Для определения безопасной области применения строительных материалов и изделий в зависимости от показателя удельной эффективной активности естественных радионуклидов используют ГОСТ 30108. Настоящий стандарт распространяется на неорганические сыпучие строительные материалы (щебень, гравий, песок, цемент, гипс и др.) и строительные изделия (плиты облицовочные, декоративные и другие изделия из природного камня, кирпич и камни стеновые), а также на отходы промышленного производства, используемые непосредственно в качестве строительных материалов или как сырье для их производства, и устанавливает методы определения удельной эффективной активности естественных радионуклидов для оценки строительных материалов и изделий в соответствии с требованиями, приведенными в табл. 7, и порядок проведения контроля.
Естественные радионуклиды (ЕРН) – основные радиоактивные нуклиды природного происхождения содержащиеся в строительных материалах: радий (226 Ra), торий (232 Тh), калий (40 К);
Удельная активность радионуклида (А) - отношение активности радионуклида в образце к массе образца, Бк/кг;
Удельная эффективная активность ЕРН (А эфф) - суммарная удельная активность EPH в материале, определяемая с учетом их биологического воздействия на организм человека определяемая по формуле:
А эфф = А Ra + 1,31А Th + 0,085А K ,
где А Ra , А Th , А K – удельные активности радия, тория, калия соответственно, Бк/кг.
|
Отпускная и передаточная прочность |
Отпускная прочность бетона в железобетонных изделиях назначается с учетом условий транспортировки, монтажа и срока загружения изделий, а также с учетом технологии их изготовления и возможности дальнейшего роста прочности бетона в изделиях в зависимости от климатических условий района строительства и времени года.
Фактическая прочность бетона (в проектном возрасте, передаточная и отпускная) должна соответствовать требуемой, назначаемой по ГОСТ 18105 в зависимости от нормируемой прочности бетона, указанной в ТНПА, а также с учетом показателя фактической однородности прочности бетона.
Для предприятий, где возможно обеспечить высокую однородность прочности бетона, с целью экономии цемента, ГОСТ 13015.0 рекомендует снижать фактическую прочность бетона по сравнению с нормируемой (но не менее требуемой) путем соответствующего подбора его состава.
Коэффициентвариации прочности бетона по сжатию в партии для конструкций высшей категории качества устанавливается в ТНПА на конструкции конкретных видов и должен быть не более:
9% - для тяжелого бетона всех классов или марок и легкого бетона класса В12,5 и выше;
10% - для легкого бетона (за исключением бетона крупнопористой структуры) класса В10 и ниже, а также для плотного силикатного бетона;
12% - для автоклавного ячеистого бетона.
Поставкаконструкций потребителю допускается после достижения бетоном требуемой отпускной прочности.
При назначении отпускной прочности бетона следует учитывать период года: холодный или теплый.
Согласно ГОСТ 13015.0 за холодный период года принимают период, начиная и кончая месяцами, характеризующимися среднемесячной температурой наружного воздуха 0° С, а за теплый период - остальное время года.
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ЭФФЕКТИВНОЙ АКТИВНОСТИ ЕСТЕСТВЕННЫХ РАДИОНУКЛИДОВ
Издание официальное
МЕЖГОСУДАРСТВЕННАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОМИССИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, ТЕХНИЧЕСКОМУ НОРМИРОВАНИЮ И СЕРТИФИКАЦИИ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ (МНТКС) Москва
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН институтом НИИСФ с участием ВНИПИИстройсырье Российской Федерации ВНЕСЕН Госстроем России
2 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации и техническому нормированию в строительстве (МНТКС) 14 марта 1994 г.
Изменение № 1 принято Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС) 10.12.97
Изменение № 2 принято Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС) 17.05.2000
Зарегистрировано Бюро по стандартам МГС № 3691
|
Наименование государства |
Наименование органа государственного управления строительством |
|
Азербайджанская Республика |
Госстрой Азербайджанской Республики |
|
Республика Беларусь |
Минстройархитектуры Республики Беларусь |
|
Республика Казахстан |
Комитет по делам строительства Министерства энергетики, индустрии и торговли Республики Казахстан |
|
Кыргызская Республика |
Государственный Комитет при Правительстве Кыргызской Республики по архитектуре и строительству |
|
Республика Молдова |
Министерство окружающей среды и благоустройств территорий Республики Молдова |
|
Российская Федерация |
Госстрой России |
|
Республика Таджикистан |
Комитет по делам архитектуры и строительства Республики Таджикистан |
|
Республика Узбекистан |
Госкомархитектстрой Республики Узбекистан |
3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
4 ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ с 1 января 1995 г. в качестве государственного стандарта Российской Федерации Постановлением Госстроя России от 30 июня 1994 г. № 18-48
5 ИЗДАНИЕ (март 2007 г.) с Изменениями № 1, 2, принятыми в феврале 1998 г., декабре 2000 г. (ИУС 5-98, 5-2001)
© Издательство стандартов, 1995 © Стандартинформ, 2007
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии
ГОСТ 30108-94
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ СТРОИТЕЛЬНЫЕ
Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов
Building materials and elements.
