CC BY
21
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2016, № 3 (63)
ЕКОЛОГ1Я НА ТРАНСПОРТ!
УДК [504.5 : 691.212 - 047.36] : 378.091.6
Л. Ф. ДОЛИНА1*, В. П. К1ЛЬОВИЙ2*, Д. В. АСТАХОВ3*, М. В. КАЛИМБЕТ4*
1 Каф. «Пдравлжа та водопостачання», Дншропетровський нацюнальний уншерситет зaлiзничного транспорту iменi академiка В. Лазаряна, вул. Лазаряна, 2, Днтропетровськ, 49010, тел. +38 (056) 373 15 09, ел. пошта gidravlika2013@mail.ru, ОЯСГО 0000-0001-6082-7091
2*Штаб цившьного захисту, Днiпропетровський нацiональний унiверситет залiзничного транспорту iменi академiка В. Лазаряна, вул. Лазаряна, 2, Днтропетровськ, 49010, тел. +38(0562) 47 19 72, ел. пошта shtabcz@rr.diit.edu.ua, ОЯСГО 0000-0002-2223-3951
3*Фак. «Промислове та цивiльне будiвництво», Днтропетровський нацiональний унiверситет залiзничного транспорту iменi академiка В. Лазаряна, вул. Лазаряна, 2, Дтпропетровськ, 49010, тел. +38 (056) 373 15 09, ел. пошта demian2803@mail.ru, ОЯСГО 0000-0002-7654-2207
4*Фак. «Промислове та цивiльне будiвництво», Днтропетровський нацiональний унiверситет залiзничного транспорту iменi академiка В. Лазаряна, вул. Лазаряна, 2, Днтропетровськ, 49010, тел. +38 (056) 373 15 09, ел. пошта megusta.ua@yandex.ua, ОЯСГО 0000-0002-2209-6395
МОН1ТОРИНГ РАД1ОАКТИВНОСТ1 СТУДЕНТСЬКОГО М1СТЕЧКА ДНУЗТ
Мета. Робота спрямована на визначення радюактивного забруднення на територп студентського мютеч-ка Днiпропетровського нацiонального унiверситету залiзничного транспорту iменi академiка В. Лазаряна (ДНУЗТ). Методика. Дозиметрами вимiрювалось радюактивне забруднення у рiзних мiсцях (точках) студентського мютечка ДНУЗТ, особлива увага придмлася мiсцям скупчення людей. Центрами вимiрiв стали студентсьш гуртожитки, пам'ятники, зупинки, головнi входи в новий та старий корпуси, аудитори, пiдвали, басейн, котельня та шш^ Результати. На основi дозиметричного контролю вперше в юторп унiверситету виявлеш джерела радiоактивного забруднення студентського мютечка та територп ДНУЗТ. Найбiльший ра-дiацiйний фон спостерiгаeться у трьох точках, а саме: постаментi пам'ятника М. I. Калiнiну, пам'ятнику сту-дентам-вошам, головному входi у новий корпус (колони). Це можна пояснити наявнютю гранiтових матерь алiв, iз яких зробленi постаменти та сходи. Наукова новизна. Найбшьший вклад у величину сумарно! рiч-но! ефективно! дози опромiнення людей вносять джерела юшзуючого випромiнювання (Д1В) будiвельних матерiалiв (до 65-70 %). Рiвень радюактивносп будiвельних матерiалiв визначаеться вмiстом у них природ-них радiонуклiдiв, яш входять в урано-радiевий та торiевий ряди розпаду (18 i 12 радюнуклщв), а також калiя-40. Радюактивнють будiвельних матерiалiв оцiнюеться вмiстом в них домшуючих радiонуклiдiв рaдiя-226, торiя-232 i калiя-40. 1х дом^юча роль пояснюеться тим, що щ довгоживучi високоенергетичнi а, Р,ц-випромiнювaчi е продуктами розпаду радiя-226 в урановому ряду i радiя-224 у торiевому ряду з видiленням радюактивних гaзiв (радон-222 та радон-220). Радюактивш гази збираються у пiдвaлaх навчальних корпуав, !х розпад супроводжуеться 100 % aльфa-випромiнювaнням, який е найбшьш небезпечним. Практична значимiсть. За результатами дослщження зробленi нaступнi висновки: б™ об'ектiв iз тдви-щеним радюактивним випромiнювaнням слад поставити покажчики радюактивносп та попередження щодо небезпеки для дггей i молодi. З метою зменшення рaдiоaктивного впливу радону на студенпв та сшвробгт-ник1в в ушверситеп слад зробити бiльш ефективну вентиляцш пiдвaлiв навчальних корпусiв, басейну та гуртожитк1в.
Ключовi слова: радюактивне опромшювання; монiторинг; студентське мiстечко ВНЗ; будiвельнi матерь али; радон
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нащонального ушверситету залiзничного транспорту, 2016, № 3 (63)
Вступ
Радюеколопчний мошторинг е складовою загального екологiчного мошторингу. Радю-екологiчний монiторинг - комплексна шфор-мацiйна технiчна система спостережень, досл> джень, оцiнювання й прогнозування радiащй-ного стану бiосфери, територш поблизу АЕС i потерпiлих вод вщ радiацiйних аварiй [3, 4]. Серед рiзноманiтних видiв iонiзуючих випро-мiнювань надзвичайно важливими пiд час ви-вчення безпеки здоров'я i життя людини е ви-промшювання, що виникають в результатi роз-паду ядер радiоактивних елементiв, тобто ра-дiоактивне випромiнювання. Природний радiацiйний фон е результатом свщомо! дiяль-ностi людини.
Радiацiйна безпека - це забезпечення захис-ту вщ iонiзуючого опромiнення окремих осiб, 1х потомства i людства в цшому, i в той же час створення вщповщних умов для необхщно! практично! дiяльностi людини, в процес яко! вона може потрапляти тд дiю iонiзуючих ви-промiнювань. Дозиметричний контроль забру-днених i незабруднених територш здшснюють для своечасного отримання даних про дози опромiнення людей та стутнь зараження мю-цевостi, техшки тощо, для вжиття заходiв щодо зменшення небезпеки радiацiйного ураження.
