Materiale şi metode de mǎsurare a nivelului de radon din interiorul clǎdirilor

Cea mai utilizată metodă de mǎsurare a concentraţiei de radon din clǎdiri este metoda integratǎ a detectorilor de urme din corp solid CR-39 RadoSys.

Perioada de mǎsurare: detectorii se expun în locuinţe pentru o perioadǎ de 3 luni – 1 an.

Laboratorul de analizǎ: Laboratorul de Radioactivitatea Mediului şi Datare Nuclearǎ, Facultatea de Ştiinţa şi Ingineria Mediului, Universitatea Babeş-Bolyai, Cluj-Napoca, România.

Echipamentele implicate în realizarea mǎsurǎtorilor de radon din interiorul spaţiilor locuibile din clǎdiri: detectori de urme CR-39 (producǎtor RadoSys) şi Sistemul RadoSys 2000 (producǎtor RadoSys, Budapesta, Ungaria) pentru procesarea detectorilor de urme CR-39 alcǎtuit din urmǎtoarele componente: Unitate de developare RadoBath, Microscop optic RadoMeter şi Laptop cu software adecvat pentru citirea urmelor şi prelucrarea statisticǎ.

Protocolul de mǎsurare a nivelului de radon din interiorul clǎdirilor

Distribuirea detectorilor şi procesarea rezultatelor se realizeazǎ în conformitate cu protocolul de mǎsurǎtori elaborat de autoritǎţi (HPA, NRPB şi EPA) în acest scop (Miles and Howarth, 2009). Detectorul de radon este alcǎtuit dintr-un film subţire CR-39 dintr-un material plastic sensibil la activitatea radonului, amplasat sub capacul unei camere de difuzie cilindrice de forma unei cutii de medicamente.

Detectorii CR-39 se expun pentru o perioadǎ de timp de minim 3 luni în camerele locuibile din cadrul clǎdirilor unde se doreşte monitorizarea, la o înǎlţime de 1-1.5 m de sol, 2 detectori/ camerǎ şi la o distanţǎ de aprox. 80 cm de perete. Pentru mǎsurǎtorile de fond se utilizeazǎ 1-2 detectori. Dupǎ finalizarea expunerii, se realizeazǎ prelevarea detectorilor, ambalarea corectă într-un plic cu filtru anti-radon, şi transportul în siguranţă (stocarea într-un alt spaţiu poate afecta acurateţea mǎsurǎtorilor) către Laboratorul de Radioactivitatea Mediului şi Datare Nuclearǎ pentru procesare şi analizǎ.

În incinta laboratorului de analizǎ detectorul se detaşeazǎ de pe capacul cutiei în scopul developǎrii şi analizei. Procesul de developare chimicǎ constǎ în tratarea detectorilor într-o soluţie de NaOH de concentraţie 6.25 molar, la o temperatură de 90°C timp de 4,5 h. Dupǎ etapele de neutralizare şi uscare, se realizeazǎ citirea automatǎ prin numǎrarea urmelor imprimate de particulele alfa pe suprafaţa filmului de plastic cu ajutorul Echipamentului RadoSys-2000. Un software specific relaţionat cu microscopul optic este utilizat pentru a converti, pe baza unui factor de calibrare, numǎrul mǎsurat de urme/mm2 în concentraţia de radon exprimatǎ în Bq/m3.

Precizia Sistemului de detecţie RadoSys 2000 (Fig. 1) a fost verificată periodic (în perioada 2007-2011), prin participarea cu succes la exerciţiile internaţionale de intercomparare cu o serie de laboratoare validate internaţional (Institutul Naţional de Ştiinte Radiologice NIRS, Chiba, Japonia; Laboratorul de Radon din cadrul Universitǎţii Cantabria, Santander, Spania; Institutul de Fizică Nucleară PAN, Cracovia, Polonia; Universitatea din Pannonia, Veszprem, Ungaria; RADON Company, Praga, Republica Cehǎ şi Laboratorul SARAD Geolab din Dresda, Germania). Scopul acestor intercomparǎri internaţionale constǎ în calibrarea şi îmbunătăţirea metodelor de măsurare, în scopul diminuǎrii erorilor. Laboratorul de Radioactivitatea Mediului şi Datare Nuclearǎ a obţinut erori sub 5%, ceea ce în practica măsurătorilor de radon reprezintă un rezultat foarte bun.

Image


Imaginea de ansamblu a unui detector
Image


Microscopul optic şi laptopul RadoSys
Image


Instalaţia pentru developare din cadrul sistemului RadoSys
Image


Detectori de urme CR-39

Sistemul RadoSys 2000 folosit pentru mǎsurarea de concentraţiilor de radon indoor, Laboratorul de Radioactivitatea Mediului şi Datare Nuclearǎ, UBB, Cluj-Napoca, Romania.