Determination of specific activity of natural radioactive nuclei
Дата введения 1995-01-01
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на неорганические сыпучие строительные материалы (щебень, гравий, песок, цемент, гипс и др.) и строительные изделия (плиты облицовочные, декоративные и другие изделия из природного камня, кирпич и камни стеновые), а также на отходы промышленного производства, используемые непосредственно в качестве строительных материалов или как сырье для их производства, и устанавливает методы определения удельной эффективной активности естественных радионуклидов для оценки строительных материалов и изделий в соответствии с требованиями, приведенными в приложении А, и порядок проведения контроля.
ГОСТ 8.326-89* Государственная система измерений. Метрологическая аттестация средств измерений
ГОСТ 8.513-84** Государственная система измерений. Поверка средств измерений. Организация и порядок проведения
ГОСТ 24104-88*** Весы лабораторные общего назначения и образцовые. Общие технические условия
ГОСТ 29329-92 Весы для статического взвешивания. Общие технические требования
3 Определения, обозначения и сокращения
В настоящем стандарте применяют следующие термины и обозначения:
Естественные радионуклиды (ЕРН) - основные радиоактивные нуклиды природного происхождения, содержащиеся в строительных материалах: радий (226 Ra), торий (232 Th), калий (40 К).
Удельная активность радионуклида (А) - отношение активности радионуклида в образце к массе образца, Бк/кг.
* На территории Российской Федерации действуют ПР 50.2.009-94. ** На территории Российской Федерации действуют ПР 50.2.006-94. *** С 1 июля 2002 г. введен в действие ГОСТ 24104-2001.
Издание официальное
Удельная эффективная активность ЕРН (Л,фф) - суммарная удельная активность ЕРН в материале, определяемая с учетом их биологического воздействия на организм человека по формуле
Л>фф = ^Ra + I ’3 1/Iji, + 0,085/4 к, (1)
где /l Ra , А Т1]1 А к - удельные активности радия, тория, калия соответственно, Бк/кг.
4 Методы определения удельной эффективной активности естественных радионуклидов
Настоящий стандарт устанавливает экспрессный и лабораторный методы определения удельной эффективной активности ЕРН в строительных материалах и изделиях.
4.1 Экспрессный метод
4.1.1 Назначение метода
Экспрессный метод предназначен для проведения:
Периодического и входного контроля сыпучих строительных материалов и отходов промышленного производства (далее - сыпучих материалов), а также строительных изделий в соответствии с действующими нормативными документами;
Предварительной оценки разрабатываемых горных пород в карьере (приложение Г).
Условием применения экспрессного метода является отсутствие загрязнения материалов и
изделий техногенными радионуклидами.
4.1.2 Средства контроля
4.1.2.1 Переносные радиометры удельной эффективной активности ЕРН, использующие гамма-спектрометрический метод измерений (например, типа РКП-305МС), со следующими техническими характеристиками:
Нижний предел определения величины А э фф не более 100 Бк/кг;
Относительная погрешность определения величины А э фф не более 30 %.
4.1.2.2 Контрольный радионуклидный источник активностью от 100 до 1000 Бк для проверки воспроизводимости показаний радиометра.
4.1.2.3 Применяемая радиометрическая аппаратура должна подвергаться обязательным государственным метрологическим испытаниям в соответствии с ГОСТ 8.326 и ГОСТ 8.513, подтверждаемым свидетельством о государственной метрологической аттестации и комплектоваться аттестованными в установленном порядке методиками выполнения измерений, обеспечивающими введение необходимых поправок и оценку погрешности результатов в условиях реальных измерений.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
4.1.3 Порядок подготовки аппаратуры к проведению измерений и контроль ее работоспособности
Подготовку аппаратуры к проведению измерений проводят в соответствии с инструкцией по ее эксплуатации.
Для проверки работы аппаратуры перед началом и после выполнения рабочих измерений проводят измерения с помощью контрольного источника. Разница показаний между этими измерениями не должна превышать 5 %.
4.1.4 Порядок проведения контроля
4.1.4.1 При контроле сыпучих материалов на складе контрольные точки выбирают:
На конусах или штабелях - по периметрам горизонтальных сечений с интервалом не более 10 м, высота нижнего сечения от подошвы конуса или штабеля должна быть не менее 1 м;
На карте намыва - в узлах прямоугольной сети 10 х 10 м.
4.1.4.2 При входном контроле сыпучих строительных материалов контрольные точки выбирают в каждом транспортном средстве на расстоянии не менее 1 м от бортовой стенки:
В железнодорожном транспорте (полувагоне и платформе) - не менее двух точек;
В автомобильном транспорте - одну точку в центре кузова;
На водном транспорте (на барже - площадке или бункерных судах) - не менее двух точек, расположенных вдоль оси судна.
4.1.4.3 При проведении контроля строительных изделий из них формируют прямоугольную призму с основанием не менее 1,2 х 1,2 м, и высотой 0,5 м или выбирают поддон (пакет) изделий, уложенных не в «елочку», с размерами не менее указанных, и в центре верхней плоскости изделий выбирают контрольную точку.
4.1.4.4 Измерения проводят путем установки блока детектирования радиометра в контрольной
точке на ровной поверхности материала. За ровную принимают поверхность, на которой размеры выступов (впадин) не превышают диаметр блока детектирования.
В каждой контрольной точке проводят не менее трех последовательных измерений.
4.1.4.5 Для снижения влияния бокового излучения на результаты измерения должны проводиться на расстоянии не менее 20 м от зданий, сооружений, массивов горных пород и строительных материалов и изделий.