Мета
Метою роботи е визначення радюактивного забруднення на територи студентського мютеч-ка Днiпропетровського нацiонального ушвер-ситету затзничного транспорту iм. академiка В. Лазаряна (ДНУЗТ).
Анал1з останмх досл1джень та публтацт. «У перюд будiвельного буму через вiдсутнiсть нормативних вимог щодо обов'язкового радю-логiчного контролю в мюто Днiпропетровськ була завезена значна кшьюсть будiвельних конструкцiй, облицювального каменю i щебеню (в основному з Тоювського кар'еру) з тд-вищеною радiоактивнiстю. У результат радiа-цiйний фон у мют пiдвищився до 24 мкР/год, i вiн уже вважаеться нормальним (природний 7-15 мкР/год)» [5]. Цi слова можуть бути вщ-несенi не тшьки до Днiпропетровська, але й до багатьох мют i селищ Украши. Ранiше та деко-ли й зараз тд час ухвалень ршень з проекту-
вання й буд1вництва економ1чн1 штереси пре-валюють над еколопчними. Водночас «житло людини зобов'язане мати еколопчну цшнють i, под1бно до людини з дипломатичним паспортом, ¡муштет еколопчно! безпеки» [5].
Екологiя житла — комплекс архтектурно-будiвельних, географiчних, фiзико-хiмiчних та iнженерно-технiчних напрямкiв, як в рамках екологп людини вивчають взаeмодiю i взаемо-вплив невиробничо! i виробничо! дiяльностi людини й природних процесiв, що вщбувають-ся в умовах жило! екосистеми на територи мют, навчальних закладiв (як приклад, ДНУЗТ), i зони 1'х впливу [1, 13, 15].
Вибух реактора №4 на Чорнобильськш АЕС 26 квггня 1986 року вкрай негативно вплинув на навколишне середовище i об'ективною реа-льнiстю наших дшв е те, що мшьйони людей в Укра!ш змушенi жити на забрудненш радю-нуклiдами територи. Також у нашi будинки з-тд землi безперервно надходить радюактив-ний газ радон.
Залежно вiд ди на живий органiзм опромь нення подiляють на зовнiшне i внутршне [16]. Зовнiшне опромiнення припускае, що джерело ди перебувае поза оргашзмом. Це опромiнення формуеться трьома складовими:
— космiчним випромiнюванням;
— випромшюванням радiонуклiдiв, розшя-них у бюсферц
— випромiнюванням матерiалiв i споруд, створених людиною.
У випадку, якщо радiоактивнi речовини з 1'жею, водою або вдихуваним повiтрям потра-пляють всередину оргашзму, з'являеться джерело внутрiшнього опромшення.
У людини, ссавцiв, птах1в та шших аеробю-нтiв, якi мають легеневий апарат, внутршне опромiнення формуеться двома складовими: радюнуклщами, якi вщклалися в тканинах, i радiонуклiдами, що затримались в слизовш оболонцi оргашв дихання (радон та ш.).
Для людини середня тканинна доза зумов-лена продуктами розпаду радону й торда, при концентраци в повiтрi еманацш близько 11,1 Бк/м3 дорiвнюе 2,5 х 10-5Дж/кг за рiк. Доза опромшення базальних лiток бронхiального ештелда внаслiдок переважного осiдання на ньому дочiрнiх продуктiв розпаду еманацiй приблизно в 5 разiв бiльше, шж доза опромь
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нащонального ушверситету зашзничного транспорту, 2016, № 3 (63)
нення альвеолярного ештелда. Поглинена доза в тш людини вщ природних джерел випром1-нювання на бшьшш частин суш1 становить в середньому близько 10-3 Дж/кг за р1к, 70-80 % ще! величини створюе випромшюван-ня, решта припадае на внутршне опромь нення [12].
Природн променев1 навантаження на люди-ну зумовлен випромшюванням, пов'язаним з рад1ацшним фоном споруд, визначаються трьома складовими:
— вторинним косм1чним випромшюванням;
— випромшюванням буд1вельних матер1ал1в;
— радюактивнютю аерозол1в.
Доза вторинного косм1чного випромшюван-ня прямо залежить вщ географ1чного положен-ня населеного пункту й типу будови житла.
В основному дозу зовшшнього опромшю-вання становлять випромшювач1 нуклщи: сви-нець-214, вюмут-214, торш-228, актинш-228, а також калш-40, що знаходиться в основному у верхньому шар1 грунту.
Внутршне опромшення людини здшсню-еться радюнуклщами, яю потрапляють всере-дину оргашзму з пов1трям, водою, !жею. Найб1-льше впливають радон, калш, радш, полонш та ш.
Р1чна доза залежить вщ геолопчних, грун-тових, атмосферних та шших умов. В районах з нормальним фоном (ДНУЗТ) р1чна ефективна екв1валентна доза внутршнього опромшюван-ня майже вдв1ч1 бшьше шж доза зовшшнього опромшювання: вони становлять близько 1,35 мЗв (135 мрем) { 0,65 мЗв (65 мрем) вщповщно, з них 0,3 мЗв (30 мрем) припадае на косм1чне випромшювання.
Слщ зазначити, що тд час природного юшзуючого випромшювання р1чна доза опромшювання дитячого оргашзму в 1,5 разу вища, шж для дорослих. Це пояснюеться особливютю ф1зь ологп дитячого оргашзму. Так, д1ти одержують у середньому 3 мЗв (300 мрем) продукпв розпаду радону з пов1трям, що вдихаеться. У той же час перюд натввиведення цезда-137 у дорослих становить 70—140 (у середньому 110) д1б, а у дгтей, залежно вщ в1ку — вщ 50 до 20 д1б (д1ти, залежно вщ в1ку, мають р1зн1 термши ме-табол1чних (обмшних) процес1в). Чим молодший оргашзм, тим швидше за шших р1вних умов очищуеться вщ шкорпорованих радюнуклщв.