Protocol pentru mǎsurǎtori de radon în scopul diagnosticului

1. Chestionarea proprietarului în legǎturǎ cu casa: trecutul casei, vechimea, materialele de constructie, daca are pivniţǎ, chestionarul anterior cu mǎsurǎtorile cu detectorii de urme, în cele doua campanii. Fotografii.

2. Efectuarea schiţei casei - cu încǎperile (bucǎtǎrie, camere, pivniţǎ şi dependinţe).

3. Monitorizarea radonului de interior în timp de min. 24 ore în fiecare camerǎ s-a instalat un detector de radon pt. mǎsurǎtori continue timp de minim 24 de ore.

4. 4. Mǎsurǎtori de radon din fisurile (crǎpǎturile) din podea - 6-7 masuratori/camerǎ, s-a extras concentraţia de radon cu o siringǎ cu ac gros şi s-a mǎsurat cu detectorul LUK3C.

5. Mǎsurǎtori de exhalaţie din podea - exhalaţia radonului din podea, parchet, gresie şi podea de lemn (duşumea) cu crǎpǎturi, fisuri. S-a utilizat detectorul RAD7 şi vasul de acumulare din plastic. Timpul de mǎsurare setat din 10 în 10 minute, min. 5 masuratori (max. 7-9) şi analiza atentǎ a pantei de creştere de pe grafic. Din aceasta pantǎ de creştere (Bq/m3/ora) se calculeazǎ exhalaţia în podea în Bq/m2/ora.

6. Mǎsurǎtori de radon din sol şi permeabilitatea solului – mǎsurǎtorile se efectueazǎ în 15 puncte alese in jurul casei. Concentraţia de radon din sol se mǎsoara cu detectorul LUK3C si sistemul de tevi (sonda) de extractie si o siringa. Protocolul de masurare cu LUK3C este RT+ (radon plus toron), în timpul de masurare este de 5-7 min. Sonda Neznal se introduce în sol la o adâncime minimǎ de 50 cm, standardul la care se fac masuratorile este de 80 cm, dupa care se extrage cu 5 cm. Permeabilitatea solului se masoara cu permeametrul special (butoi de plastic) de volum 1,5 L. Acesta se umple cu apǎ pana la limita notata pe sticla. Se masoara cu cronometrul timpul de golire a sticlei. Se noteaza adancimea la care este batuta teava (D(cm)), cu cat s-a ridicat (h(cm)), grosimea tevii (d(cm)), valorile de concentratii de radon masurate (C Rn (kBq/m3) = OAR, cu eroarea dC ), si timpul de golire a sticlei in t(sec). Toate punctele se identificǎ şi se reprezintǎ pe schiţa casei.

7. Mǎsurǎtorile de exhalaţie de radon din sol - utilizarea detectorului RADIM EMAN poziţionat pe sol, în puntul (punctele) cu concentraţii maxime mǎsurate (de ex. anomalii de radon). Timpul de mǎsurare setat din 10 în 10 minute, se efectueaza min. 5 mǎsurǎtori (max. 7-9) şi analiza atentǎ a pantei de creştere de pe grafic. Din aceasta pantǎ de creştere (Bq/m3/ora) se calculeazǎ exhalaţia în podea în Bq/m2/ora.

8. Mǎsurǎtori de anomalii gamma din casǎ şi în jurul casei (perete, material de construcţii)- se efectueaza cu dozimetrul gamma scout, mǎsurând doza în µSv/h, se mǎsoarǎ în toate camerele şi în pivniţǎ, la 1m distanţǎ. Toate valorile masurate se noteazǎ pe schiţa casei.

Aparatura utilizatǎ pentru mǎsurǎtori în scop de diagnostic

Dispozitive electronice RADIM (Jiří Plch-SMM Company, Praga, Republica Cehǎ) pentru măsurarea radonului şi exhalaţiei de radon - Radim 3A, 2006; Radim 2P, 2003; Radim 3A-SMM, 2010 Image
Dispozitiv pentru monitorizarea simultană de temperatură, presiune, umiditate şi descendenţi ai radonului de tipul ALPHAGUARD PQ 2000 (Genitron Instruments GmbH, Germania, 2010) Image
Detector de radon şi thoron RAD7 (DURRIDGE Company, USA, 2010) Image
Instrumente SARAD (Sarad GmbH, Dresda, Germania, 2010) de detecţie a radonului bazate pe camera de difuzie şi detectori semiconductori de tipul Image
Aparate LuK 3C şi 3A (Praga, 2007) şi dispozitive aferente pentru evaluarea măsurătorilor de radon în sol şi apă, şi a ratei de emanaţie a radonului din sol şi din materialele de construcţii şi Celule Lukas de mare volum (0.7l) Image
Dozimetru personal DosemanPro (Sarad, 2002) pentru măsuratori de descendenţi ai radonului


Aparate de măsură electronică integrată RAMON (Ramon 2.2, Norway, 2005 şi 2010)
Image
Dozimetru pentru măsurarea debitului dozei (Detector Geiger Gamma-Scout, USA, 2005)