Варіації активності радону в ґрунтовому повітрі на Печерському полігоні м. Києва
Наведено результати досліджень варіацій об’ємної активності радону в ґрунті на території Печерського полігону, яка вимірювалась за допомогою сучасних приладів рідинносцинтиляційного лічення (стаціонарний спектрометр Quantulus 1220™ і портативний спектрометр Triather). Варіації об’ємної активності ра...
Gespeichert in:
| Datum: | 2011 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Інститут геохімії навколишнього середовища НАН України та МНС України
2011
|
| Schriftenreihe: | Збірник наукових праць Інституту геохімії навколишнього середовища |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/32257 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Варіації активності радону в ґрунтовому повітрі на Печерському полігоні м. Києва / П.І. Діденко, М.М. Макаренко, М.Г. Бузинний, М.О. Романченко // Збірник наукових праць Інституту геохімії навколишнього середовища. — К. : ІГНС, 2011. — Вип. 19. — С. 70-76. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-32257 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-322572012-04-16T12:23:37Z Варіації активності радону в ґрунтовому повітрі на Печерському полігоні м. Києва Діденко, П.І. Макаренко, М.М. Бузинний, М.Г. Романченко, М.О. Наведено результати досліджень варіацій об’ємної активності радону в ґрунті на території Печерського полігону, яка вимірювалась за допомогою сучасних приладів рідинносцинтиляційного лічення (стаціонарний спектрометр Quantulus 1220™ і портативний спектрометр Triather). Варіації об’ємної активності радону залежать від геологічної будови полігону і метеорологічних умов. Приведены результаты исследований вариаций объемной активности радона в грунте на территории Печерского полигона, измеренной с применением современных приборов жидко-сцинтилляционного счета (стационарный спектрометр Quantulus 1220™ и портативный спектрометр Triather). Вариации объемной активности радона зависят от геологического строения полигона и метеорологических условий. The article presents the results of study of variations of volumetric activity of radon in soil on territory of Pechersk testing ground, measured by modern equipments for liquid scintillation counting (stationary spectrometer Quantulus 1220™ and portable spectrometer Triather). The variations of volumetric activity of radon depend on geological structure of the testing ground and meteorological conditions. 2011 Article Варіації активності радону в ґрунтовому повітрі на Печерському полігоні м. Києва / П.І. Діденко, М.М. Макаренко, М.Г. Бузинний, М.О. Романченко // Збірник наукових праць Інституту геохімії навколишнього середовища. — К. : ІГНС, 2011. — Вип. 19. — С. 70-76. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. XXXX-0098 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/32257 613.168:546.206 uk Збірник наукових праць Інституту геохімії навколишнього середовища Інститут геохімії навколишнього середовища НАН України та МНС України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| description |
Наведено результати досліджень варіацій об’ємної активності радону в ґрунті на території Печерського полігону, яка вимірювалась за допомогою сучасних приладів рідинносцинтиляційного лічення (стаціонарний спектрометр Quantulus 1220™ і портативний спектрометр Triather). Варіації об’ємної активності радону залежать від геологічної будови полігону і метеорологічних умов. |
| format |
Article |
| author |
Діденко, П.І. Макаренко, М.М. Бузинний, М.Г. Романченко, М.О. |
| spellingShingle |
Діденко, П.І. Макаренко, М.М. Бузинний, М.Г. Романченко, М.О. Варіації активності радону в ґрунтовому повітрі на Печерському полігоні м. Києва Збірник наукових праць Інституту геохімії навколишнього середовища |
| author_facet |