У природних умовах радюнуклщи потрапляють у воду, грунт, жив1 й рослинш оргашзми. Тому питання щодо характеру розподшу радюнуклщв у середовищ1 становить певний штерес [13].
Середш частки повно1 активност радюнуклщв у вод1 становлять 27 %, у пщаному грунп - 43 %, у бюмас - 28 %.
Незважаючи на малу адсорбщю тску, основна частка середньо1 активност припадае саме на цей матер1ал, що повинно враховуватися тд час виготовлення буд1вельних матер1ал1в i ви-роб1в.
Одним iз факторiв, якi впливають на розпо-дш радiонуклiдiв у рiзних середовищах, е со-льовий склад води.
Установлено, що iз збшьшенням вмiсту ка-льцiю у водi водоймища вiдбуваеться перехщ активностi стронщю Sr-90 з грунту (донних вщ-кладень) у бiомасу води [12]. Це мае важливе значення як при отриманш питно1 води, так i при використанш таких вод у будiвництвi.
Методика
Дослiдження з виявлення е^валентно1 дози (ЕД) i потужносп амбiтного еквiвалента дози (ПЕД) гамма - випромшювання, а також оцшки поверхнево1 забрудненостi бета-радiонуклiдами були виконаш за допомогою приладiв-дозиметрiв радiометрiв типу МКС-0,5 «Терра-П» (рис. 1).
Дозиметрами вимiрювалось радюактивне забруднення у рiзних мiсцях (точках) студентського мютечка ДНУЗТ, особлива увага прид> лялась мюцям скупчення людей (рис. 2). Центрами вимiрiв стали студентсью гуртожит-ки, пам'ятники, зупинки, головш входи в новий та старий корпус, аудиторп, тдвали, басейн, котельня та iн.
Вплив буд1вельних матер1ал1в на рад1оакти-втсть середовища. Випромшювання, що ство-рюеться будiвельними матерiалами, зумовлене наявнiстю в 1хньому складi головним чином радюнуклщв: радш (226Ra ) - 3,7 х 10 -4Бк/г, торiю (232Th) - 2,59 х 10 "4Бк/г i калiю (40К) -48,1 х 10 -4Бк/г. [9, 15]. Крiм того, у будматерiа-лах можуть бути в рiзних концентращях уран, фосфор та iн. Для порiвняльних оцiнок радюак-тивностi рiзних будiвельних матерiалiв засто-совують ефективну питому активнiсть.
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нащонального ушверситету залiзничного транспорту, 2016, № 3 (63)
Рис. 1. Дозиметр-радюметр МКС-0,5 «Терра-П»
Fig. 1. Dosimeter-radiometr MKS-0.5 «Terra-P»
Зпдно з Нормами радiацiйноï безпеки Укра-ши (НРБУ-97) [10, 11] усi будiвельнi матерiали за ефективною питомою активнiстю подшяють на три класи (табл. 1).
Таблиця 1
Класифiкацiя будiвельних MaTepiaiiB за ефективною питомою активнiстю
Table 1
Classification of construction materials accordingly the effective specific activity
Клас будше- Ефективна питома актившсть Сфери можливого використання в
льних матер1а-лiв Бк/кг Ki/кг будшництт
I <370 <1 х 10-8 Без обмежень у вах видах буд1вництва
II 370.... 740 1 х 10-8.... 2 х 10-8 Тшьки для промислового й дорожнього буд1вництва в межах населе-них пункпв
III 740.. 1 350 2 х 10-8.... 3,65 х 10-8 Тшьки для дорожнього буд1в-ництва поза на-селеними пунктами; у населе-них пунктах -для буд1вництва тдземних спо-руд
Якщо будiвельнi матерiали мають ефектив-ну питому активнють >1350 Бк/кг, то питання щодо використання ïx у будiвництвi виршуеть-ся в кожному випадку окремо з дозволу Мшю-терства охорони здоров'я Украши.
Вибiрковi дослiдження показали, що серед-ня ефективна питома активнють будiвельниx матерiалiв Украïни становить 105,1 Бк/кг, що дещо бшьше, нiж для будiвельниx матерiалiв колишнього СРСР (93,5 Бк/кг) [12]. Територiя Украïни, в тому числi i територiя ДНУЗТ, роз-ташована на кристашчному щитi з наявнiстю великих родовищ гiрськиx порiд (гранiту, габ-ро, мармуру, вапняку тощо), що мютять приро-днi радiонуклiди, iз яких виготовляють рiзнi будiвельнi матерiали.
Значущiсть внеску природних радiонуклiдiв (ПРН) у використовуваних будiвельниx матер> атв i пiдстильниx грунтах пiд будiвлями у величину дози опромшення визначасться тим, що дiя даних джерел випромшювань мае система-тичний характер (людина проводить у примь щеннях будiвель до 80 % часу), i тому особливють ди - опромiнення в примiщеннi вщбуваеться в геометрiï 4п ( на вщкритому по-вiтрi - 2п).
Концентрацiя ПРН у використовуваних бу-дiвельниx матерiалаx визначае величину зовш-шньо1' i внутрiшньоï складових дози опромшю-вання. Тому НРБУ-97 встановлюють допустимi рiвнi ефективно1' питомо1' активност ПНР у бу-дiвельнiй сировиш, матерiалаx, виробах, якi контролюються на етапах: добування будiвель-но1' сировини (матерiалiв) i виробництва буд> вельних матерiалiв (виробiв).
За допомогою розглянутих питань виникае можливiсть управлiння рiвнем радiацiйноï безпеки об'ектiв будiвництва на основi встанов-лення рiвнiв регулювання контрольованих па-раметрiв будiвельного виробництва.
Газ радон у нашому житт1. За даними амери-канських дослщниюв, з тисячi людей, яю нинi жи-вуть, 3-4 людини загинуть вiд раку легенiв, ви-кликаного радоном, притому що середня концент-ращя радону в будинках дорiвнюе 25 Бк/м3. Але рiвень концентраци радону в повпряному середо-вищi примiщень навiть двох розташованих поруч будинюв може сильно вiдрiзнятися. При концентраци радону 200 Бк/м3 приречет захворпи раком вже 3-4 людини iз сотнi мешканцiв [11, 12, 18].
