Connect with us
Energetska efikasnost

Radioaktivnost u stambenim i poslovnim prostorima

Na osnovu epidemiolo┼íkih studija sprovedenih u Evropi, Aziji i Severnoj Americi, Svetska zdravstvena organizacija (SZO) je identifikovala radon (radioaktivni gas lak┼íi od vazduha) kao drugi uzro─Źnik raka plu─ça posle pu┼íenja, odgovoran za oko 3 ÔÇô 14% svih smrtnih slu─Źajeva uzrokovanih rakom plu─ça. U Evropi je odgovoran za oko 20.000 smrtnih slu─Źajeva godi┼ínje. Na osnovu ovih nalaza, Evropski savet je uklju─Źio radon u Osnovne bezbednosne standarde (BSS) za za┼ítitu od opasnosti koje proizilaze iz izlaganja jonizuju─çem zra─Źenju. Jedna od obaveza dr┼żava ─Źlanica je da identifikuju regione u kojima se o─Źekuje da ─çe koncentracija radona prema┼íiti nacionalni referentni nivo.

Radon je prirodni radioaktivni gas koji dolazi iz zemlje i iz gra─Ĺevinskog materijala, prodire kroz podrumske konstrukcije, podove i zidove. Prisutan je u svim domovima i kancelarijama, ali je ipak nevidljiv, bez mirisa i ukusa, pa se ne mo┼że otkriti bez posebnih profesionalnih merenja. Nekoliko pristupa za smanjenje koncentracije radona u zatvorenom prostoru ve─ç postoji, ali oni su uglavnom fokusirani na sanaciju starih zgrada u kojima se radon uglavnom ┼íiri iz tla.

Oni uklju─Źuju ili ugradnju ventilacionog sistema ispod prizemlja u podrumu ili umetanje za┼ítitnih slojeva izme─Ĺu podruma i prizemlja. Me─Ĺutim, novi gra─Ĺevinski materijali obi─Źno sadr┼że neke industrijske nusprodukte (fosfogips, lebde─çi pepeo i donji pepeo iz procesa sagorevanja uglja, ┼íljake itd.) koji ve─ç poseduju visoku radioaktivnost, te na ovaj na─Źin pove─çavaju ┼íirenje radona iz gra─Ĺevinskog materijala i pove─çavaju rizik od nastanka karcinoma u ┼żivotnim i radnim prostorima. Na koncentraciju radona u zatvorenim prostorijama dominantan uticaj imaju karakteristike gra─Ĺevinskog zemlji┼íta i gra─Ĺevinskih materijala. Najzna─Źajniji mehanizam prodiranja radona u zatvorene prostorije je ekshalacija iz zemlji┼íta i gra─Ĺevinskih materijala, kao funkcija brzine emanacije radona, teksturalnih i mikrostrukturnih karakteristika materijala.

Radioktavnost – Da li su ku─çe, objekti i kancelarijski prostori u kojima ┼żivimo i stvaramo radioaktivni?

Na┼żalost jesu! Radioktivnost se nalazi svuda oko nas!

Spektar elektromagnetnog zra─Źenja mo┼że se podeliti na oblasti (slika 1.), a po zdravlje ljudi je naj┼ítetnije ono koje mo┼że da vr┼íi jonizaciju, tj. ono koje ima najvi┼íe energije, u prvom redu gama-zra─Źenje iz jezgara atoma i iz vasione od koje nas ┼ítiti atmosfera, zatim rendgensko zra─Źenje uglavnom iz ve┼íta─Źkih izvora X-zraka. Trebalo bi voditi ra─Źuna da izbegavamo duga sun─Źanja i solarijume, ali i preteranu medicinsku dijagnostiku npr. CT gde jedno snimanje odgovora ukupnoj dozi zra─Źenja od oko 400 RTG snimaka, kao i ─Źeste prekookeanske letove koji nas tako─Ĺe izla┼żu gama-zra─Źenju iz vasione usled smanjenog sloja atmosfere.

