Ваш браузер устарел и не обеспечивает полноценную и безопасную работу с сайтом.
Установите актуальную версию вашего браузера или одну из современных альтернатив.
Радон является радиоактивным продуктом распада изотопов урана-235, урана‑238 и тория-232. Среди образующихся радиоактивных изотопов (радон-219, радон-220, радон-222) радон-222 и дочерние продукты его распада (ДПР) вносят значительный вклад в суммарную дозу облучения людей. При этом доза облучения от ингаляции радона и ДПР превосходит дозы, обусловленные другими источниками ионизирующего излучения, в том числе используемыми в здравоохранении и поступившими в окружающую среду в результате деятельности предприятий ядерного топливного цикла. Пролонгированное внутреннее облучение организма ДПР является одним из ключевых факторов развития легочной онкопатологии [1–3].
Радон накапливается в помещениях за счет естественного радиоактивного распада урана и радия, содержащихся в строительных материалах, горных породах и рыхлых отложениях. Радон попадает на поверхность земли путем его объемного переноса через геодинамически активные зоны, характеризующиеся повышенной проницаемостью геологической среды [4].
Таким образом, суммарный объем радона и ДПР, непрерывно накапливаемый в помещении, наносит невосполнимый вред здоровью людей. В связи с этим одной из важнейших задач является обеспечение безопасности от вредного воздействия радона и его ДПР.
Для определения объемной активности в помещении может устанавливаться радиометр радона, работа которого основана на электростатическом осаждении ДПР на полупроводниковый детектор.
Наибольший интерес для электростатического осаждения представляют дочерние продукты, характеризующиеся бета-распадом, а именно Рb-214 и Bi-214. Принцип работы радиометра заключается в притяжении к отрицательно заряженному электроду ДПР радона, поскольку они приобретают положительный заряд за счет бета‑активности. Через некоторое время между осаждением новых ДПР радона и распадом уже осевших устанавливается динамическое равновесие, при котором активность осажденных ДПР пропорциональна концентрации радона.
При превышении порогового уровня объемной активности радона в воздушном пространстве помещения радиометр подает управляющий сигнал на систему очистки воздуха, которая может быть выполнена в нескольких вариантах исполнения.
Первый вариант — приточно-вытяжная вентиляция с входным окном, через которое поступает чистый воздух по трубопроводу с помощью вентилятора. После этого чистый воздух нагревается до комнатной температуры нагревательным элементом и поступает в основное помещение, где смешивается с воздухом, содержащим радон. Удаление воздушной массы происходит с помощью вытяжной системы, представляющей собой трубопровод, соединенный с системой основной вентиляции. Чистый воздух поступает в помещение до тех пор, пока объемная активность радона на приборе не станет ниже порогового уровня. Первый вариант технически наиболее простой, однако его основным недостатком является поступление наружного воздуха в помещение, который может быть загрязнен другими вредными примесями.
Для вентиляции воздуха с высоким содержанием радона и очистки зараженного внешнего воздуха может быть использован второй способ, заключающийся в применении фильтровентиляционных установок. Принцип работы фильтровентиляционной установки заключается в последовательном поступлении наружного воздуха в сооружение через предфильтр и фильтр-поглотитель, в которых происходит очистка от грубодисперсных частиц пыли, отравляющих веществ и паров, бактериальных аэрозолей и радиоактивной пыли.
В сооружениях, в которых отсутствует фильтровентиляционные установки, может быть реализован третий способ, заключающийся в фильтрации воздуха только внутри помещения через фильтр с сорбентом радона без поступления наружного воздуха и внесения изменений в строительные конструкции сооружения. В настоящее время в качестве сорбента радона используют активированный уголь.
Четвертый способ основан на работе электрофильтра также из активированного угля, на который подается потенциал, находящийся в определенных пределах — около 1000...5000 В. Более низкое напряжение неэффективно, более высокое приводит к перезарядке пылевых частиц и их отталкиванию от электрода. Принцип работы электрофильтра подобен принципу работы радиометра радона, установленному в помещении, и заключается в электростатическом осаждении ДПР радона на активированный уголь. Основная суть третьего и четвертого способов заключается в очистке воздуха от радона и ДПР путем их сорбции активированным углем. Отличие состоит в том, что в третьем варианте радон сорбируется в динамических условиях при пропускании потока воздуха через фильтр, а в четвертом варианте — в статических.
В результате рассмотрения третьего и четвертого способов очистки воздуха от радона установлено, что наиболее оптимальным является четвертый, так как активированный уголь будет иметь высокую сорбционную способность вследствие работы в статических условиях. Схема предлагаемой установки для очистки воздуха от радона и ДПР показана на рисунке.
Таким образом, для обеспечения радиационной безопасности предложена разработка системы автоматической очистки воздуха от радона и ДПР, в качестве которой целесообразно использовать установку электростатической очистки воздуха внутри помещения от радона и ДПР, основанную на работе сорбента в статических условиях.