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2016, № 3 (63)
Радон-222 — невидимий радюактивний шер-тний газ, який у 7,5 разу важче, шж пов1тря, не мае запаху, смаку й кольору. С доч1рн1м продуктом радюактивного розпаду тор1ю-232, а той у свою чергу - продуктом розпаду урану-238. Газ радон надходить у повгтря з-шд земл1 всюди, але найбшьш висок його концентраци спостер1гаються в зонах розлом1в, поблизу ви-ходу радюактивних порщ (грантв та ш.), ура-нових шахт i кар'ер1в. Ми часто не розум1емо, чому раптом тюнить дихання в тдвальних примщеннях або погано пров1трюваних примщеннях першого поверху, тяжчають повши, стае розшяною увага. I медицина довгий час не могла дати вщповщь, чому в певних районах або нав1ть в окремих будинках набагато вищий вщсоток злоякюних пухлин. У непров1трюва-них герметичних спорудах концентращя радону може досягти значних величин i становити потенцшну небезпеку для здоров'я людей. У середньому 50 % фону в примщеннях зумо-влено радоном i продуктами його розпаду.
Швидкють видшення радону з поверхш зе-мл1 називаеться ексхалящею (мБк/м2 х с) [13, 14, 19]. Ексхалящя залежить вщ багатьох чин-ниюв: типу грунпв, тдстильних порщ часу доби, сезону, ктматичних умов та ш. (табл. 2).
Таблиця 2
Ексхалящя радону в рпних населених пунктах
Table 2
Exfoliation radon in different localities
Мтста i райони Тип Грунту Ексхалящя, мБк/м2с
м. Дшпропет-
ровськ
л1ВИЙ берiг Чорнозем 9,0
правий берег Чорнозем 11,5
Прський
Жовп води Чорнозем 13,0
Юровоград Суглинок 28,0
Ексхалящя радону бшьша вноч1, оскшьки немае руху пов1тря або ж вш мшмальний. Взимку й восени ексхалящя радону в прим> щеннях менша, оскшьки грунт зволожений або
мерзлий, а вл1тку та весною - вихщ радону б> льше, оскшьки вщбуваеться бшьше випарову-вання грунту. Проте взимку в житлових та на-вчальних примщеннях, особливо тдвальних, вмют радону бшьший, оскшьки грунт шд буди-нками не замерзае, а повгтрообмш (вентилящя) знижена. Утеплення примщень призводить до шдвищення питомо! активносп радону.
Студентське мiстечко ДНУЗТ. У ДНУЗТ навчаеться близько 6,5 тисяч студенев, працюе близько 1 500 сшвробгтниюв та ще 600 ствро-б^ниюв та !хшх с1мей проживае на територи мютечка, яке займае 29 га земль Всюди зелень, клумби, квгти, нав1ть росте японська «сакура».
На територи ушверситету е чудове футбо-льне поле, де студенти займаються шд час занять та курсанти кафедри вшськово! шдготовки здають сво! нормативи. Варто вщзначити, що тшьки ДНУЗТ i НГУ мають сво! кафедри вшськово! шдготовки серед вуз!в Дшпропетровська. Кер!вництво ушверситету намагаеться максимально прищепити студентам любов до спорту. Цю функщю також виконуе басейн, що знахо-диться на вщкритому повпр^ а взимку пщгрь ваеться.
Мами-студентки з1 сво!ми д1тьми вщпочи-вають у мютечку, особливо !м подобаеться вщ-почивати бшя колишнього пам'ятника Калш-ну, постаменти якого зроблен з дюриту (р!зно-вид грашту).
Нашою метою було вим!ряти якомога бшь-шу кшькють точок студентського мютечка на наявнють радюактивного випромшювання. Найбшьшу увагу придшяли об'ектам скупчення людей, а саме: пам'ятникам Калшну, Студен-там-во!нам, студентським гуртожиткам, входам в новий та старий корпуси, мюцям вщпочинку вшськових, паркан вздовж проспекту ¡м. Гага-рша, зупинщ бшя паркану, лшарш, стадюну мш-футболу, великому стадюну, будинкам старо! побудови, циклону на територи студентського мютечка та новому житловому будинку. Також брали до уваги один ¡з таких фактор!в, як буд!вельш матер!али, з яких побудован щ об'екти. Як зазначалося рашше, будiвельнi ма-терiaли мають рaдiaцiйний фон.
Зaмiри на територи виконували в суху та сонячну погоду. Вс даш були ч1тко зафшсова-ш. Ми також звернули увагу на новий житло-вий будинок, збудований в 2015 рощ. В цей час
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2016, № 3 (63)
для будiвництва використовують добротш й дорогi будматерiали, яю не йдуть нi в яке по-рiвняння з будiвельними матерiалами радянсь-кого перiоду.
Порядок виконання вим1р1в та обладнання для вим1ру рад1ацтного випром1нювання. Дози-метр-радюметр МКС-05 «ТЕРРА-П» призначе-ний для вимiрювання е^валентно1 дози (ЕД) i потужносп амбiентного еквiвалента дози (ПЕД) гамма-випромшювання, а також оцiнки поверхнево! забрудненосп бета-радюнук-лiдами. Додатково в дозиметрi реалiзованi фун-кци годинника i будильника. Дозиметр викори-стовуеться в побутових цiлях: для контролю радiацiйноl чистоти житлових примiщень, буд> вель i споруд, предметiв побуту, одягу, транспортних засобiв, поверхнi грунту на присадиб-них дiлянках; для ощнки радiацiйного забруд-нення люових ягiд i грибiв, а також як наочний пошбник для навчальних закладiв.