Slika 1. Spektar elektromagnetnog zra─Źenja

Slika 1. Spektar elektromagnetnog zra─Źenja

Pored jonizuju─çeg elektromagnetnog (talasnog) zra─Źenja (X i ╬│), postoji i prirodna radioaktivnost u vidu ─Źesti─Źnog alfa-zra─Źenja (╬▒-─Źestice: jezgra helijuma) i beta-zra─Źenja (╬▓-─Źestice: elektroni i pozitroni) koja itekako mogu na┼íkoditi ljudskom zdravlju. Na osnovu analize spektra elektromagnetnog zra─Źenja i izvora jonizuje─çeg zra─Źenja mogu─çe je konstatovati da prirodna radijacija iznosi oko (85% gra─Ĺevinski materijali i tlo 18%, kosmi─Źko zra─Źenje 14%, hrana i pija─ça voda 11% i radon 42%) (slika 2.) dok na zra─Źenja iz medicinskih izvora iznose 14%, a iz nuklearne energetike svega 1% (izvor: Predrag Kuzmanovi─ç, Korelacija radiolo┼íkih i strukturnih karakteristika gra─Ĺevinskih materijala, doktorska disertacija, Univerzitet u Novom Sadu, Prirodno-matemati─Źki fakultet, Novi Sad, 2020.). Udeo radona u prirodnom zra─Źenju iznosi gotovo polovinu, pa se mo┼że zaklju─Źiti da je radon najzastupljeniji protivnik ljudskom zdravlju po pitanju zra─Źenja.

Kada se pogleda koji su sve izvori radona kojima je ─Źovek izlo┼żen (slika 2. desno), uo─Źava se da je najzastupljenije zemlji┼íte sa gotovo 70%, sledi bunarska voda sa 19%, vazduh sa 9%, a zatim gra─Ĺevinski materijali sa 2,5% i vodovodna voda sa 0,5%. Prirodna radijacija je stara koliko i vasiona, koliko i planeta Zemlja i odavnina se koristila u le─Źenju (za mineralne banje iz 19. veka utvr─Ĺeno je da poseduju pove─çanu radioaktivnost).

Slika 2. Izvori jonizuju─çeg zra─Źenja (levo) i radona (desno) kojima je ─Źovek izlo┼żen izlo┼żen (Seo, J., Nirwono, M. M., Park, S.J., Lee, S. H., 2018. Standard Measurement Procedure for Soil Radon Exhalation Rate and Its Uncertainty. J. Radiat. Prot. Res., 43(1), 29-38)

Slika 2. Izvori jonizuju─çeg zra─Źenja (levo) i radona (desno) kojima je ─Źovek izlo┼żen izlo┼żen (Seo, J., Nirwono, M. M., Park, S.J., Lee, S. H., 2018. Standard Measurement Procedure for Soil Radon Exhalation Rate and Its Uncertainty. J. Radiat. Prot. Res., 43(1), 29-38)

Prirodni izvori radioaktivnosti su sastavni deo ┼żivotne sredine: kosmi─Źko zra─Źenje, zemaljsko zra─Źenje, rude i mineralne sirovine i radon. Radon se emituje iz tla i koncentri┼íe se u zgradama, odnosno njegov uticaj u prirodi je zanemarljiv dok je u zatvorenim prostorima zna─Źajan i predstavlja po zna─Źaju drugi uzro─Źnik raka plu─ça. Osnovni problem je u tome ┼íto ljudska ─Źula nisu dovoljna osetljiva da osete pove─çan nivo radioktivnosti. Sa obzirom na to da radioaktivno zra─Źenje uzrokuje veoma ┼ítetne posledice po zdravlje ljude, potpuno je opravdano podizanje svesti ljudi o negativnom uticaju radioaktivnosti. Sa obzirom na to da je i ranije pomenuto da je nivo zra─Źenja prirodnih mineralnih sirovina zna─Źajno, tako ─çe i gra─Ĺevinski materijali mineralnog sastava emitovati razli─Źite nivoe zra─Źenja. Tako ─çe, na primer, materijali koji su dobijeni eksploatacijom prirodnih mineralnih sirovina ili tla sadr┼żati uranijum (238U), torijum (232Th) i radijum (226Ra), kao i radioaktivni izotop kalijuma (40K).