Діденко, П.І. Макаренко, М.М. Бузинний, М.Г. Романченко, М.О. |
| author_sort |
Діденко, П.І. |
| title |
Варіації активності радону в ґрунтовому повітрі на Печерському полігоні м. Києва |
| title_short |
Варіації активності радону в ґрунтовому повітрі на Печерському полігоні м. Києва |
| title_full |
Варіації активності радону в ґрунтовому повітрі на Печерському полігоні м. Києва |
| title_fullStr |
Варіації активності радону в ґрунтовому повітрі на Печерському полігоні м. Києва |
| title_full_unstemmed |
Варіації активності радону в ґрунтовому повітрі на Печерському полігоні м. Києва |
| title_sort |
варіації активності радону в ґрунтовому повітрі на печерському полігоні м. києва |
| publisher |
Інститут геохімії навколишнього середовища НАН України та МНС України |
| publishDate |
2011 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/32257 |
| citation_txt |
Варіації активності радону в ґрунтовому повітрі на Печерському полігоні м. Києва / П.І. Діденко, М.М. Макаренко, М.Г. Бузинний, М.О. Романченко // Збірник наукових праць Інституту геохімії навколишнього середовища. — К. : ІГНС, 2011. — Вип. 19. — С. 70-76. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. |
| series |
Збірник наукових праць Інституту геохімії навколишнього середовища |
| work_keys_str_mv |
AT dídenkopí varíacííaktivnostíradonuvgruntovomupovítrínapečersʹkomupolígonímkiêva AT makarenkomm varíacííaktivnostíradonuvgruntovomupovítrínapečersʹkomupolígonímkiêva AT buzinnijmg varíacííaktivnostíradonuvgruntovomupovítrínapečersʹkomupolígonímkiêva AT romančenkomo varíacííaktivnostíradonuvgruntovomupovítrínapečersʹkomupolígonímkiêva |
| first_indexed |
2025-07-03T12:46:57Z |
| last_indexed |
2025-07-03T12:46:57Z |
| _version_ |
1836629956796350464 |
| fulltext |
70
УДК 613.168:546.206
Діденко П.І.1, Макаренко М.М.2, Бузинний М.Г.3, Романченко М.О.3
1Інститут геохімії навколишнього середовища
2Казенне підприємство «Кіровгеологія»
3Інститут гігієни і медичної екології АМН України
ВАРІАЦІЇ ОБ’ЄМНОЇ АКТИВНОСТІ РАДОНУ В ГРУНТІ
НА ПЕЧЕРСЬКОМУ ПОЛІГОНІ М. КИЄВА
Наведено результати досліджень варіацій об’ємної активності радону в ґрунті на
території Печерського полігону, яка вимірювалась за допомогою сучасних приладів рідинно-
сцинтиляційного лічення (стаціонарний спектрометр Quantulus 1220™ і портативний
спектрометр Triather). Варіації об’ємної активності радону залежать від геологічної будови
полігону і метеорологічних умов.
Вступ
В літературі багато статей і монографій, присвячених проблемі радону [1 – 5]. За да-
ними Наукового комітету по дії атомної радіації при Організації об'єднаних націй радон
створює близько половини дози опромінювання населення від природних джерел іонізу-
ючого випромінювання [6, 7]. Аналіз, проведений Комітетом по оцінці ризику здоров'я
при опромінюванні радоном Національної Академії наук США (BEIR VI), показав, що від
10 до 14 % випадків раку легенів обумовлено опромінюванням населення радоном [3].
Серйозна ситуація, пов'язана з опромінюванням населення радоном, не могла не
привернути уваги з боку фахівців радіаційної безпеки. З цією метою було проведено ма-
сові обстеження будівель для визначення рівнів опромінювання радоном населення і епі-
деміологічні дослідження для виявлення зв'язку опромінювання радоном з виникнення
раку легенів.
Варіації об’ємної активності радону в будівлях залежать від об’ємної активності ра
дону в ґрунті і визначаються відношенням конвективного і дифузійного механізмів радону [8].
Методика радіоекологічних досліджень
Методи і апаратура вимірювання об’ємної активності радону діляться на миттє-
ві і інтегруючі. Вибіркові моніторингові обстеження проводять за допомогою пасивних
вугільно-адсорбційних і трекових камер. Поєднанню експресності вимірювань та їх усе-
реднення задовольняє вугільно-адсорбційний метод [9].