4.1.5 Правила обработки результатов измерений
4.1.5.1 За результат определения величины А э фф в контрольной точке принимают значение, определяемое по формуле
„ X ^эфф.г + А
(2)
где / = 1,2.....п - номер измерения в данной точке;
п - количество измерений в данной точке (и > 3);
Д,фф л - значение величины А,фф при /-м измерении;
Д - абсолютная погрешность измерения, оцениваемая в соответствии с методикой выполнения измерений.
4.1.5.2 За результат определения величины удельной эффективной активности ЕРН в партии материала (П э фф п) принимают максимальное из значений Д,фф. т.у, полученных при измерениях в контрольных точках данной партии.
4.1.6 Правила оформления результатов контроля
Показания прибора и результаты контроля заносят в журнал по форме приложения Б.
В журнале регистрируют дату проведения контроля, наименование материала (изделия), привязку контрольных точек измерения, особенности условий измерений (расстояние от источника бокового излучения, температура воздуха и др.), показания прибора (значения удельной активности каждого радионуклида или удельной эффективной активности ЕРН в материале) с оценкой погрешности, результат определения величины И э фф п, предварительное заключение о классе материала.
В случае, если определенная при контроле величина A равна верхнему граничному значению, установленному для соответствующего класса, материал необходимо относить к следующему классу.
4.2 Лабораторный метод
4.2.1 Назначение метода
Лабораторный метод предназначен для:
Установления класса строительного материала (изделия);
Уточнения класса строительного материала (изделия) в случае получения граничных значений по экспрессному методу;
Сертификации продукции.
4.2.2 Средства контроля
4.2.2.1 Радиометрическая установка на основе стационарного гамма-спектрометра со следующими техническими характеристиками:
Диапазон энергии регистрируемого гамма-излучения от 0,1 до 3 МэВ;
Нижний предел определения удельной активности каждого ЕРН не более 50 Бк/кг;
Относительная погрешность определения удельной активности ЕРН не более 20 % при доверительной вероятности 0,95.
4.2.2.2 Комплект аттестованных мер (стандартных образцов) удельной активности ЕРН.
4.2.2.3 Вспомогательное оборудование:
Набор контейнеров для навесок материала установленного объема с крышками;
Лабораторная дробилка;
Контрольное сито с круглыми отверстиями диаметром 5 мм;
Сушильный шкаф;
Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 или лабораторные по ГОСТ 24104.
4.2.2.4 Радиометрическая установка должна иметь свидетельство о государственной метрологической аттестации и аттестованного в установленном порядке методику выполнения измерений удельной активности ЕРН.
4.2.3 Порядок подготовки аппаратуры к проведению контроля
Подготовку радиометрической установки к измерениям и измерения проводят в соответствии с методикой выполнения измерений.
4.2.4 Порядок проведения контроля
4.2.4.1 Отбор и подготовка проб
Определение удельных активностей ЕРН в сыпучих материалах проводят на навесках, отобранных из представительной пробы.
Представительную пробу получают путем перемешивания и квартования не менее 10 точечных проб, отобранных из контрольных точек, указанных в 4.1.4.1 и 4.1.4.2. Отбор проб производят в соответствии с требованиями действующих нормативных документов. Представительную пробу с размером зерен более 5 мм измельчают до размеров зерен менее 5 мм. В зависимости от объема применяемого в радиометрической установке контейнера пробу массой от 2,5 до 10 кг упаковывают в двойной мешок, между стенками которого помещают паспорт пробы с наименованием материала, адреса предприятия, направившего пробу, места и даты отбора пробы.
Определение удельных активностей ЕРН в строительных изделиях и облицовочных материалах из природного камня проводят также на навесках, отобранных из представительной пробы.
Представительную пробу массой от 2,5 до 10 кг получают путем измельчения изделий (кирпича, плит, околов природного камня, полученных при производстве облицовочных материалов), отобранных при приемке партии согласно действующим нормативным документам. Допускается использование материала, полученного при определении предела прочности при сжатии, растяжении или изгибе изделий, или специально приготовленных образцов.
Представительную пробу с размером зерен менее 5 мм упаковывают в двойной мешок, как указано выше.
Для определения удельных активностей ЕРН полученные представительные пробы высушивают до постоянной массы, затем заполняют пять контейнеров и контейнеры взвешивают. Насыпную плотность определяют путем деления массы навески в каждом контейнере на объем контейнера.
Контейнеры герметично закрывают, маркируют и выдерживают в комнатных условиях в течение времени, установленного методикой выполнения измерений для получения радиоактивного равновесия ЕРН.
4.2.4.2 Контейнеры с навесками последовательно устанавливают в радиометрическую установку и проводят измерения в соответствии с методикой выполнения измерений.
4.2.5 Правила обработки и оформления результатов измерений и контроля
4.2.5.1 Обработку результатов и оценку погрешности измерений производят в соответствии с методикой выполнения измерений отдельно для каждой навески и для каждого из ЕРН.
4.2.5.2 В качестве результатов измерений удельных активностей ЕРН в представительной пробе принимают средние арифметические значения удельных активностей каждого радионуклида (Ну) по пяти навескам
(3)
где i = 1, 2, . . . , п - номер навески.
Абсолютную погрешность определения величины Aj вычисляют по формуле
(4)
где a.j - абсолютная погрешность определения удельной активности /-го радионуклида в навесках пробы, оцениваемая в соответствии с методикой выполнения измерений на радиометрической установке.