В дозиметрi програмуються значення поро-гових рiвнiв ПЕД гамма випромшювання в дiа-
пазош вщ 0,01 до 9,99 мкЗв/год з дискретнютю 0,01 мкЗв/год. Значення порогового р1вня, який встановлюеться автоматично при включенш дозиметра - 0,30 мкЗв/год, що вщповщае максимально допустимому р1вню гамма-фону для примщень зпдно з «Нормами рад1ац1йно! без-пеки Укра!ни». Дозиметр подае звуков1 сигнали р1зно! перюдичносп i р1зно! тональносп у раз1 перевищення запрограмованого рiвня ПЕД, спрацьовування будильника i розрядки батаре! живлення нижче допустимого рiвня. Дозиметр забезпечуе чотирирiвневу iндикацiю ознаки розрядки джерела живлення. Значення ПЕД i порогових рiвнiв ПЕД, а також значення реального часу i встановленого часу будильника почергово виводяться на цифровий рщкокрис-татчний шдикатор (далi - цифровий шдика-тор) залежно вiд обраного режиму з висвiчу-ванням ознак вiдповiдностi шформаци.
Рис. 2. План територп ДНУЗТ Fig. 2. Territory plan of DNURT
Прим1тка: 21, 27, 31 - навчальш корпуси; 4, 15, 16, 25, 29 - спортивш споруди (майданчик, басейн, стадюн, спортивний комплекс); 13, 17, 18, 26, 40 - майстерш та лабораторп; 1, 2, 5, 6, 7 - гуртожитки студента; 3, 8, 9, 11, 12, 14, 20, 23, 24, 28, 34, 36, 39, 41 - допом1жш побудови (насосна, гараж, ¡дальня, котель-ня, буд1вельно-ремонтна група, матер1альний склад, Палац культури, дитячий комбшат, пвдстанщя, полшлшжа, майстерня); 22 - житловий фонд ушверситету; 30, 33 - пам'ятники; 19, 38, 42 - споруди меш-канщв м1стечка.
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2016, № 3 (63)
Дозиметр забезпечуе вимiрювання за таких умов:
— температура вщ -10 до +50 оС;
— вщносна волопсть до (95 ± 3)% при тем-пературi +35 оС;
— атмосферний тиск вщ 84 до 106,7 кПа. Перед початком роботи з дозиметром необ-
хiдно ознайомитися з розташуванням та при-значенням органiв управлшня.
Результати
Данi, отриманi з мюць виконання вимiрiв, були занесенi в табл. 3 для подальшо! зручносп аналiзу та вивчення.
Таблиця 3
Ра^ащйний фон студентського MicTe4Ka ДНУЗТ
Table 3
The radiation background of DNURT campus
МХсце виконання Рад1ацшний фон
вимхру мкЗв мкР
Вх!д в новий корпус 0,30 30
Вх!д в старий корпус 0,18 18
Пам'ятник Калш1ну 0,41 41
Пам'ятник Студен-там-во!нам 0,33 33
М1сце для палшня вшськових 0,25 25
Паркан, проспект Гагарша 0,09 9
Зупинка, проспект Гагарша 0,12 12
Студентська л1карня 0,09 9
Малий стадюн 0,08 8
Великий стадюн 0,23 23
Новий будинок 0,08 8
Старий будинок 0,19 19
Циклон 0,08 8
Як видно з табл. 3, найбшьший рaдiaцiйний фон спостер1гаеться на трьох точках, а саме: постамент колишнього пам'ятника Калшшу, пам'ятник Студентам-во!нам, головний вхщ в новий корпус (колони). Це можна пояснити
наявнютю грaнiтових мaтерiaлiв, з яких зроб-ленi постаменти та сходи.
Розташування мюць зaмiру можна спостер1-гати на плат студентського мютечка ДНУЗТ. Для бшьш детального мошторингу було взято якомога бшьшу кшькють точок для вим1р1в.
Наукова новизна та практична значимкть
На основ! дозиметричного контролю вперше в ютори ушверситету виявлеш джерела радю-активного забруднення студентського мiстечкa та територi! ДНУЗТ. Найбшьше рaдiоaктивне забруднення виявлено бшя пам'ятника Студен-там-во!нам та постаменту знесеного пам'ятника, вхщ в новий корпус, мюце для палшня. Таке забруднення зумовлено тим, що для буд1-вництва вказаних об'екпв використовувались грaнiтнi породи та !х р1зновид (дюрит та ш.)
Найбшьший вклад у величину сумарно! р1ч-но! ефективно! дози опромiнювaння людей вносять юшзуючого випромiнювaння (Д1В) бу-дiвельного виробництва (до 65—74 %). Рiвень рaдiоaктивностi Д1В будiвельних мaтерiaлiв визначаеться вмютом в них природних радю-нуклщв (ПРП), як1 входять в урaно-рaдiевий ! торiевий ряди розпаду (18 ! 12 радюнуклщ1в), а також кал1я-40.
Радюактивнють буд1вельних матер1ал1в ощ-нюеться вмютом в них дом1нуючих радюнукл1-д1в рад1я-226, тор1я-232 ! кал1я-40. 1х домшуюча роль пояснюеться тим, що щ довготривал1 ви-сокоенергетичн а, в, ц -випромшювання е продуктами розпаду рад1я-226 в урановому ряду ! рад1я-224 у тор1евому ряду з видшенням ра-дюактивних газ1в (радон-222 та радон-220).
Радюактивн1 гази збираються у пщвалах навчальних корпус1в, !х розпад супроводжуеть-ся 100 % альфа-випромшюванням, який е найбшьш небезпечний.
З метою зменшення радюактивного впливу радону на студенпв та сшвробгтниюв ушверси-тету необхщно зробити бшьш ефективну вен-тилящю пщвал1в навчальних корпус1в, басейну, гуртожитюв.
Бшя об'екпв з пщвищеним радюактивним випромшюванням необхщно поставити покаж-чик радюактивност1 ! заборонити гуляти студентам ¡з дгтьми.
Висновки
Вперше в ютори унiверситету (ДНУЗТ) за допомогою дозиметричного контролю виявленi джерела юшзуючого випромiнювання територи студентського мiстечка.
