивертах в час (мкЗв/ч). Используемый мной прибор мерял радиацию именно в этих единицах. Есть два вида приборов, замеряющих радиацию. Их часто путают. Прибор, измеряющий радиационный фон, называется радиометром. Прибор, измеряющий полученную человеком дозу - дозиметр. В своем исследовании я использовала радиометр ДО-РА.Uni (рисунок 4). Это инновационная разработка ученых Технопарка «Саров» и Сколково, производитель - компания ОАО «Интерсофт Евразия». Их прибор сертифицирован и предназначен для бытовых измерений. Прибор - это гаджет, совместимый со смартфонами, планшетами, ноутбуками. Чтобы он работал и передавал показания на экран - нужно установить соответствующее приложение. Я делала замеры с помощью сотового телефона WindowsPhone. Прибор «ДО-РА» отличается тем, что: имеет карманные размеры, отличается простотой измерений, совместим со смартфонами, планшетами и ноутбуками. Прибор экспериментальный, его показания следует перепроверять профессиональными измерительными устройствами. Из выявленных недостатков этого прибора в ходе моих исследований было то, что прибор работал в течение 6 минут, а затем переходил в режим симуляции.
Рисунок 4. Прибор «ДО-РА» совместим со смартфонами.
Глава 2. Исследование уровня радиационного фона в быту.
2.1.Анализ уровня радиации дома и в школе.
Опыт № 1. Измерение уровня радиации в квартире на 2-м этаже каменного дома.
Цель: исследовать уровень фона в спальне, гостиной, ванной и кухне, установить, безопасен он или нет, изменится ли фон после проветривания.
Ход опыта: включаем радиометр, заходим в комнату и ждем 1 минуту, фиксируем результат. Затем проветриваем помещение в течение 15 минут. Заходим и снова включаем радиометр. Опять фиксируем результат.
Наблюдение: во всех помещениях радиационный фон не превышал норму - 0,3 мкЗв/ч, однако в ванной комнате фон был выше чем в других исследуемых комнатах квартиры. После проветривания фон снижался на несколько сотых мкЗв/ч.
Результаты замеров в доме в таблице:
Помещение
ванная 0,19 0,10
кухня 0,14 0,10
гостиная 0,12 0,
07
спальня 0,14 0,
08
Вывод: В непроветриваемых помещениях квартиры, особенно где течет вода и готовится пища с использованием бытового газа,
радиационный фон оказался выше, чем в этих же комнатах после проветривания.
Опыт № 2. Измерение уровня радиации в школьных помещениях.
Цель: определить уровень фона на крыльце, в цокольном этаже, столовой и на третьем этаже в учебном классе. Установить, где фон наименьший.
Оборудование: бытовой радиометр «ДО-РА», смартфон WindowsPhone, ручка, блокнот для записей, фотоаппарат.
Ход опыта: включаем радиометр, заходим в комнату и ждем 1 минуту, фиксируем результат.
Наблюдение: во всех помещениях радиационный фон не превышал норму, но на третьем этаже фон был выше всего. Ниже всего фон был на улице. На крыльце школы. После проветривания радиационный фон снижался.
Результаты опыта фиксировались в таблице:
Помещение
Измерение до проветривания, мкЗв/час Измерение после проветривания, мкЗв/час
цокольный этаж 0,14 0,10
столовая 0,10 0,08
кабинет на 3 этаже 0,19 0,14
крыльцо 0,07 0,07
Вывод: 1. Установлено, что в помещениях МБОУ «Лицей №15» радиационный фон, измеренный с помощью бытового радиометра ДО-РА до и после проветривания, оказался в пределах нормы. 2. Обнаружено, что в классной комнате третьего этажа радиационный фон выше фона подвального помещения. 3. Показано, что проветривание помещений уменьшает уровень радиационного фона в среднем на 0,04 мкЗв/час. Гипотеза (обсуждение результатов): стены кабинета построены из другого, более старого стройматериала, который дает излучение выше, чем в цоколе. Скорее всего в стенах класса было использовано много щебня, который и дает повышенное излучение. Для снижения фона необходим ремонт или частые влажные уборки.