4.2.5.3 Значение удельной эффективой активности ЕРН (Афф) для представительной пробы вычисляют в соответствии с формулой (1) с использованием значений Aj для каждого радионуклида. Абсолютную погрешность определения значений А,фф вычисляют по формуле
Л = ^ Л^ а +1,7- A^ h + 0,007 .
4.2.5.4 За результат определения удельной эффективной активности ЕРН в контролируемом материале и установления класса материала принимают значение, определяемое по формуле
Дфф.м = Л>фф + А (6)
4.2.5.5 Результаты определения удельной эффективной активности ЕРН в материалах заносят в журнал, в котором должны быть указаны:
Наименование материала;
Наименование предприятия-изготовителя или предприятия-потребителя;
Местоположение точек отбора пробы;
Даты отбора пробы и проведения измерений;
Удельные активности радия, калия, тория с погрешностями;
Удельная эффективная активность с погрешностью;
Фамилия, должность и подпись лица, проводившего измерения.
4.2.5.6 Результаты испытания материала оформляют в виде протокола испытаний по форме, приведенной в приложении В.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(обязательное)
Критерии для принятия решения об использовании строительных материалов согласно гигиеническим нормативам
(Временные критерии для организации контроля и принятия решений, утвержденные Главным государственным санитарным врачом СССР А.И. Кондрусевым, № 5789-91 от 10.06.91)
Примечание - При необходимости в национальных нормах, действующих на территории государства, величина удельной эффективной активности естественных радионуклидов может быть изменена в пределах норм, указанных в таблице.
Приложение А. (Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
Журнал радиационного контроля строительных материалов (изделий)
Измеряемый материал, партия, транспортное средство_
Оператор
Результат определения удельной эффективной активности ЕРН в строительных материалах (изделиях) Дэфф.п_
Заключение о классе материала
Протокол испытаний по определению удельной эффективной активности ЕРН в строительных материалах (изделиях)
1 Наименование организации и подразделения, проводившего измерения, номер аттестата аккредитации (свидетельства о государственной метрологической аттестации радиометрической установки)_
2 Дата проведения измерения_
3 Метод измерения_
4 Наименование материала (ГОСТ, ТУ)_
5 Наименование предприятия-изготовителя или предприятия-потребителя
6 Количество и местоположение контрольных точек_
7 Результаты измерений представительной пробы (номер протокола испытаний по рабочему журналу)
Примечание - Данные об активностях приводятся с указанием погрешностей измерений.
8 Заключение о классе материала_
9 Должность и подпись лица, ответственного за проведение измерений_
Определение удельной эффективной активности горных пород в карьере
Контрольные точки по дну карьера располагают в узлах прямоугольной сети 10 х 10 м.
Контрольные точки на кровле и подошве уступа располагают вдоль профиля с интервалом не более 10 м. Расстояние между профилями должно быть от 5 до 10 м, расстояние профиля от края уступа - от 1 до 5 м.
Для учета влияния бокового излучения от уступов высотой более 1 м измеренную величину А э фф следует разделить на приведенный ниже поправочный коэффициент.
Контрольные точки на откосе уступа располагают по профилю вдоль фронта работ с интервалом не более 10 м при высоте профиля от подошвы уступа не менее 1 м. Поправочный коэффициент при высоте 1 м равен 1,45.
При значениях Дэфф > 370 Бк/кг интервал опробования следует уменьшить для оконтуривания аномальных участков с целью отнесения пород ко II, III или IV классам строительных материалов в соответствии с требованиями, приведенными в приложении А.
УДК 691.001.4:006.354 МКС 91.100.01 Ж19 ОКСТУ 5907
Ключевые слова: неорганические сыпучие строительные материалы, отходы промышленного производства, удельная эффективная активность естественных радионуклидов
Редактор Л. В. Коретникова Технический редактор В.Н. Прусакова Корректор М.С. Кабашова Компьютерная верстка И.А. Налейкиной
Подписано в печать 28.03.2007. Формат 60 х 84 1 /s. Бумага офсетная. Гарнитура Таймс. Печать офсетная. Уел. печ.л. 1,40. Уч.-изд.л. 0,87. Тираж 108 экз. Зак. 303. С 3895.
ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ», 123995 Москва, Гранатный пер., 4.
Набрано во ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ» на ПЭВМ.
Отпечатано в филиале ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ» - тип. «Московский печатник», 105062 Москва, Лялин пер., 6.
Удельная эффективная активность А m Эфф природных радионуклидов в строительных материалах (песок, щебень, цементное и кирпичное сырье и др.) и отходах промышленного производства, используемые для изготовления строительных материалов (зола, шлаки и др.), рассчитывается по формуле:
А m Эфф = А Ra 226 + 1,31 А Т h 232 + 0,085 А K 40 + 0,22 А Cs 137 ,
Таблица 6.6.
Удельная активность естественных радионуклидов в строительных материалах (Бк/кг).
где А Ra - удельная активность радия - 226, А Т h - удельная активность тория - 232 берутся из табл. 6.6, а А к - удельная активность калия - 40 и А Cs - удельная активность цезия - 137 берутся из табл. 6.5 результатов (пересчетные значения).
Полученные значения А m Эфф записать в табл. 6.5 результатов.
