Fizikai Szemle honlap

Tartalomjegyzék

Fizikai Szemle 1997/8. 248.o.

RADONTÓL SZÁRMAZÓ SUGÁRTERHELÉS AJKÁN

Papp Zoltán, Daróczy Sándor
KLTE Izotópalkalmazási Tanszék

Ajka mellett 1865-ben kezdtek szenet bányászni. Más ipari vállalkozások a helyben bányászott szenet energia forrásként használták. 1878-ban üveggyár, 1910-ben téglagyár kezdett működni. Az ajkai ipar szénfelhasználása fokozatosan növekedett egészen századunk nyolcvanas éveinek végéig. Az 1943-ban alapított és több lépcsőben bővített széntüzelésű hőerőmű már nemcsak a helyi ipar, hanem az országos elektromos hálózat számára is termelt villamos áramot [1].

Az ötvenes években derült ki Szalay Sándor méréseiből, hogy az ajkai szén urántartalma igen magas, nagyjából 20-szorosa a szenek esetében megszokottnak [2]. E felismerés nyomán a hatóság a hatvanas évektől megtiltotta a szén salakjának és pernyéjének építkezési célra való felhasználását. Korábban azonban a fenti anyagokat elterjedten alkalmazták a város térségében terepegyenetlenségek feltöltésére és építőanyagként. Ugyancsak használták építkezési célra a bányászat során a szén mellől kitermelt meddőkőzetet, melynek urántartalma közelítette a szénét. Ezeket az anyagokat később, a tiltást követően is használták a fenti célokra, bár jóval kisebb mértékben.

Az embert érő, ionizáló sugárzásoktól származó sugár terhelésnek átlagosan közel fele a levegőben jelenlévő radonnak és bomlástermékeinek belégzéséből származik, melyek forrása a talajban és az építőanyagokban található urán. A radontól származó sugárdózis túlnyomó részét épületek belső terében kapjuk, ahol a radonnak és termékeinek koncentrációja jóval nagyobb, mint szabadtéren [3]. Logikusnak látszik az a következtetés, hogy Ajka régóta tartó, nagymértékű szennyeződése a helyben bányászott szén meddőjével, salakjával és hamujával megemelheti a radon és termékeinek koncentrációját épületek belterében, ezáltal többlet-sugárterhelést okozhat a lakosságnak. A fenti következtetés igazolása céljából az 1993-94. évek folyamán méréseket végeztünk ajkai házakban. Az 59 lakóház közül 27 volt családi vagy ikerház, a többi pedig társasház, sorház vagy szálló.

A radontermékek levegőbeli aktivitás-koncentrációjának (a radon úgynevezett egyensúly-ekvivalens koncentrációja, EEK) pillanatnyi értékét mértük egy saját fejlesztésű módszerrel [4]: a radon bomlástermékeitől származó ß-aktivitást mérve. A lakókat illetve dolgozókat előzőleg megkértük, hogy mérés előtt a vizsgálandó helyiség ablakait és ajtóit egy napig tartsák zárva. A mérések többsége szélcsendes időben történt. A mérések alkalmával információkat gyűjtöttünk arról, hogy annak idején milyen anyagokat használtak a házak építéséhez.