Вимірювання об’ємної активності радону в ґрунті проводили на приладах рідинно-
сцинтиляційного лічення (стаціонарний спектрометр Quantulus 1220™ і портативний спек-
трометр Triather), які обладнані схемою роздільної реєстрації α- і β-випромінювання [9, 10].
Альфа-випромінювання радону в приладах реєструється за допомогою рідинно-
сцинтиляційного детектора. Енергія випромінювання радону витрачається на іонізацію
молекул толуолу, з яких 10 % виникають в результаті переходів π-електронів в збуджені
π-стани, а 90 % — в результаті переходів σ-електронів в збуджені σ-стани. Ефективність
реєстрації α-частинок радону для тефлонових пляшечок, покритих термопластичним
сцинтилятором Meltilex™, становить 178 %. Для сцинтиляційних камер Лукаса ефек-
тивність реєстрації α-частинок радону така як і для тефлонових пляшечок.
Для відбору проб повітря з ґрунту вибрана процедура з можливістю відбору проб
від 15 до декількох десятків. Відбір проб здійснюється декількома засобами, які перед-
бачають різну методику вимірювання α-активності: 1) на місці відбору; 2) в лабораторії.
Повітря з ґрунту відбирається за допомогою тонкої стальної трубки (діаметр — 22 мм) і
кульки з гострим наконечником. Кульку забивають в ґрунт, а потім виштовхують з труб-
ки, утворюючи порожнину, з якої викачують повітря за допомогою шприца. Внутрішня
площа поверхні порожнини — 940 мм2 (висота — 30 мм, діаметр — 10 мм). При відборі
перша порція повітря не використовується. Ґрунтове повітря закачується в спеціальну
71
сцинтиляційну пляшечку, стінки і дно якої всередині покриті термопластичним сцин-
тиляційним матеріалом Meltilex™. Альфа-активність радону вимірюється після того як
порція повітря з ґрунту продувається через пляшечку і врівноважується. Об'єм пляшеч-
ки складає – 22 мл3. Пляшечки виглядають як камери Лукаса; вони проходять чергові
тестування на пряме вимірювання α-активності радону.
Інший підхід альфа-вимірювання в 10 разів більш чутливий. Пасткою для радону
служить скляний барботер, заповнений 20 мл коктейлю на основі толуолу. Коктейль після
відбору проби переноситься до пластикової пляшечки. Порція ґрунтового повітря, яка за-
повнює шприц об'ємом 150 мл3, продувається через пляшечку або через барботер-пастку.
Співвідношення об'ємів складають 150:22 і 150:100. Необхідний для продування час скла-
дає 1-2 секунди для пляшечки і 3-5 секунд для барботеру. Для підвищення надійності
результатів в барботері проводять продування послідовно трьох об'ємів повітря шприца.
Поглинання радону в толуоловій пастці залежить від об'єму і геометрії барботеру, від часу
контакту повітря з коктейлем, а також від параметрів ґрунту: температура, тиск, вологість
та ін. Цей метод потребує калібрування проб, які готують у барботері (15 і більше), до-
дають 1 – 3 проби, які вимірюють в камері Лукаса, покритій всередині сцинтилятором
Meltilex™ у відповідності до прямого вимірювання радону. Проби ґрунтового повітря для
калібрування відбирають у парі — камера Лукаса і барботер з толуоловою пасткою з однієї
трубки послідовно одна за однією.
Беручи до уваги ефективність реєстрації і виходячи з мінімальної кількості ґрунтово-
го повітря для відбору проби, можна отримати швидкість реєстрації 2,4 імп./ хв. (cpm) —
для прямого вимірювання в пляшечці, покритій сцинтилятором Meltilex™; 24 імп./хв.
(cpm) — для радонової проби, відібраної в барботері з толуолом, а потім вимірюваної в
пластиковій пляшечці.
Миттєві вимірювання об’ємної активності радону в ґрунті проводились з викорис-
танням радіометра альфа-активних газів РГА-01 «Гліцинія» [5].
На рис. 1 представлено профіль об’ємної активності радону, отриманий за допомо-
гою миттєвого і експозиційного методів. Об’ємна активність радону в ґрунті вимірювала-
ся на Печерському полігоні — профіль (пункти 188 — 204 на рис. 2).