Найбшьший вклад у величину сумарно1 рiч-но! ефективно1 дози опромiнювання людей вно-сять джерела iонiзуючого випромшювання бу-дiвельнi матерiали (до 65-74 %), а також радю-активний газ-радон, який виходить з-шд землi i збираеться в пiдвалах примщень.
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Беликов, А. С. Радиационно-гигиенические защитные свойства строительных материалов / А. С. Беликов, В. Ф. Запрудин // В1сн. Прид-шпр. держ. акад. буд-ва та архггектури : зб. наук. пр. / ПДАБА. - Дншропетровськ, 2010. -№ 8. - С. 7-12.
2. Билоус, С. Я. Определение радиационной температуры помещения с нагревательными элементами в наружной стене / С. Я. Билоус,
H. И. Тимофеев // Буд-во Украши. - 2011. -№ 1. - С. 23-25.
3. Долина, Л. Ф. Мониторинг окружающей среды и инженерные методы охраны биосферы. Часть 1. Основы мониторинга : монография / Л. Ф. Долина. - Днепропетровск : Конспект, 2002. - 208 с.
4. Долина, Л. Ф. Мониторинг окружающей среды и инженерные методы охраны биосферы. Часть 2. Проектирование мониторинга : монография / Л. Ф. Долина. - Днепропетровск : Конспект, 2002. - 105 с.
5. Еколопя мегаиолюа. Еколопчш аспекти промислового розвитку Дншропетровська /
I. I. Кул1ченко, О. С. Ливенко, А. Г. Шапар [та ш.]. - Дншропетровск : 1МА-прес, 2002. -368 с.
6. Защита от радона-222 в теплых зданиях и на рабочих местах. - Москва : Энергоатом-издат,1995. - 36 с.
7. Кербунова (Горбунов), А. М. Диалог с традицией / А. М. Кербунова. - Николаев : Суперполиграфия, 2000. - Вып 1. - 40 с.
8. Крамарев, С. В. Оценка радиоактивности горных пород и грунтов на территории Днепропетровской области / С. М. Крамарев, Б. С. Штангрет // Стр-во, материаловедение, машиностроение : сб. науч. тр. / Приднепр. гос. акад. стр-ва и архитектуры. - Днепропетровск, 2004. - Вып. 28. - 542 с.
Наука та Hpo^ec тpaнcпopтy. Вкник Днiпpoпeтpoвcькoгo нaцioнaльнoгo yнiвepcитeтy зaлiзничнoгo тpaнcпopтy, 2016, № 3 (63)
9. Кoзлoв, В. H. Cпpaвoчник ш paдиoaктивнoй бeзoпacнocти / В. Н. Кoзлoв. - Mocквa : Эшр-гоатомиздат, 1991. - 352 с.
10. ОТБУ-97. Hopмы paдиaциoннoй бeзoпacнocти Украины. - Кжв : ЫОЗ, 1997. - 121 с.
11. ОТБУ-97/Д-2000. Шрмы paдиaциoннoй бeзo-пacнocти Украины. Дoпoлнeниe: Paдиaциoннaя защита oт иcтoчникoв пoтeнциaльнoгo oблyчe-ния - Кжв : ЫОЗ, 2000.
12. Осшвньге caнитapныe правила пpoтивopaдиa-циoннoй защиты Украины (OCПУ). 6. Paдиa-цгонная гигиeнa : ГСП 6.074.120-01 [Елeк-тpoнний pecypc]. - Peжим дocтyпy: http://nel-don.-narod.ru/rabfile/ospu/titul.htm. - Назва з e^ рана. - Пepeвipeнo : 22.05.2016.
13. Пшшьюэ, О. M. Бкoлoгiя житла. Paдioaктив-шсть житла : навч. пociбник / О. M. Пшiнькo, Л. Ф. Дoлинa, О. M. Пристинська. - Днiпpo-пeтpoвcк : Bид-вo Днiпpoпeтp. нац. ун-ту зал1зн. трансп. ш. акад. В. Лазаряна, 2007. -176 с.
14. Cлoвник тepмiнiв [Елeктpoнний pecypc]. - Pe-жим дocтyпy: http://npa.iplex.com.ua/doc.php?-uid=1078.22180.0. - Назва з e^arn. - nepe-вipeнo : 22.05.2016.
15. Cмиpнoв, C. H. Paдиaциoннaя экoлoгия. Cepия: Физичecкиe ocнoвы экoлoгии / C. H. Cмиpнoв. - Ыocквa : Изд-вo ME^, 2000. - 134 с.
16. Texнiчнa eнциклoпeдiя TechTrend [Блeктpoн-ний pecypc]. - Peжим дocтyпy: http://tech-trend.com.ua/index.php?newsid=9507. - Назва з e^arn. - Пepeвipeнo : 22.05.2016.
17. External exposure doses due to gamma emitting natural radionuclides in some Egyptian building materials / B. M. Moharram, M. N. Suliman, N. F. Zahran [et al.] // Applied Radiation and Isotope. - 2012. - Vol. 70. - Iss. 1. - P. 241-248. doi: 10.1016/j.apradiso.2011.07.013.
18. Radiometric analysis of construction materials using HPGe gamma-ray spectrometry / M. U. Khandaker, P. J. Jojo, H. A. Kassim, Y. M. Amin // Radiation Protection Dosimetry. -2012. - Vol. 152. - Iss. 1-3. - P. 33-37. doi: 10.1093/rpd/ncs145.