Полученные значения удельной эффективной активности для исследуемых материалов сравнить со значениями, приведенными в табл. 6.4 и сделать вывод об их применяемости.
При A m эфф > 1350 Бк кг -1 использование материалов для строительных целей ЗАПРЕЩАЕТСЯ.
Выводы по выполненной работе
Вопросы к зачёту
1. В каких домах построенных из различных строительных материалов радиационный фон будет наибольшим: деревянных, кирпичных, бетонных?
2. От каких факторов зависит измеряемая величина радиационного фона?
3. Какие радионуклиды обычно измеряются в образцах строительного материала?
4. Какой радионуклид чернобыльского происхождения нормируется в образцах строительных материалов?
5. На какие строительные и природные материалы введены нормативы?
6. Какие природные радионуклиды присутствуют в строительных материалах?
7. Устройство и принцип работы РУГ-91?
8. Опишите ход определения проб, обоснуйте полученные данные и выводы.
МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ОТ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ
I. Цель работы : Определение изменения потока γ-фотонов ионизирующего излучения в зависимости от расстояния. Исследование эффективности защиты от ионизирующего излучения различными материалами (экранами).
2. Порядок выполнения работы:
2.1. Изучить настоящие методические материалы.
2.2. Законспектировать в рабочую тетрадь ответы на вопросы к зачёту.
2.3. Перечертить в тетрадь таблицы и заполнить их во время работы с прибором, рассчитать полученные данные и сделать вывод о результатах выполненных измерений.
ВОЗДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕЙ РАДИАЦИИ
НА ЧЕЛОВЕКА
Воздействию ионизирующего излучения (ИИ) человек подвергается постоянно за счет:
· воздействия природных излучений (солнечная и космическая радиация, излучение из недр земли и др.),
· при работе с источниками ИИ на предприятиях (учреждениях), воздействие стен зданий и др.
· при проведении медицинских рентгенорадиологических процедур и т.п.
Но наиболее массовое облучение людей может иметь место при применении ядерного оружия , а также после крупных аварий на радиационно опасных объектах . Это требует от каждого человека строгого соблюдения основ радиационной безопасности.
В 1896 русский физиолог И. Р. Тарханов впервые показал, что рентгеновское излучение, проходя через живые организмы, нарушает их жизнедеятельность. И действительно, ионизирующие излучения оказалось очень опасным для человека: в 1895 г. радиационный ожог рук получил Анри Беккерель, в 1902 г. - лучевой рак кожи был выявлен у Марии С. Кюри, в 1907 г. было описано 7 случаев смерти от ионизирующей радиации др. учёных. Мутагенное воздействие ионизирующего излучения впервые установили русские ученые Р.А. Надсон и Р.С. Филиппов в 1925 году в опытах на дрожжах. В 1927 году это открытие было подтверждено Р. Меллером на классическом генетическом объекте - дрозофиле.
Особенности воздействия ИИ на человека характеризуются следующими особенностями:
1. У живых организмов нет специальных органов для распознавания действия этого фактора.
2. Ионизирующая радиация способна вызвать отдаленные последствия:
Злокачественные опухоли,
Укорочение жизни,
Снижение иммунитета.
3. Способна глубоко проникать в облучаемую ткань.
4. Способна к суммарному кумулятивному действию.
5. Поражающий эффект возникает при ничтожных количествах поглощенной энергии. При облучении человека смертельной дозой γ-излучения, равной 6 Гр, в его организме выделяется энергия, равная примерно: E=mD=70 кг 6 Гр=420 Дж. Такая энергия передается организму человека одной чайной ложкой горячей воды.
3.1. Облучение человека. В настоящее время проникающая радиация воздействует на организм человека следующим образом:
1. Вызывает внешнее облучение человека γ-лучами из космоса, с поверхности Земли, от строительных материалов, от чернобыльских радионуклидов.
2. Проникновение газообразного элемента радона в атмосферу, а затем с вдыхаемым воздухом - в организм.
3. Переход радиоактивности в растения через корни и их проникновение в организм человека с пищей.
Поскольку энергия, поглощаемая тканью человека мала, естественно предположить, что тепловое воздействие ионизирующей радиации не является непосредственной причиной лучевой болезни и гибели человека. Действительно, в основе биологического воздействия ионизирующей радиации на живой организм лежат химические процессы, происходящими в живых клетках после их облучения. Радиоактивные излучения вызывают ионизацию атомов и молекул живых тканей, в результате чего происходит разрыв нормальных молекулярных связей и изменение химической структуры клеточных макромолекул. Эти изменения влекут за собой либо гибель либо мутацию клеток.