Рис. 1. Профілі об’ємної активності радону в ґрунті, отримані за допомогою миттєвого
і експозиційного методів.
72
Рис. 2. Фрагмент придніпровської частини Печерського району м. Києва (188 – 204 пунк-
ти спостереження на Печерському полігоні).
Як видно з рис. 1, порівняння показань двох приладів, які відрізняються між со-
бою засобами реєстрації, дає змогу порівнювати об’ємну активність радону в ґрунті. Для
реєстрації альфа-випромінювання можна використовувати обидва засоби, але експози-
ційний з них більш чутливий.
Результати радіоекологічного дослідження на Печерському полігоні і їх обговорення
На основі результатів еманаційної зйомки на Печерському полігоні (вул. Саперно-
Слобідська — р. Дніпро і на захід від нього) пройдено профіль об’ємної активності радону,
де виявлено варіації об'ємної активності радону в діапазоні: 2 000 – 32 000 Бк/м3 (рис. 3–5).
Рис. 3. Варіації об’ємної активності радону в ґрунті на Печерському полігоні (Ботанічний
сад) в залежності від температури атмосфери.
73
Рис. 4. Варіації об’ємної активності радону в ґрунті на Печерському полігоні.
Територія полігону поділена на дві частини:
— східна — від Наддніпрянського шосе і 500 м у західному напрямку — характери-
зується високою об’ємною активністю радону;
— центрально-західна частина території полігону — між вулицями Кіквідзе, Німан-
ською і Підвисоцького — відрізняється підвищеною об’ємною активністю радону. Ця те-
риторія перетинається зоною північно-західного простягання.
В табл. 1 і на рис. 4 наведено співставлення результатів вимірювань об’ємної ак-
тивності радону в ґрунті на полігоні (кореляційний зв'язок між об'ємною активністю
радону в ґрунті і метеорологічними умовами наведено в табл. 2).
Таблиця 1. Результати досліджень об’ємної активності радону в ґрунті.
Дата від-
бору проб
Ботанічний сад Кіровгеологія
Швид-
кість ві-
тру, м/с
Темпе-
ратура,
°C
Воло-
гість, %
Тиск, мм
рт.ст.
№1 №2 №1 №2
Активність радону, кБк/м3
17.02.2009 10,37 24,31 1,14 4,8 -3,2 82 758
02.03.2009 16,13 17,00 5,94 5,0 -1,9 73 762
16.03.2009 21,66 28,29 7,99 2,31 1,9 1,7 85 768
31.03.2009 17,58 24,55 7,85 4,11 3,1 7,5 88 765
16.04.2009 6,75 16,71 4,41 3,76 3,9 12,1 43 760
30.04.2009 4,71 7,24 3,3 3,39 2,3 14,5 51 757
15.05.2009 13,65 8,97 3,66 1,33 4,3 9,6 64 759
01.06.2009 13,65 14,75 6,61 5,25 2,6 20,2 60 766
15.06.2009 10,84 11,8 5,54 3,71 2,1 17,8 59 765
07.07.2009 3,62 7,04 4,62 3,08 7,7 21,9 55 758
23.07.2009 10,49 14,59 5,23 3,64 2,3 24,6 64 760
14.08.2009 7,42 11,17 4,09 4,07 4,6 18,2 63 760
28.08.2009 8,38 10,30 5,57 4,18 3,1 22,8 64 761
14.09.2009 11,53 9,74 6,14 4,30 3,0 23,0 48 765
30.09.2009 8,02 11,26 5,91 9,52 3,4 10,1 66 758
74
Дата від-
бору проб
Ботанічний сад Кіровгеологія
Швид-
кість ві-
тру, м/с
Темпе-
ратура,
°C
Воло-
гість, %
Тиск, мм
рт.ст.
