У всех объектов на земле – в том числе и у бетона – есть свой естественный радиационный фон. Он создается двумя излучениями: космическим и природных радионуклидов, которые естественно распределены в земле, воде, воздухе, других элементах биосферы, пищевых продуктах и организме человека. Другое дело, что не всякая радиация действительно представляет опасность для людей – все зависит от ее концентрации.
Что такое радиоактивность бетона
Радиоактивность – это способность материалов излучать радиацию. Параметр является одним из основных, отвечающих за безопасность. Он показывает, какое количество удельной эффективной активности естественных радионуклидов содержится в материале. Обозначается характеристика «Аэфф» и измеряется в Бк/кг (Беккерель на килограмм).
Под естественными радионуклидами понимают основные радиоактивные нуклиды (атомные ядра с заданным числом протонов и нейтронов) природного происхождения. К ним относятся радий (Ra), торий (Th), калий (K). Удельная эффективная активность же обозначает суммарную удельную активность естественных радионуклидов в материале, которая определяется с учетом их биологического воздействия на организм человека.
Вычисляется показатель по формуле:
Эта характеристика была открыта французским физиком Антуаном Анри Беккерелем в 1896 году. Поэтому в честь этого ученого и названа единица измерения активности радиоактивного источника в Международной системе единиц (СИ) — Беккерель.
Требования к радиоактивности всех стройматериалов прописаны в ГОСТ 30108-94. Он был принят аж в 1994 году и введен в действие на следующий год. С тех пор требования к радиоактивности не менялись. Этот документ распространяется как на неорганические сыпучие строительные материалы отдельно, так и на изделия из них. К первой группе относятся щебень, гравий, песок, песчано-гравийная и песчано-щебеночная смеси, керамзит, цемент, гипс и другие. Во вторую группу попадают облицовочные плиты, кирпич, стеновые камни и, конечно, бетон.
В государственном стандарте 30108-94 закреплены пределы удельной эффективной активности радия, тория, калия. От их количества зависит возможность применения материалов в той или иной сфере.
Вычисляют характеристику в лаборатории, а также в полевых условиях при помощи специальных приборов – дозиметров, радиометров, спектрометров ионизирующего излучения и других. В результате материалам присваиваются классы. По ГОСТ 30108-94, их четыре. Данные о них вы найдете в таблице.
Материалы с Аэфф более 4 000 Бк/кг категорически запрещено использовать в любых работах.
А теперь давайте посмотрим, какие еще документы регулируют требования по радиоактивности бетона, а также изделий и конструкций из этого материала.
Если мы откроем государственные стандарты на бетон (например, ГОСТ 26633-2015 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые» и ГОСТ 25820-2021 «Бетоны легкие»), мы прочитаем там, что радиоактивность материалов, которые применяют для приготовления бетонных смесей, не должна превышать предельных значений, установленных ГОСТ 30108 (они даны в таблице выше). Кроме того, Санитарные правила и нормативы СанПиН 2.6.1.2523-09 «Нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009» также устанавливают основные пределы доз, допустимые уровни воздействия ионизирующего излучения по ограничению облучения населения в соответствии с Федеральным законом от 9 января 1996 года N 3-ФЗ «О радиационной безопасности населения». Эти документы регулируют требования к радиоактивности строительных материалов (в том числе бетона), которые используются в строящихся и реконструируемых жилых и общественных зданиях. Все материалы, которые добываются на месторождениях, являются побочным продуктом или отходами промышленного производства, а также являются готовой продукцией, должны иметь Аэфф не более 370 Бк/кг.
Радиоактивность обязательно заносится в сопроводительную документацию (сертификат качества) на каждую новую партию бетона.
Отметим еще раз, что показатель в первую очередь влияет на сферы применения бетона, бетонных изделий и конструкций. Чем меньше в материале активных естественных радионуклидов, тем он безопаснее.
Дальше мы поговорим о том, в каких еще единицах, помимо Бк, измеряется радиоактивность.
В чем измеряется радиоактивность бетона
Как мы уже отметили выше, показатель радиоактивности принято давать в Беккерелях. Именно это обозначение вы найдете в сертификатах качества и протоколах испытаний на бетон. Эта единица измерения показывает количество распадов за секунду на каждый кг материала. То есть 1 Бк соответствует распаду одного атома за секунду.
Тем не менее, существуют и другие единицы измерения этой характеристики. Так, например, различные радиометры и бытовые дозиметры показывают радиоактивность в МкЗв/час (микрозиверт в час). Поэтому, чтобы не путаться в терминологии, предлагаем коротко разобраться в деталях.
На практике встречаются следующие единицы измерения радиоактивного излучения:
- Ки (Кюри)
Она считается внесистемным аналогом Беккереля и определяет активность радионуклидов. Названа единица в честь французских ученых Пьера и Марии Кюри, открывших радий. Активность вещества равна 1 Ки, если в нем каждую секунду происходит 3,7*10¹⁰ радиоактивных распадов. Таким образом, 1 Ки = 3,7*10¹⁰ Бк. - Зв (Зиверт)
Единица получила свое название в честь шведского радиофизика Рольфа Зиверта. Она отражает воздействие излучения на организм. То есть 1 Зв показывает количество энергии, поглощенное 1 кг биологической ткани.
Внесистемным аналогом Зв является Бэр, который в настоящее время не используется. - Гр (Грей)
Это единица измерения поглощенной дозы – количества энергии, которое было получено при воздействии излучения. Она была названа в честь британского физика Льюиса Грэя – одного из родоначальников радиобиологии. 1 Гр рентгеновского или гамма-излучения, поглощенный 1 кг образца, соответствует эквивалентной дозе в 1 Зв.
Внесистемным аналогом Гр считается устаревшая единица измерения Рад. - Р (Рентген)
Эта единица получила свое название в честь первооткрывателя рентгеновских лучей – Вильгельма Рентгена. Она показывает дозу облучения рентгеновским или гамма-излучением, которая определяется по их ионизирующему действию на сухой атмосферный воздух. Ведь поскольку энергия, переданная излучением веществу, расходуется на ионизацию, чтобы ее измерить, можно подсчитать число пар ионов, образующихся при облучении. - Рд (Резерфорд)
Это обозначение ранее используемой внесистемной единицы измерения активности радиоактивного источника. Она получила свое название в честь Эрнеста Резерфорда – британского ученого, «отца» ядерной физики. Сейчас эта единица не употребляется.
Полную версию данной статьи вы найдете на этой странице.
Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.
#бетон #полезные советы #строительные советы #бетоны #радиоактивность #строительные материалы #стройматериалы #бетонирование #радиоактивность бетона #свойства бетона