Воздействие ионизирующего излучения на ткани организма имеет несколько стадий:
| 1. Образование заряженных частиц . Проникающие в ткани организма α- и β-частицы теряют энергию вследствие электрических взаимодействий с электронами тех атомов, близ которых они проходят. | |
| 2. Электрические взаимодействия . Под влиянием проникающей радиации от атомов ткани организма отрываются электроны. Они заряжены отрицательно, поэтому остальная часть исходного нейтрального атома становится положительно заряженной. Этот процесс называется ионизацией. Оторвавшиеся электроны могут ионизировать другие атомы. | |
| 3. Физико-химические изменения. И свободный электрон, и ионизированный атом не могут долго находиться в таком состоянии. Поэтому они вступают в сложную цепь реакций, в результате которых образуются новые молекулы. В их состав входят такие чрезвычайно реакционно-способные молекулы, как "свободные радикалы" (ОН - - радикал гидроксила, НО 2 - гидроперекисный радикал, Н 2 О 2 - перекись водорода, О - атомарный кислород, О о - синглетный кислород и др.). Они обладают сильными окислительными и токсическими свойствами. | |
| 4. Химические изменения. Образовавшиеся свободные радикалы реагируют как друг с другом, так и с другими молекулами. Вступая в соединения с органическими веществами, они вызывают значительные химические изменения в клетках и тканях. Химический состав клетки изменяется в результате радиолиза её компонентов или метаболических процессов взаимодействия различных клеточных органелл, денатурации белковых и других органических структур с образованием токсических гистаминоподобных веществ. Наступает деполимеризация гиалуроновой кислоты, глико- и липопротеидов, нарушается проницаемость клеточных мембран, структура ДНК и РНК. | |
| 5. Биологические эффекты. могут наступить как через несколько секунд, так и через десятилетия после облучения и явиться причиной немедленной гибели клеток, или способствовать развитию: 1) ранних изменений в клетках , которые приводят к возникновению рака; генетическим мутациям, оказывающим влияние на будущие поколения; поражению плода и зародыша вследствие облучения матери в период беременности; развитию лучевой болезни, характеризующейся развитием: геморрагического синдрома, кишечного синдрома и церебрального синдрома; 2) отдаленных последствий : увеличения количества раковых заболеваний, лейкозов, повышения генетического груза, укорочения продолжительности жизни. |
Поведение всосавшихся в кровь радионуклидов определяется:
1). Важностью для организма стабильных изотопов данных элементов для определенных тканей и органов. Например, кальций выполняет специфическую роль, входит в состав тканей, в особенности, в костную систему. Йод накапливается в щитовидной железе, цезий является внутриклеточным электролитом и т.д.
2). Физико–химическими свойствами радионуклидов – положением элементов в периодической системе Д.И. Менделеева, валентной формой радиоизотопа и растворимостью химического соединения, способностью образовывать коллоидные соединения в крови и тканях и др. факторами.
Для всех радионуклидов критическими органами являются кроветворная система и половые железы потому, что они наиболее уязвимы даже при малых дозах радиации. Попавшие в организм животных и человека радиоактивные изотопы, так же как и стабильные изотопы элементов, выводятся в результате обмена из организма с калом, мочой, молоком, яйцами (куры, гуси) и другими путями. Различают:
а) Прямое действие - молекула испытывает изменения непосредственно от излучения при прохождении через неё фотона или заряженной частицы, а поражающее действие связано с актом возбуждения и ионизации атомов и макромолекул (в первую очередь, гормонов и ферментов). В зависимости от дозы поглощенных лучей может идти процесс деполимеризации коллоидных структур или, наоборот, их полимеризации.
б) Непрямое или косвенное действие - молекула получает энергию, приводящую к её изменениям, от продуктов радиолиза воды (Н 2 O 2 , О 2 - , ОН -) или растворенных веществ, а не поглощенной самими молекулами.
Большое значение имеет миграция энергии по молекулам биополимеров, в результате которой поглощение энергии, происшедшее в любом месте макромолекулы, приводит к поражению её активного центра (например, к инактивации белка-фермента). Кроме того, не всякая передача энергии ионизирующей частицей приводит к лучевому повреждению. При объяснении этого парадокса были сформулированы принципы попадания и мишени . Согласно указанным принципам в клетках имеются определенные участки (мишени), попадание в которые приводит к поражению. Радиационный эффект обусловлен одним или несколькими попаданиями ионизирующих частиц в клетку. В зависимости от того, сколько случаев попадания в мишень необходимо для поражения (один, два и т.д.), различают объекты одно-, двухударные и т.д. Наиболее строго принцип попаданий применим к анализу поражения одноударных объектов. При этом ионизирующая радиация может вызывать:
- стохастические (редкие) повреждения, для их появления не существует минимальных доз. По мере снижения дозы последствия по-прежнему возможны, но их вероятность становится меньшей. С увеличением дозы повышается не тяжесть этих эффектов, а вероятность (риск) их появления . Основными стохастическими последствиями являются раковые заболевания и наследственные генетические пороки . Коэффициенты риска их возникновения представлены в табл. 7.1.
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ЭФФЕКТИВНОЙ
АКТИВНОСТИ ЕСТЕСТВЕННЫХ РАДИОНУКЛИДОВ
ГОССТРОЙ РОССИИ
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН институтом НИИСФ с участием ВНИПИИстромсырье Российской Федерации
ВНЕСЕН Госстроем России
2 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации и техническому нормированию в строительстве (МНТКС) 14 марта 1994 г.