A kikérdezés eredményeként 18 olyan házat találtunk, ahol bizonyosnak látszott a meddő, a salak vagy a pernye jelenléte. A továbbiakban ezeket a házakat nevezzük röviden "szennyezettnek", a többit pedig "tisztának". A szennyezettség formái:1. a ház alatt meddőkőzetből vagy salakból álló feltöltés található; 2. a falak meddőkőzetből épültek; 3. a födém salakkal van kitöltve; 4. a falazóhabarcshoz és vakolathoz használt oltott mész alapanyaga meddőhányóból származott, vagy oltott mész helyett szénhamut használtak. A mérésekből a 77 értékelhető eredmény átlagára 78 Bq/m3-t kaptunk. Az 59 tiszta helyszínre 32 Bq/m3 átlag adódott. A földszinti helyiségek átlaga (111 Bq/m3) jóval nagyobb volt, mint az emeletieké (35 Bq/m3). A szennyezés hatása a családi házakra és az 1960 előtt épült házakra koncentrálódik. A legmagasabb átlag az 1960 előtt épült -családi házakra adódott:137 Bq/m3,12 ilyen ház közül 7 bizonyult szennyezettnek. A radon szobalevegőben mért aktivitás-koncentrációjának mérsékelt égövi országokra jellemző éves átlagértéke 50-60 Bq/m3 körül van, ez azonban országonként és településenként (a helyi geológiai adottságok, éghajlat, építkezési és egyéb szokások különbségei miatt) erősen eltérő egyedi értékekből származik. Mivel a radontermékek aktivitás-koncentrációja a radon aktivitás-koncentrációjának mintegy 0,4-szerese, mérsékelt égövre 20-24 Bq/m3 átlagos EEK érték jellemző. Az ajkai értékek ennél magasabbak, de hasonlóan magasabb értékeket hazánkban máshol is találtak.

Az eredményekből látszik, hogy Ajkán a házak egy jelentős részében a szén meddőjének, salakjának és hamujának építőanyagként való felhasználása megemeli a radonnak és termékeinek beltéri koncentrációját, ezáltal a lakosság érintett részének többlet-sugárterhelést okoz. Ez a többlet nem írható egy adott vállalat vagy egy konkrét ipari tevékenység számlájára, közvetett módon általában a szén bányászatának és helyi felhasználásának következménye.

Felvetődött bennünk a kérdés, hogy megbecsülhető-e számszerűen is a fenti többlet-sugárterhelésnek a város lakosságára, illetve egyes jobban érintett csoportjaira vonatkozó átlagos értéke. Ehhez évi effektív dózisokat kell számítani mSv/év egységben. Ilyen számítások céljára fenti eredményeink nem igazán alkalmasak, ugyanis a radonnak és termékeinek beltéri koncentrációi változékony mennyiségek, még zárt helyiségben is. Ezért dózisszámításokhoz a koncentráció egy éves időbeli átlagát szokták használni. Ilyen integráló méréseket eddig nem volt módunkban végezni. Ezért megvizsgáltuk, hogy lehetséges-e saját eredményeinkből kiindulva olyan becslést végezni, amely legalább első közelítésben tájékoztató eredményt szolgáltat.

Egy átlagos lakásban a radon koncentrációjának pillanatnyi értéke nagyjából két nagyságrenden belül változhat az időjárási tényezőktől és a lakótevékenységtől függően.

Zárt helyiségben a koncentráció nagyobb, mint annak átlaga szokásos lakáshasználat esetén. Ezt egy korrekciós tényező alkalmazásával vehetjük figyelembe. A korrekciós tényező becslésénél a radonnak egy szoba levegőjében való viselkedését leíró "egy-szoba-modellból" [6] indultunk ki. A korrekciós tényezőt radontermékekre nagy koncentrációnál 0,325-nek becsültük. Értéke a koncentráció csökkenésével növekszik: a szabadtéri koncentráció szintjénél eléri a 0,8-et. Zárt helyiségekben mért pillanatnyi eredményekből a fenti korrekciós tényező segítségével megbecsültük az évi átlagos koncentrációkat.

A lakóházakra vonatkozó átlagokat a lakásfajták átlagaiból a lakók számával súlyozva kaptuk.

Két lakásfajta átlagai kiegészítő adatokkal együtt a táblázatban láthatók. A lakások, illetve a bennük lakók számára vonatkozó adatok az önkormányzattól származnak (a lakásokra vonatkozók pontosak, a lakókra vonatkozók becsültek). A koncentráció-átlagok mögött zárójelben feltüntettük, hogy azok hány független eredmény átlagai. A legjobban érintett családi házakra kapott értékek világviszonylatban nem nagyok, hiszen a szakirodalom szerint a mérsékelt égövi országok átlaga 20 Bq/m3 körül van. A tiszta lakásokra kapott átlag kisebb, mint a szennyezett lakásoknál tapasztalt érték.