2.2 Анализ радиационного фона вокруг бытовых электроприборов.
Опыт № 3. Измерение уровня радиации от бытовых электроприборов.
Цель: исследовать уровень фона у экрана телевизора, монитора ноутбука, сотового телефона и микроволновки. Соответствует ли он норме?
Оборудование: бытовой радиометр «ДО-РА», смартфон WindowsPhone, ручка, блокнот для записей, фотоаппарат.
Ход опыта: включаем радиометр рядом с работающим прибором, ждем 1 минуту, фиксируем результат. Затем отходим на 1-2 метра и снова замеряем.
Наблюдение: рядом с экраном работающего телевизора и сотового телефона фон был на грани нормы, чуть ниже - у микроволновки и ниже всех - у экрана ноутбука. В зависимости от удаления от прибора радиационный фон снижался.
Рисунок 6. Замеры рядом с бытовыми приборами.
Результаты опыта фиксировались в таблице
:
Прибор Измерение во включенном состоянии, мкЗв/час
сотовый телефон 0,29
телевизор 0,24-0,34
экран ноутбука 0,14
микроволновка 0,19
Вывод: Включенные бытовые приборы представляют большую опасность, нежели природные источники радиации (газ радон и стройматериалы). По мере удаления от экрана прибора радиационный фон снижается.
— Чаще проветривайте помещение, особенно маленькое (как ванная).
— Чаще бывайте на свежем воздухе.
— Не смотрите телевизор с близкого расстояния
— Долго не говорите по сотовому телефону, используйте громкую связь
— Не сидите часами у монитора компьютера
— Отремонтируйте помещение, а если нет такой возможности почаще делайте влажную уборку
— Сочетайте занятия в классе с отдыхом (или физкультурой) на улице
— На лето уезжайте в деревню, так как в деревянном доме нет тех стройматериалов, которые дают повышенный радиационный фон как в каменном доме
Заключение
Проведя исследовательскую работу, я пришла к следующим выводам, которые можно оформить в полезные советы и рекомендации по снижению уровня радиационного фона:
- на уровень радиации в быту влияет проветривание, наличие источника воды, близость к земле, наличие в стройматериалах щебня, цемента и старой штукатурки, близкое расстояние до включенного электроприбора;
- человек чаще подвергается воздействию природных источников радиации (газа радона и стройматериалов), но излучение бытовых приборов, хоть и не постоянное, но гораздо сильнее;
- радиационный фон гораздо меньше на улице, чем дома. Фон снижается после проветривания;
- замеры делались экспериментальным образцом инновационного прибора, прибор быстро отключался (через 6 минут переходил в режим симуляции, требовал частой зарядки), следует перепроверить показания профессиональными радиометрами.
На основе моего исследования, в домашних условиях можно продолжить измерения радиационного фона другими приборами и в других помещениях, дать более полную информацию о безопасности уровня окружающей нас радиации в быту. Считаю цели моей работы достигнутыми, а задачи выполненными.
Портал Новострой-М и EcoStandard group продолжают совместные публикации об экологических аспектах рынка недвижимости . В новой экспертной колонке ведущий специалист департамента экологической экспертизы и мониторинга EcoStandard group Илья Каторгин рассказывает о радиационном контроле жилья — зачем он нужен, как проверить уровень радиации в квартире и сколько стоит такой анализ.
Радиационный контроль — это контроль соблюдения норм радиационной безопасности и исследование радиационной обстановки на объекте и в окружающей среде. Инструмент радиационного контроля — дозиметрический контроль. Это количественное определение доз облучения, а точнее — мощности эквивалентной дозы гамма-излучения. Дозиметрический контроль позволяет измерить радиоактивное ионизирующее излучение и сравнить его с установленными нормами радиационной безопасности.