Наименование государства | Наименование органа государственного управления строительством |
Азербайджанская Республика | Госстрой Азербайджанской Республики |
Республика Армения | Госупрархитектуры Республики Армения |
Республика Беларусь | Госстрой Республики Беларусь |
Республика Казахстан | Минстрой Республики Казахстан |
Кыргызская Республика | Госстрой Кыргызской Республики |
Республика Молдова | Минархстрой Республики Молдова |
Российская Федерация | Госстрой России |
Республика Таджикистан | Госстрой Республики Таджикистан |
Республика Узбекистан | Госкомархитектстрой Республики Узбекистан |
3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
4 ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ с 1 января 1995 г. в качестве государственного стандарта Российской Федерации Постановлением Госстроя России от 30 июня 1994 г. № 18-48
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ СТРОИТЕЛЬНЫЕ
Определение удельной эффективной активности
естественных радионуклидов
Building materials and elements. Determination of
specific activity of natural radioactive nuclei
Дата введения 1995-01-01
1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящий стандарт распространяется на неорганические сыпучие строительные материалы (щебень, гравий, песок, цемент, гипс и др.) к строительные изделия (плиты облицовочные, декоративные и другие изделия из природного камня, кирпич и камни стеновые), а также на отходы промышленного производства, используемые непосредственно в качестве строительных материалов или как сырье для их производства, и устанавливает методы определения удельной эффективной активности естественных радионуклидов для оценки строительных материалов и изделий в соответствии с требованиями, приведенными в приложении А, и порядок проведения контроля.
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
где i = 1, 2, ..., п - номер измерения в данной точке;
п - количество измерений в данной точке (n ³ 3);
A эфф. i -значение величины А эфф при i -м измерении;
D -абсолютная погрешность измерения, оцениваемая в соответствии с методикой выполнения измерений.
4.1.5.2 За результат определения величины удельной эффективной активности ЕРН в партии материала (А эфф.п) принимают максимальное из значений А эфф.т. j , полученных при измерениях в контрольных точках данной партии.
4.1.6 Правила оформления результатов контроля
Показания прибора и результаты контроля заносят в журнал по форме приложения Б.
В журнале регистрируют дату проведения контроля, наименование материала (изделия), привязку контрольных точек измерения, особенности условий измерений (расстояние от источника бокового излучения, температура воздуха и др.), показания прибора (значения удельной активности каждого радионуклида или удельной эффективной активности ЕРН в материале) с оценкой погрешности, результат определения величины А эфф.п, предварительное заключение о классе материала.
В случае, если определенная при контроле величина А эфф.п равна верхнему граничному значению, установленному для соответствующего класса, материал необходимо относить к следующему классу.
4.2 Лабораторный метод
4.2.1 Назначение метода
Лабораторный метод предназначен для:
Установления класса строительного материала (изделия);
Уточнения класса строительного материала (изделия) в случае получения граничных значений по экспрессному методу;
Сертификации продукции.
4.2.2 Средства контроля
4.2.2.1 Радиометрическая установка на основе стационарного гамма-спектрометра со следующими техническими характеристиками:
Диапазон энергии регистрируемого гамма-излучения от 0,1 до 3 МэВ;
Нижний предел определения удельной активности каждого ЕРН не более 50 Бк/кг;
Относительная погрешность определения удельной активности ЕРН не более 20 % при доверительной вероятности 0,95.
4.2.2.2 Комплект аттестованных мер (стандартных образцов) удельной активности ЕРН.
4.2.2.3 Вспомогательное оборудование:
Набор контейнеров для навесок материала установленного объема с крышками;
Лабораторная дробилка;
Контрольное сито с круглыми отверстиями диаметром 5 мм;
Весы настольные циферблатные по ГОСТ 29329 или лабораторные по ГОСТ 24104 .
4.2.2.3. (Измененная редакция, Изм. № 1).
4.2.2.4 Радиометрическая установка должна иметь свидетельство о государственной метрологической аттестации и аттестованную в установленном порядке методику выполнения измерений удельной активности ЕРН.
4.2.3. Порядок подготовки аппаратуры к проведению контроля
Подготовку радиометрической установки к измерениям и измерения проводят в соответствии с методикой выполнения измерений.
4.2.4. Порядок проведения контроля
4.2.4.1 Отбор и подготовка проб
Определение удельных активностей ЕРН в сыпучих материалах проводят на навесках, отобранных из представительной пробы.
Представительную пробу получают путем перемешивания и квартования не менее 10 точечных проб, отобранных из контрольных точек, указанных в 4.1.4.1 и 4.1.4.2. Отбор проб производят в соответствии с требованиями действующих нормативных документов. Представительную пробу с размером зерен более 5 мм измельчают до размеров зерен менее 5 мм. В зависимости от объема применяемого в радиометрической установке контейнера пробумассой от2,5 до 10 кг упаковывают в двойной мешок, между стенками которого помещают паспорт пробы с наименованием материала, адреса предприятия, направившего пробу, места и даты отбора пробы.
Определение удельных активностей ЕРН в строительных изделиях и облицовочных материалах из природного камня проводят также на навесках, отобранных из представительной пробы.
Представительную пробу массой от 2,5 до 10 кг получают путем измельчения изделий (кирпича, плит, около природного камня, полученных при производстве облицовочных материалов), отобранных при приемке партии согласно действующим нормативным документам. Допускается использование материала, полученного при определении предела прочности при сжатии, растяжении или изгибе изделий, или специально приготовленных образцов.
Представительную пробу с размером зерен менее 5 мм упаковывают в двойной мешок, как указано выше.
Для определения удельных активностей ЕРН полученные представительные пробы высушивают до постоянной массы, затем заполняют пять контейнеров и контейнеры взвешивают. Насыпную плотность определяют путем деления массы навески в каждом контейнере на объем контейнера.
Контейнеры герметично закрывают, маркируют и выдерживают в комнатных условиях в течение времени, установленного методикой выполнения измерений для получения радиоактивного равновесия ЕРН.