№1 №2 №1 №2
Активність радону, кБк/м3
14.10.2009 12,59 9,86 6,49 10,57 4,2 8,6 73 750
30.10.2009 10,11 10,63 3,26 8,07 4,4 2,8 80 767
16.11.2009 10,4 13,07 9,13 10,57 1,7 3,8 94 764
30.11.2009 10,45 13,26 6,21 11,91 2,9 2,9 97 764
15.12.2009 15,00 14,57 4,5 12,31 3,0 -8,0 78 766
02.01.2010 20,63 21,63 6,31 10,27 6,0 -6,5 90 748
15.01.2010 20,01 21,86 6,9 9,70 4,5 -6,9 91 768
01.02.2010 18,85 22,7 9,10 11,4 4,3 -0,6 90 751
16.02.2010 17,27 22,05 6,19 2,01 2,4 -2,4 100 755
03.03.2010 24,51 27,07 4,68 14,96 2,7 -0,1 75 762
16.03.2010 26,34 27,27 5,74 13,46 3,3 -4,9 80 758
03.04.2010 19,30 19,50 7,30 12,00 3,5 1,2 75 755
15.04.2010 21,60 19,30 8,30 3,30 5,0 7,0 85 759
01.05.2010 16,10 12,90 6,00 1,30 4,1 14,8 80 761
Таблиця 2. Параметри кореляційного зв’язку між об’ємною активністю радону і метео-
рологічним умовами.
Місце
спостереження
Середньодобова температура, °С Середньодобовий тиск
атмосферного повітря, мм рт. ст.
A B R2 A B R2
Ботанічний сад №1 -0,344 16,227 0,4045 0,6984 522,26 0,4317
Ботанічний сад №2 -0,3938 19,214 0,4003 0,2596 186,06 0,1677
Кіровгеологія №1 -0,0404 6,1344 0,068 0,3394 253,04 0,6918
Кіровгеологія №2 -0,2404 8,8489 0,3617 0,1341 98,217 0,5389
Рис. 5. Сезонні зміни об'ємної активності радону в ґрунті на Печерському полігоні (Бота-
нічний сад) в залежності від температури атмосфери.
75
Розломні зони на полігоні впливають на об’ємну активність радону (рис. 4). За 500 м
на південь від Печерського мосту проходить розломна зона субмеридіонального північно-
західного простягання і знаходиться в межах радононебезпечної зони. Її осьова лінія про-
ходить за 300 м на схід від ст. Київ-Московський поблизу Печерського мосту і ще далі
залягає у північно-східному напрямку на урочище Спаський Яр. Розміри цієї розломної
зони – від 100×300 до 300×600 м.
Газопроникність ґрунту впливає на варіації об'ємної активності радону. За перенос
радону в ґрунті на полігоні (Кіровгеологія) відповідає дифузія радону. Інтенсивне виді-
лення радону в ґрунті відбувається на полігоні (Ботанічний сад) (рис. 3, 5).
Нагрівання ґрунту сприяє інтенсифікації еманації радону, тоді як підвищення
вологості ґрунту або його промерзання перешкоджає виходу радону. Весною відбу-
вається зниження об’ємної активності радону. Наявність на поверхні ґрунту снігу
призводить до його водонасичення, захлопування макропор і відповідно збільшенню
кількості каналів більших розмірів, по яких відбувається перенесення радону з ґрунту
до поверхні, що сприяє накопиченню радону [11].
Ґрунт можна розглядати як неоднорідну гетерогенно-блокову структурну систему.
Для ґрунту характерний широкий розвиток макропор, крупних вторинних порожнеч і
каналів розміром більше 1 мм. Розмір макропор перевищує розміри первинних міжчаст-
кових і міжагрегатних пор, які в піщаних ґрунтах складають долі міліметра, а в глинис-
тих — від 0,25 до 15 мкм. Макропори, порожнечі і канали розміром більше 1 мм широко
поширені в поверхневому шарі ґрунту до глибин 30 – 35 см. Розміри макропор з глиби-
ною зменшуються, проте їх загальна кількість залишається незмінною.
