От чего зависит радиоактивность бетона и как ее можно снизить

Ранее в нашей статье мы рассказывали о том, что такое радиоактивность бетона и в чем она измеряется. Сегодня мы ответим на два таких вопроса:

• От чего зависит показатель радиоактивности бетона
• Как можно его понизить

От чего зависит радиоактивность бетона

На это свойство бетонной смеси влияет, прежде всего, радиоактивность всех его составляющих. Их показатель, в свою очередь, зависит от места расположения горных пород и глубины залежи.

Основными компонентами бетонной смеси являются:

• Вяжущее вещество (цемент, гипс, известь и другие)
• Крупный заполнитель (щебень, гравий, керамзит и прочие)
• Мелкий заполнитель (песок, отсев и так далее)
• Вода

За радиоактивность партии бетона берется самое высокое значение, замеренное в компонентах смеси. Что это значит? Давайте рассмотрим конкретный пример.

Допустим, мы хотим узнать, какая радиоактивность будет у бетона, который мы замешиваем самостоятельно. Мы заказали все необходимые компоненты в нужном количестве у надежных поставщиков, которые смогли подтвердить качество своей продукции соответствующими сертификатами.

Цифры по радиоактивности в них оказались следующими:

• У цемента – 88 Бк/кг
• У гранитного щебня – 233 Бк/кг
• У песка – 44 Бк/кг

Таким образом, если мы смешаем все эти компоненты вместе, мы получим бетон с радиоактивностью 233 Бк/кг. Он будет относиться к первой, самой безопасной группе материалов.

Справедливости ради отметим, что даже 233 Бк/кг – это достаточно высокий показатель. В реальности цифры по радиоактивности бывают ниже нормы (370 Бк/кг) в 2-10 раз. В нашем же примере большая цифра связана в первую очередь с гранитным щебнем – радиоактивность этого материала часто бывает повышенной. Поэтому, кстати, бетон всегда будет безопаснее, чем, например, плиты из чистого гранита, которые часто используются для облицовки клумб, фонтанов, лестниц и тротуаров в городах.

Кроме того, повышенный показатель радиоактивности наблюдается у пемзы, туфа, графита, шлаков и других материалов. Частично такая ситуация обусловлена вулканическим происхождением некоторых пород. Также загрязнены радиацией бывают глины и мергели. Но справедливости ради отметим, что в среднем осадочные породы менее радиоактивны, чем кислые магматические.

Гранит – это магматическая плутоническая горная порода, которая широко распространена на большей части всех континентов

Пемза – это пористое вулканическое стекло, образовавшееся в результате выделения газов при быстром застывании кислых и средних лав

Кроме того, иногда материалы могут быть загрязнены радиацией по вине человека. В первую очередь речь идет о радиационных авариях на химкомбинате «Маяк» в городе Озерск Челябинской области (1957 год) и Чернобыльской атомной электростанции (1986 год). В последнем случае, например, после аварии техногенными радиоактивными элементами были загрязнены огромные площади черноземных почв на территории Украины, а также часть торфяников на юге Беларуси, юго-западе России и в украинском Полесье. Повышенное содержание радиоактивных элементов наблюдалось даже в торфе на территориях Финляндии и Швеции.

Озерский и Кыштымский районы, где 29 сентября 1957 года на производственном объединении «Маяк» взорвалась одна из емкостей с радиоактивными отходами, также до сих пор считаются экологически неблагоприятными.

Основное загрязнение реки Течи произошло в результате санкционированного и аварийного сброса в нее жидких радиоактивных отходов в середине прошлого века

Авария на ЧАЭС расценивается как крупнейшая в своем роде за всю историю атомной энергетики

Дальше мы разберем, какими способами можно понизить радиоактивность бетона – и можно ли.

Как снизить радиоактивность бетона

Концентрация естественных радионуклидов при производстве бетона может оставаться неизменной, возрастать или снижаться – все зависит от состава сырья и особенностей технологических процессов. Без использования дополнительных методов снижения содержания естественных радионуклидов их концентрация в составе материала, в основном, не снижается.

Некоторые ученые предпринимают попытки классифицировать методы снижения радиоактивных составляющих в компонентах бетона. Данные об этом мы представили в следующей схеме:

Кроме того, помимо соляной кислоты, в качестве способа снижения радиоактивности предлагается использовать обработку поверхности бетона раствором карбоната натрия, или кальцинированной содой. Ее молярная концентрация должна быть 0,2-0,5 моль/л. Такой раствор – наиболее эффективный дезактивирующий реагент, который обеспечивает извлечение из твердой фазы бетона до 95% содержащегося в нем урана. Хотя стоит отметить, что этот способ, конечно, больше подходит именно для дезактивации, то есть удаления радиоактивных веществ с бетонных поверхностей, которые поверглись сильному радиоактивному загрязнению (например, во время аварии на атомной электростанции).

Другие ученые выделяют иные приемы регулирования активности естественных радионуклидов в минеральном сырье для бетона.

Они называют следующие методы:

• Декантация кварцевого песка
• Физико-химические превращения в минеральных фазах при нагревании
• Распределение радионуклидов при помощи измельчения и фракционирования минерального сырья

Также существуют исследования, которые подтверждают возможность снижения уровня радиоактивности бетонов благодаря добавлению в его состав отсева из карбонатных пород (известняка, кальцита, доломита).

Но все перечисленное выше – пока лишь теоретические изыскания, не получившие масштабного применения.

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