Uticaj radioaktivnog zra─Źenja na zdravlje ljudi

Molekul koji je primio energiju zna─Źenja se menja ┼íto ostavlja posledice po ─çeliju u kojoj se nalazi, pogotovo ako je to molekul DNK ili protein. Ukoliko je nivo zra─Źenja (doza) dovoljno velik, posledice je mogu─çe odmah uo─Źiti i taj fenomen poznat kao radijaciono trovanje. Ukoliko se ipak radi o manjim dozama, onda se kao posledica javljaju kancerogena oboljenja, pri ─Źemu su najpodlo┼żnije ─çelije ko┼ítane sr┼żi, polne ─çelije i ─çelije korena kose i to na na─Źin da ─çe nove ─çelije koje se stvaraju biti izmenjene. Iako se efekti malih doza ne konstatuju odmah, osnovni problem po zdravlje ljudi je njihovo kumulativno dejstvo.

Radioaktivnost uti─Źe na zdravlje ljudi

Radioaktivnost uti─Źe na zdravlje ljudi

To zna─Źi da ─çe se doze zra─Źenja koje primamo godinama akumulirati i imati dejstvo na na┼íe ─çelije i ceo organizam. Zakonom o radijacionoj i nuklearnoj sigurnosti i bezbednosti su propisane doze za profesionalno izlo┼żena lica od 20 mSv (20 milisiverta) godi┼ínje, dok za medicinska izlaganja ne va┼żi princip ograni─Źavanja doza ali se za┼ítita od jonizuju─çih zra─Źenja sprovodi kroz principe opravdansoti prakse, optimizacije za┼ítite i ograni─Źavanje izlaganja. Izlaganje stanovni┼ítva jonizuju─çem zra─Źenju treba da ne prelazi dozu ozra─Źivanja kome je ─Źovek izlo┼żen iz prirode (prirodni fon) koja prose─Źno iznosi 3 mSv godi┼ínje.

Uticaj gra─Ĺevinskih materijala na zdravlje ljudi

Uzimaju─çi u obzir sve navedeno evidentno je da zemlji┼íte, a samim tim i gra─Ĺevinski materijali imaju zna─Źajni uticaj na nivo radijacije koje prima ─Źitavi ┼żivi svet pa samim tim i ljudi. Glavni borac protiv radona je dobra provetrenost prostorije, pa su tako i porozniji materijali pogodniji, odnosno dozvoljavaju zidovima da di┼íu. Tako bi se za isti nivo radijacije moglo pretpostaviti da ─çe manje ┼ítete izazivati drvene konstrukcije od dana┼ínjih modernih. Tako─Ĺe, razli─Źiti mineralni dodaci i aditivi mogu zna─Źajno uticati na poroznost i time smanjiti ÔÇ×disanje objektaÔÇť. Sa druge strane na prvu plo─Źu bi valjalo postaviti neki materijal koji bi imao izuzetno malu poroznost i da je sastavljen bez pukotina kako bi se spre─Źilo prodiranje radona iz zemlji┼íta u unutra┼ínje prostorije.

Ku─çe ili zgrade od stenskog materijala, akumuliraju vi┼íe radona od drvenih, kako drvo ÔÇ×di┼íe“, jer se njegova koncetracija smanjuje usled izmene vazduha. Isto tako, zna─Źajnija koli─Źina ─çe se registrovati na nivoima bli┼żim temeljnoj zoni i u podrumima od spratnih stanova jer se koncentracija gasa koji prodire odozdo smanjuje. Treba naravno imati u vidu i funkciju odre─Ĺenih materijala. Tako, na primer, granit kao prirodni materijal mo┼że predstavljati izvor radona zbog svog sastava ali je va┼żno i kako se primenjuje. U tom smislu ve─ça je opasnost upotrebe granita za oblaganje kamina, od recimo kuhinjskih plo─Źa (radon kao gas ─çe se vi┼íe oslobo─Ĺati na povi┼íenoj temperaturi kamina). I sama zavr┼ína obrada je va┼żna jer materijal koji se ÔÇ×kruniÔÇť ili lako pretvara u prah mo┼że lak┼íe dovesti do ekshalacije radona iz svog sastava od drugog materijala koji ima glatku i stabilnu, glaziranu povr┼íinu.

Kako da se zaštitimo?