19. Radioactive Waste Management Glossary. -Vienna : Intern. Atomic Energy Agency, 2003. -54 р.
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2016, № 3 (63)
Л. Ф. ДОЛИНА1*, В. П. КИЛЕВОЙ2*, Д. В. АСТАХОВ3*, Н. В. КАЛИМБЕТ4*
1 Каф. «Гидравлика и водоснабжение», Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, ул. Лазаряна, 2, Днепропетровск, Украина, 49010, тел. +38 (056) 373 15 09, эл. почта gidravlika2013@mail.ru, ORCID 0000-0001-6082-7091
2*Штаб гражданской защиты, Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, ул. Лазаряна, 2, Днепропетровск, Украина, 49010, тел. +38(0562) 47 19 72, эл. почта shtabcz@rr.diit.edu.ua, ORCID 0000-0002-2223-3951
3*Фак. «Промышленное и гражданское строительство», Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, ул. Лазаряна ,2, Днепропетровск, Украина, 49010, тел. +38 (056) 373 15 09, эл. почта demian2803@mail.ru, ORCID 0000-0002-7654-2207 4*Фак. «Промышленное и гражданское строительство», Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, ул. Лазаряна, 2, Днепропетровск, Украина, 49010, тел. +38 (056) 373 15 09, эл. почта megusta.ua@yandex.ua, ORCID 0000-0002-2209-6395
МОНИТОРИНГ РАДИОАКТИВНОСТИ СТУДЕНЧЕСКОГО ГОРОДКА ДНУЖТ
Цель. Работа направлена на определение радиоактивного загрязнения на территории студенческого городка Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна (ДНУЖТ). Методика. Дозиметрами измерялось радиоактивное загрязнение в разных местах (точках) студенческого городка ДНУЖТ, особое внимание уделялось местам скопления людей. Центрами измерений стали студенческие общежития, памятники, остановки, главные входы в новый и старый корпусы, аудитории, подвалы, бассейн, котельная и др. Результаты. На основе дозиметрического контроля впервые в истории университета обнаружены источники радиоактивного загрязнения студенческого городка и территории ДНУЖТ. Наибольший радиационный фон наблюдается в трех точках, а именно: постаменте памятника, памятнике студентам-воинам, главном входе в новый корпус (колонны). Это можно объяснить наличием гранитовых материалов, из которых сделаны постаменты и лестницы. Научная новизна. Наибольший вклад в величину суммарной годовой эффективной дозы облучения людей вносят источники ионизирующего излучения (ИИИ) строительных материалов (до 65-70 %). Уровень радиоактивности строительных материалов определяется содержанием в них природных радионуклидов, которые входят в уран-радиевый и ториевый ряды распада (18 и 12 радионуклидов), а также калия-40. Радиоактивность строительных материалов оценивается содержанием в них доминирующих радионуклидов радия-226, тория-232 и калия-40. Их доминирующая роль объясняется тем, что эти долгоживущие высокоэнергетические а, ß, ц -излучатели являются продуктами распада ра-
дия-226 в урановом ряду и радия-224 в ториевом ряду с выделением радиоактивных газов (радон-222 и радон-220). Радиоактивные газы собираются в подвалах учебных корпусов, их распад сопровождается 100 % альфа-излучением, которое является наиболее опасным. Практическая значимость. По результатам исследования сделаны следующие выводы: у объектов с повышенным радиоактивным излучением следует поставить указатели радиоактивности и предостережения относительно опасности для детей и молодежи. С целью уменьшения радиоактивного воздействия радона на студентов и сотрудников в университете следует сделать более эффективную вентиляцию подвалов учебных корпусов, бассейна и общежитий.
Ключевые слова: радиоактивное облучение; мониторинг; студенческий городок ВНЗ; строительные материалы; радон
L. F. DOLINA1*, V. P. KILOVYI2*, D. V. ASTAKHOV3*, M. V. KALIMBET4*
1 Dep. «Hydraulics and Water Supply», Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Lazaryan St., 2, Dnipropetrovsk, Ukraine, 49010, tel. +38 (056) 373 15 09, e-mail gidravlika2013@mail.ru, (ORCID 0000-0001-6082-7091
2*Civil Defence, Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Lazaryan St., 2*, Dnipropetrovsk, Ukraine, 49010, tel. +38 (0562) 47 19 72, e-mail shtabcz@rr.diit.edu.ua, ORCID 0000-0002-2223-3951 3 Dep. «Industrial and Civil Construction», Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Lazaryan St., 2, Dnipropetrovsk, Ukraine, 49010, tel. +38 (056) 373 15 09, e-mail demian2803@mail.ru, ORCID 0000-0002-7654-2207
4*Dep. «Industrial and Civil Construction», Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Lazaryan St., 2, Dnipropetrovsk, Ukraine, 49010, tel. +38 (056) 373 15 09, e-mail megusta.ua@yandex.ua, ORCID 0000-0002-2209-6395
HayKa Ta nporpec TpaHcnopTy. BÎCHHK ^mnponeTpoBctKoro Ha^oH&atHoro yHÎBepcHTeTy 3&ri3HHHHoro TpaHcnopTy, 2016, № 3 (63)
MONITORING OF RADIOACTIVITY AT DNURT CAMPUS
Purpose. The research paper aims to determine radioactive contamination on the territory of campus of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan (DNURT). Methodology. The dosimeters measured the radioactive contamination in different places (points) of DNURT campus, focusing on public places. The centres of measurements became dormitories, monuments, stops, main entrances of the new and the old buildings, classrooms, basements, a swimming pool, boiler room and others. Findings. The conducted radiation monitoring for the first time in the history of the University discovered the source of radioactive contamination on DNURT territory and campus. The highest radiation background is observed on three points, namely: the pedestal of the monument, the monument to students-soldiers, the main entrance of the new building (columns). This can be explained by granite materials, which the pedestals and the stairs are made of. Originality. The largest contribution to the total value of annual effective dose of human exposure is made by ionizing radiation sources (IRS) of building materials (65-70%). The radioactivity level of building materials is determined by the content of natural radionuclides that are included in uranium-radium and thorium decay series (18 and 12 radionu-clides) as well as potassium-40. Radioactivity of building materials is evaluated by the content of dominant radionu-clides radium-226, thorium-232 and potassium-40. Their dominant role is explained by the fact that these long-lived high-energy a, ß, ^ -emitters are the products of decay of radium-226 in uranium series of and radium-224 in thorium series, exposing radioactive gases (radon-222 and radon-220). Radioactive gases are accumulated in the basements of educational buildings; their decay is accompanied by 100% alpha radiation, which is the most dangerous. Practical value. It is necessary to set radioactivity signs near the objects with high radiation and to prohibit students with children walking there. In order to reduce radon radiation exposure to students and staff the university should be equipped with more effective ventilation of educational building basements, swimming pool and dormitories.