В лаборатории EcoStandard group замер уровня радиации происходит с помощью дозиметров-радиометров ДКС-96, ДКС АТ1121, ДРБП-03 и других. Специалист проходит по всей площади исследуемого помещения (квартиры, дома, офиса) и наблюдает за показаниями прибора: есть ли показания, которые могут его насторожить? Есть ли превышения?
Еще до входа в исследуемое помещение специалист замеряет фоновую радиацию на улице. Для Москвы, Московской области и в целом центральной полосы России норма фона составляет 0,08-0,12 мкЗв/ч (микрозивертов в час). Согласно СанПиНу 2.6.1.2523-09 «Нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009», норма в жилых и общественных помещениях равна норме фона (которая должна быть, повторим, в пределах 0,08-0,12 мкЗв/ч) плюс максимум 0,2 мкЗв/ч, не больше. Получается средняя норма для жилых и общественных помещений в Москве и МО — 0,3 мкЗв/ч.
Существование такого коэффициента (+ 0,2 мкЗв/ч) показывает, что в помещении уровень радиации всегда будет выше, чем на улице. В помещении много источников, каждый из которых вносит вклад в общий фон: кирпичная кладка, гранитные плиты, железобетонные и металлоконструкции, керамическая плитка, облицовочный камень. Природное сырье для этих материалов (металлические руды, глина, песок) добывается из недр земли и часто обладает слегка повышенным радиационным фоном в силу естественных геологических причин.
Если сложилось так, что сразу несколько источников в квартире или доме обладают повышенным уровнем радиации, в сумме они могут дать превышения нормы. С одной стороны, эти превышения, как правило, незначительны — люди получают гораздо большую дозу радиации при полете на самолетах. С другой стороны, если речь идет о помещении, в котором человек проводит много времени, имеет смысл ликвидировать любые источники радиации, чтобы свести на нет риск получения больших доз в долгосрочной перспективе.
Но вернемся к дозиметрическому контролю. В каждом помещении (кухне, спальне, гостиной) специалист оценивает диапазон значений и в итоге получает общую картину уровня радиации, которую сравнивает с описанной выше нормой.
В нашей практике был случай: одному из заказчиков для строящегося коттеджа завезли кирпич — то ли из Белоруссии, то ли из Брянской области. Радиологическая экспертиза показала превышение больше, чем в два раза — 0,75 мкЗв/ч. Что в таком случае делать? В первую очередь, вызывать МЧС: специалисты проведут повторный дозиметрический контроль и подскажут, что делать дальше. Именно МЧС знает, что делать с такими материалами, как и куда их вывозить и утилизировать.
Теоретически такое превышение можно обнаружить и от материалов уже построенного здания, и тогда надо будет ломать стену, чтобы вывезти зараженный кусок на ликвидацию. Такое случается крайне редко, однако мы все равно рекомендуем хотя бы раз провести радиологическую экспертизу при покупке или аренде новой недвижимости.
По закону застройщик обязан проводить дозиметрический контроль в рамках исследований своего здания перед его сдачей в эксплуатацию. Он привлекает для этого собственную или стороннюю аккредитованную лабораторию, которая проверяет здание на соответствие государственным нормативам по уровню электромагнитных излучений, качеству воздуха, освещенности, акустическим параметрам. Специалисты по определенной методике проверяют здание — как правило, нижний этаж, верхний и середину. Если экспертиза прошла успешно и не выявила никаких нарушений, сотрудники лаборатории и застройщик подписывают протоколы исследований и здание сдается в эксплуатацию.
Если уже после сдачи в эксплуатацию некий сознательный гражданин решил перепроверить безопасность своего жилья и выявил нарушения, он может обратиться к застройщику с требованием их устранить. Если застройщик не идет навстречу, можно подавать иск, так как протоколы исследований аккредитованной лаборатории обладают юридической силой и рассматриваются в суде.
Цены на радиологическую экспертизу в Москве начинаются от 10 тысяч рублей за квартиру в городе и поднимаются до 20 тысяч за выезд в загородный дом в отдаленных районах Московской области.