Da ponovimo najdominantniji izvor radona je zemlji┼íte na kojem su izgra─Ĺeni objekti, a da sama koncentracija radona u unutra┼ínjim prostorijama zavisi od prirode i karakteristika gra─Ĺevinskih materijala koji su kori┼íteni za izgradnju pa kako se onda za┼ítiti od ne┼żeljene radijacije? Pre svega potrebno je naglasiti da se gra─Ĺevinski materijali koji su komercijalno dostupni na tr┼żi┼ítu ispituju i uz odgovaraju─çe ateste odobravaju za upotrebu. Osim toga jedno od re┼íenja je i razvoj materijala kontrolisane poroznosti koja pove─çava ÔÇ×disanjeÔÇť zidova i zidanih konstrukcija, a i razvoj materijala sa ┼íto manjom propustivljo┼í─çu na radon. Upravo na ovakvim materijalima radi tim Laboratorije Katedre za in┼żenjerstvo materijala Tehnolo┼íkog fakulteta u Novom Sadu u okviru kratkoro─Źnog projekta ÔÇ×Razvoj gra─Ĺevinskog materijala za za┼ítitu od alfa-zra─Źenja u okviru nove strategije smanjenja zdravstvenog rizika u ┼żivotnoj sredini AP VojvodineÔÇť, rukovodilac Dr Bojan Miljevi─ç, kojeg finansira Sekretarijat za visoko obrazovanje i nau─Źnoistra┼żiva─Źku delatnost APV.

U─Źesnici na projektu su pored Tehnolo┼íkog fakulteta jo┼í i Prirodno-matemati─Źki fakultet, Departman za fiziku i Medicinski fakultet, UNS. Predmet istra┼żivanja ovog projekta je razvoj metodologije za odre─Ĺivanje uticaja svojstava gra─Ĺevinskih materijala (strukture, sastava i poroznosti) na koncentraciju radio- aktivnog gasa radona u stambenim objektima u AP Vojvodini.

Zna─Źaj projekta ogleda se u sinergijskom pristupu ispitivanja osobina materijala, radiolo┼íkih karakteristika i procena ┼ítetnog uticaja na javno zdravlje uz interdisciplinarni pristup iz oblasti prirodno-matemati─Źkih, tehnolo┼íko-tehni─Źkih i medicinskih nauka. Smanjenje ┼ítetnih efekata radona iz zemlji┼íta i gra─Ĺevinskih materijala je od izuzetne va┼żnosti kako bi se smanjio zdravstveni rizik od incidence karcinoma plu─ça. R

azvoj novih materijala sa smanjenom radonskom propustljivo┼í─çu doprine─çe smanjenu njegovog ┼ítetnog dejstva ┼íto ─çe za kona─Źni cilj imati smanjenu radiolo┼íku izlo┼żenost stanovni┼ítva AP Vojvodine u stambenim objektima, a time i pobolj┼íanje javnog zdravlja na teritoriji AP Vojvodine. Sve ve─çi trend za┼ítite ┼żivotne sredine upotrebom otpadnih materijala u proizvodnji gra─Ĺevinskih elemenata (lebde─çi pepeli, nusproizvodi hemijske industrije…), ukoliko nije pra─çen odgovaraju─çim nau─Źnim ispitivanja, mo┼że dovesti do toga da ┼ítitimo prirodu, a ne ─Źoveka. Sa obzirom na ubrzan razvoj materijala, ali i na┼íih znanja vezanih za izlo┼żenost radioktivnom zra─Źenju, najmanje ┼íto mo┼żemo da uradimo je da se edukujemo u pogledu osnovnih karakteristika materijala koje ugra─Ĺujemo u na┼í ┼żivotni i radni prostor, uz ┼íto ─Źe┼í─çe provetravanje prostorija u kojima boravimo jer je dobra provetrenost najve─çi borac protiv radona.

n-situ merenje hemijskog sastava ispitivanog stenskog materijala metodom XRF

In-situ merenje hemijskog sastava ispitivanog stenskog materijala metodom XRF

Autori teksta: Dr Sne┼żana Vu─Źeti─ç, Docent i Dr Bojan Miljevi─ç, Vi┼íi nau─Źni saradnik Laboratorija za ispitivanje materijala u kulturnom nasle─Ĺu, Tehnolo┼íki fakultet Novi Sad