Keywords: radioactive irradiation; monitoring of the university campus; building materials; radon
REFERENCES
1. Belikov A.S., Zaprudin V.F. Radiatsionno-gigiyenicheskiye zashchitnyye svoystva stroitelnykh materialov [Radiation and hygienic protective properties of building materials]. Visnyk Prydniprovskoi derzhavnoi akademii budivnytstva ta arkhitektury [Bulletin of Prydniprovs'ka State Academy of Civil Engineering and Architecture], 2010, no. 8, pp. 7-12.
2. Bilous S.Ya., Timofeyev N.I. Opredeleniye radiatsionnoy temperatury pomeshcheniya s nagrevatelnymi elementami v naruzhnoy stene [Determination of radiation room temperature with a heating elements in the outer wall]. Budivnytstvo Ukrainy - Construction of Ukraine, 2011, no. 1, pp. 23-25.
3. Dolina L.F. Monitoring okruzhayushchey sredy i inzhenernyye metody okhrany biosfery. Chast 1. Osnovy monitoring [Environmental monitoring and engineering methods of biosphere protection. Part 1 : The Basics Monitoring]. Dnepropetrovsk, Konspekt Publ., 2002. 208 p.
4. Dolina L.F. Monitoring okruzhayushchey sredy i inzhenernyye metody okhrany biosfery. Chast 2. Proyektirovaniye monitoringa [Environmental monitoring and engineering methods of biosphere protection. Part 2: Monitoring design]. Dnepropetrovsk, Konspekt Publ., 2002. 105 p.
5. Kulichenko I.I., Lyvenko O.S., Shapar A.H., Pavlov V.A., Peremetchik N.N. Ekolohiia mehapolisa. Ekolohichni aspekty promyslovoho rozvytku Dnipropetrovska [Ecology of metropolis. Environmental aspects of industrial development in Dnipropetrovsk]. Dnipropetrovsk, IMA-pres Publ., 2002. 368 p.
6. Zashchita ot radona-222 v teplykh zdaniyakh i na rabochikh mestakh [Protection against radon-222 in warm buildings and workplaces]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1995. 36 p.
7. Kerbueova (Gorbunov) A.M. Dialog s traditsiey [Dialogue with tradition]. Nikolayev, Superpoligrafiya Publ., 2000, issue 1. 40 p.
8. Kramarev S.V., Shtangret B.S. Otsenka radioaktivnosti gornykh porod i gruntov na territorii Dnepropetrovskoy oblasti [Assessment of radioactivity of rocks and soil on the territory of the Dnipropetrovsk region]. Stroitelstvo, materialovedeniye, mashinostroeniye : sbornik nauchnykh trudov Pridneprovskoy gosudarstvennoy akademii stroitelstva i arkhitektury [Proc. «Construction, Material Science, Engineering»of Prydniprovs'ka State Academy of Civil Engineering and Architecture], 2004, issue 28. 542 p.
9. Kozlov V.N. Spravochnik po radioaktivnoy bezopasnosti [Guide on Radiation Safety]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1991. 352 p.
10. NRBU-97. Normy radiatsionnoy bezopasnosti Ukrainy [Radiation Safety Standards of Ukraine.]. Kiev, MOZ Publ, 1997. 121 p.
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2016, № 3 (63)
11. NRBU-97/D-2000. Normy radiatsionnoy bezopasnosti Ukrainy. Dopolneniye: Radiatsionnaya zashchita ot istochnikov potentsialnogo oblucheniya [NRBU-97 / A-2000. Radiation Safety Standards of Ukraine. Supplement: Radiation protection from potential exposure sources]. Kiev, MOZ Publ., 2000.
12. Osnovnyye sanitarnyye pravila protivoradiatsionnoy zashchity Ukrainy (OSPU). 6. Radiatsionnaya gigiena: GSP 6.074.120-01 (Basic sanitary rules of radiation protection in Ukraine (BSPU). 6. Radiation Hygiene: SSE 6.074.120-01). Available at: http://neldon.narod.ru/rabfile/ospu/titul.htm (22 May 2016).
13. Pshinko O.M., Dolyna L.F., Prystynska O.M. Ekolohiia zhytla. Radioaktyvnist zhytla [Ecology of housing. Radioactivity of housing]. Dnipropetrovsk, DNURT Publ., 2007. 176 p.
14. Slovnyk terminiv [Glossary]. Available at: http://npa.iplex.com.ua/doc.php?uid=1078.22180.0 (Accessed 22 May 2016).
15. Smirnov S.N. Radiatsionnaya ekologiya. Seriya: Fizicheskiye osnovy ekologii [Radiation ecology. Series: Physical basics of ecology]. Moscow, MYePU Publ., 2000. 134 p.
16. Tekhnichna entsyklopediia TechTrend [Technical encyclopedia TechTrend]. Available at: http://techtrend.com.ua/index.php?newsid=9507 (Accessed 22 May 2016).
17. Moharram B.M., Suliman M.N., Zahran N.F., Shennawy S.E., El Sayed A.R. External exposure doses due to gamma emitting natural radionuclides in some Egyptian building materials. Applied Radiation and Isotope, 2012, vol. 70, issue 1, pp. 241-248. doi: 10.1016/j.apradiso.2011.07.013.
18. Khandaker M.U., Jojo P.J., Kassim H.A., Amin Y.M. Radiometric analysis of construction materials using HPGe gamma-ray spectrometry. Radiation Protection Dosimetry, 2012, vol. 152, issue 1-3, pp. 33-37. doi: 10.1093/rpd/ncs145.
19. Radioactive Waste Management Glossary. Vienna, Intern. Atomic Energy Agency Publ., 2003. 54 р.
Стаття рекомендована до публ1кацИ' д.т.н., проф В. М. Дерев'янком (Украта); д.т.н., проф.
М. М. Бтяевим (Украта)
Надшшла до редколегп: 11.02.2016
Прийнята до друку: 31.05.2016