A szakirodalom szerint a radontermékek 1 Bq/m3-nyi átlagos koncentrációja okoz óránként körülbelül 9 nSv-nyi effektív dózisban kifejezett sugárterhelést [3]. Ezzel a konverziós tényezővel számítottuk át a radontermékek koncentráció-eredményeit becsült évi effektív dózisokra. Eszerint a lakosságra átlagosnak tekinthető, lakásradontól származó dózis Ajkán mintegy 2 mSv/év, ami nem kiemelkedő érték. A tiszta lakásokra körülbelül 1 mSv/év adódik, s eszerint körülbelül 1 mSv/év dózistöbbletet közvetett módon a szén bányászata és helyi felhasználása okozott.

Ha csak az 1960 előtt épült családi házakban élő körülbelül 7000 embert tekintjük, akkor a fentiek szerint az általuk kapott effektív dózis 6 mSv/év, amelyből a szénbányászat okozta többlet már 3-4 mSv/év. Ebből is látszik, hogy bár az ajkai átlagos többlet nem nagy, szűkebb lakossági csoportokon belül a többlet-sugárterhelés a városi átlagnál jóval nagyobb.

A fenti dózisbecslés hibáját sok bizonytalansági tényező növeli. A fenti eredményeket csak mint a probléma megoldásának durva közelítését szabad tekinteni. Azokat azonnal felül kell vizsgálni, ha megbízhatóbb mérési adatok látnak napvilágot.

Irodalom

  1. GIAY F.: Hild-érmes városok, Ajka - Épitésügyi Tájékoztatási Központ, Budapest, 1990.
  2. SZALAY S., ALMÁSSY GY.: Analitikai vizsgálatok hazai kőszenek urántartalmára vonatkozólag - MTA Kémiai Tud. Oszt. Közl. 8 (1956)33-38
    SZALAY S., ALMÁSSY GY., PESTI L., LOVAS I.: Magyarország egyes fontosabb kőszénterületeinek átvizsgálása uránium nyomelőfordulás szempontjából - ATOMKI Közl. 1 (1959) 7-26
  3. Sources and Effects of Ionizing Radiation United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation, UNSCEAR 1993 Report to the General Assembly, with Scientific Annexes, United Nations, New York,1993.
  4. PAPP, S. DARÓCZY: Measurement of radon and thoron daughters in indoor air by absolute beta counting - Proc. Int. Conf. on Indoor Air Quality and Climate in Central and Eastern Europe, Cluj Napoca, Romania, 27-28 Sept. 1993, Scientific Book House, Cluj Napoca,1993. pp.163-166
    Z. PAPP: Use of defined solid angle absolute counting for environmental radioanalytical purposes part I. method - Isotopes Environ. Health Stud. (Isotopenpraxis) 31 (1995) 131-141
    Z. PAPP, S. DARÓCZY: Use of defined solid angle absolute counting for environmental radioanalytical purposes part II. applications - Isotopes Environ. Health Stud. (Isotopenpraxis) 31 (1995) 143-149
    PAPP Z.: A radon és a toron bomlástermékeinek mérése levegőben béta számlálás segítségével -Az aeoroszolok dinamikája, hatása és vizsgálati módszerei. A III. Magyar Aeroszol Konferencia előadásai (Szerk. Czitrovszky A.), MTA KFKI Szilárdtestfizikai Kutató Intézet, Budapest,1996 pp. 44-47
    PAPP, S. DARÓCZY: Measurement of radon decay products and thoron decay products in air by counting using end-window Geiger-Müller counter - Health Phys. (1997) megjelenés alatt
  5. H. M. PRICHARD, T.F. GESELL, C.T. HESS, C.V. WEIFFENBACH, P. NYBERG: Associations between grab sample and integrated radon measurements in dwellings in Maine and Texas - Environ. Int. 8 (1982) 83-87
  6. TÓTH Á.: A lakosság természetes sugárterhelése - A sugárvédelem újabb eredményei 1 (Szerk. Fehér I.), Akadémiai Kiadó, Budapest, 1983. p. 99