Висновки
1. Вимірювання об’ємної активності радону в ґрунті на території Печерського полі-
гону проводились з допомогою нових приладів рідинно-сцинтиляційного лічення (стаці-
онарний спектрометр Quantulus 1220™ і портативний спектрометр Triather).
2. Вимірювання радону на Печерському полігоні дозволило отримати інформацію
про варіації об’ємної активності радону в ґрунті, їх зв'язок з геологічною будовою поліго-
ну і метеорологічними умовами.
1. Крисюк Э.М. Радиационный фон помещений. М.: Энергоатомиздат, 1989. 120 с.
2. Лось И.П. Гигиеническая оценка дозообразующих источников ионизирующих излучений природно-
го и техногенного происхождения и доз облучения населения Украины. // Дис. д-ра биол. наук. – К.,
1993. — 402 с.
3. Health effects of exposure to radon. Committee on health risks of exposure to radon (BEIR VI). National Academy
Press. Washington, 1999.
4. Жуковський М.В., Ярмошенко И.В. Радон: измерение, дозы, оценка риска. Екатеринбург: УрО РАН,
1997. 231 с.
5. Комов И.Л., Диденко П.И., Макаренко Н.Н. и др. Основные проблемы радоновой безопасности. –
Киев: Логос, 2005, 352 с.
6. Источники, эффекты и опасность ионизирующей радиации. Доклад НКДАР ООН за 1988 г. М.: Мир,
1992. Т. 1.
7. Sources and effects of ionizing radiation, UNSCEAR 1993. Report to the General assembly with scientific
annexes. UN, N.Y., 1993.
8. Robinson A.L. Radon entry into buildings: effects of atmosphere pressure fluctuations and building structural
factors. // Ph. D. Thesis. Lawrence Berkeley National Laboratory, 1996. LBNL-34843.
9. Buzinny M. LSC Based Approach for Radon in Soil Gas Measurement // M. Buzinny, V. Sakhno, M.
Romanchenko // LSC 2008: Proc. of the Int. Conf. on Advances in Liquid Scintillation Spectrometry,
Davos, Switzerland, May 25-30, 2008. [Eds. J. Eikenberg, M. Jagi, and H. Beer]. 2009. — Tucson:
Radiocarbon. — P. 7–11.
10. Бузинний М.Г. Метод вимірювання радону в ґрунті на основі РСЛ // Бузинний М.Г., Солодовнікова
Л.М. // Метрологія та вимірювальна техніка (Метрологія-2008): VI Міжнародна науково-технічна кон-
ференція. 14—16 жовтня 2008 р.: Наукові праці. Харків, 2008. Том 2. — С. 250–253.
11. Микляев П.С., Петрова Т.Б. Основные факторы, определяющие поступление радона с поверхности
почвы в атмосферу. // АНРИ, 2009, № 4. С. 32–45.
76
Диденко П.И., Макаренко Н.Н., Бузинный, М.Г. Романченко М.А. ВАРИАЦИИ ОБЪЕМНОЙ
АКТИВНОСТИ РАДОНА В ГРУНТЕ НА ПЕЧЕРСКОМ ПОЛИГОНЕ г. КИЕВА
Приведены результаты исследований вариаций объемной активности радона в грун-
те на территории Печерского полигона, измеренной с применением современных приборов
жидко-сцинтилляционного счета (стационарный спектрометр Quantulus 1220™ и порта-
тивный спектрометр Triather). Вариации объемной активности радона зависят от геологи-
ческого строения полигона и метеорологических условий.
Didenko P.I., Makarenko N.N., Buzinnyі M.G., Romanchenko M.A. VARIATIONS OF
VOLUMETRIC ACTIVITY OF RADON IN SOIL ON PECHERSK TESTING GROUND
OF KYIV
The article presents the results of study of variations of volumetric activity of radon
in soil on territory of Pechersk testing ground, measured by modern equipments for liquid
scintillation counting (stationary spectrometer Quantulus 1220™ and portable spectrometer
Triather). The variations of volumetric activity of radon depend on geological structure of the
testing ground and meteorological conditions.
|