4.2.4.2 Контейнеры с навесками последовательно устанавливают в радиометрическую установку и проводят измерения в соответствии с методикой выполнения измерений.
4.2.5 Правила обработки и оформления результатов измерений и контроля
4.2.5.1 Обработку результатов и оценку погрешности измерений производят в соответствии с методикой выполнения измерений отдельно для каждой навески и для каждого из ЕРН.
4.2.5.2 В качестве результатов измерений удельных активностей ЕРН в представительной пробе принимают средние арифметические значения удельных активностей каждого радионуклида (А j ) по пяти навескам:
где i = 1, 2, ..., n ¾ номер навески.
Абсолютную погрешность определения величины А j вычисляют по формуле
где a j -абсолютная погрешность определения удельной активности j -го радионуклида в навесках пробы, оцениваемая в соответствии с методикой выполнения измерений на радиометрической установке.
4.2.5.3 Значение удельной эффективной активности ЕРН (А эфф) для представительной пробы вычисляют в соответствии с формулой (1) с использованием значений А j для каждого радионуклида.
Абсолютную погрешность определения значений А эфф вычисляют по формуле
4.2.5.4 За результат определения удельной эффективной активности ЕРН в контролируемом материале и установления класса материала принимают значение, определяемое по формуле
4.2.5.5 Результаты определения удельной эффективной активности ЕРН в материалах заносят в журнал, в котором должны быть указаны:
Наименование материала;
Наименование предприятия-изготовителя или предприятия-потребителя;
Местоположение точек отбора пробы;
Даты отбора пробы и проведения измерений;
Удельные активности радия, калия, тория с погрешностями;
Удельная эффективная активность с погрешностью;
Фамилия, должность и подпись лица, проводившего измерения.
4.2.5.6 Результаты испытания материала оформляют в виде протокола испытаний по форме, приведенной в приложении В.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(обязательное)
Критерии для принятия решения об использовании строительных материалов согласно гигиенических нормативов
Удельная эффективная активность (А эфф), Бк/кг | Класс материала | Область применения |
До 370 | Все виды строительства |
|
Св. 370 до 740 | Дорожное строительство в пределах населенных пунктов и зон перспективной застройки, строительство производственных сооружений |
|
От 740 до 1500 | Дорожное строительство вне населенных пунктов |
|
Св. 1500 до 4000 | Вопрос об использовании материала решается по согласованию с Госкомсанэпиднадзором |
Примечание – При необходимости в национальных нормах, действующих на территории государства, величина удельной эффективной активности естественных радионуклидов может быть изменена в пределах норм, указанных в таблице.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
ЖУРНАЛ РАДИАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ
СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ (ИЗДЕЛИЙ)
Номер | Привязка | Условия | Результаты измерения в точке | A эфф.т |
||||
н омер измерения i | показания радиометра А эфф. i | погрешность D |
||||||
Результат определения удельной эффективной активности ЕРН в строительных материалах (изделиях) А эфф.п _______________________ Заключение о классе материала ______________________________ | ||||||||
ПРИЛОЖЕНИЕ В
ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЙ
ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ УДЕЛЬНОЙ ЭФФЕКТИВНОЙ АКТИВНОСТИ ЕРН В СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛАХ (ИЗДЕЛИЯХ)
1 Наименование организации и подразделения, проводившего измерения, номер аттестата аккредитации (свидетельства о государственной метрологической аттестации радиометрической установки)
2 Дата проведения измерения
3 Метод измерения
4 Наименование материала (ГОСТ, ТУ)
5 Наименование предприятия-изготовителя или предприятия-потребителя
6 Количество и местоположение контрольных точек
7 Результаты измерений представительной пробы (номер протокола испытаний по рабочему журналу)
Н
омер | Удельная активность, Бк/кг | Погрешность | А эфф.м |
||
226 Ra | 232 Th | 40 K |
|||
Примечание
-Данные об активностях приводятся с указанием погрешностей
измерений.
8 Заключение о классе материала ____________________________
9 Должность и подпись лица, ответственного за проведение измерений
_____________________________________________________________________________
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ЭФФЕКТИВНОЙ АКТИВНОСТИ
ГОРНЫХ ПОРОД В КАРЬЕРЕ
Контрольные точки по дну карьера располагают в узлах прямоугольной сети 10´ 10 м.
Контрольные точки на кровле и подошве уступа располагают вдоль профиля с интервалом не более 10 м. Расстояние между профилями должно быть от 5 до 10 м, расстояние профиля от края уступа-от 1 до 5 м.
Для учета влияния бокового излучения от уступов высотой более 1 м измеренную величину А эфф следует разделить на приведенный ниже поправочный коэффициент.
Поправочный коэффициент
Контрольные точки на откосе уступа располагают по профилю вдоль фронта работ с интервалом не более 10 м при высоте профиля от подошвы уступа не менее 1 м. Поправочный коэффициент при высоте 1 м равен 1,45.
При значениях А эфф > 370 Бк/кг интервал опробования следует уменьшить для оконтуривания аномальных участков в целью отнесения пород ко II, III или IV классам строительных материалов в соответствии с требованиями, приведенными в Приложении А.
Ключевые слова: неорганические сыпучие строительные материалы, отходы промышленного производства, удельная эффективная активность естественных радионуклидов
