RADON CHARAKTERISTIKA Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích
Institute of Technology And Business In České Budějovice
Tento učební materiál vznikl v rámci projektu "Integrace a podpora studentů se specifickými vzdělávacími potřebami na Vysoké škole technické a ekonomické v Českých Budějovicích" s registračním číslem CZ.1.07./2.2.00/29.0019. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
KAPITOLA 9: RADON CHARAKTERISTIKA RADONU, NEBEZPEČÍ RADONU, ZDROJ RADONU, STANOVENÍ RADONOVÉHO INDEXU, Klíčové pojmy: radon, radioaktivita, zdravotní následky RADONOVÁ MAPA. Cíle kapitoly:
Pochopit zdravotní důsledky radonového nebezpečí Poznat vlastnosti radonu Seznámit se s výskytem radonu
9.1 CHARAKTERISTIKA RADONU • Radioaktivita: přírodní a uměle vytvořená • Nejvyšší podíl přírodních zdrojů působících na člověka – vdechování radonu • Radon je karcinogenní plyn a může být příčinou rakoviny plic. • Jeho hladina rok od roku vzrůstá v důsledku utěsňování budov z hlediska uchování energií.
• Legislativa řeší radon pro novou i stávající zástavbu. • Hlavním orgánem v problematice radonu je Státní úřad pro jadernou bezpečnost, který část zodpovědnosti přenesl na stavební úřady.
9.1 CHARAKTERISTIKA RADONU • Radon je přírodní radioaktivní plyn, který nelze lidskými smysly vnímat. (Je bezbarvý, bez chuti a zápachu, není reaktivní.) • Sám o sobě není škodlivý lidskému zdraví. • Škodí při svém rozpadu a dále svými produkty rozpadu (tzv. dceřiné produkty). Nově vznikající radioaktivní prvky mají sice krátkou životnost, ale velkou aktivitu. • Největším zdravotním nebezpečím jsou izotopy polonia, které imitují silné záření alfa. Konečným produktem rozpadové řady je neaktivní olovo.
9.1 CHARAKTERISTIKA RADONU Názorně graficky vyjádřený přehled ozáření lidského organismu (průměr ročního podílu ozáření organismu)
Přirozené ozáření 26% Lékařské zdroje 18% Ostatní zdroje 1% Radon 55%
9.1 CHARAKTERISTIKA RADONU • Radon 222 je plynný prvek. Pokud dojde k jeho vzniku na povrchu částic (kamenů či zrn zeminy) dostává se do půdního vzduchu a může z horniny unikat a migrovat na velmi dlouhé vzdálenosti, například podél tektonických poruch, zlomů, diskontuitních linií, mylonitových zón, puklin, horninových rozhraní, či zvodnělých vrstev. V oblastech, kde jsou horniny silně zvětralé, je uvolňování radonu 222 mimo matečnou horninu významně větší. K uvolňování dochází i z produktů zvětrávání, které mohou mít formu sedimentů (pískům hlín i jílů).
9.1.1 FYZIKÁLNÍ VLASTNOSTI RADONU • • • • • • • • •
Teplota varu Teplota tání Výparné teplo Teplo tání Výparná entropie Entropie tání Kritická teplota Kritický tlak Kritická hustota
-62 [°C] -71 [°C] 16,40 [kJ/mol] 2,89 [kJ/mol] 77,02 [J/deg.mol] 14,35 [J/deg.mol] +104,3 [°C] 6 322,7 [kPa] 1,2.103 [kg/m3]
9.2 ZDROJE RADONU • Nejvýznamnějším zdrojem radonu v budovách je podloží. • Radon uvolněný z hornin se do obytných prostor budov dostává přímým průnikem základovými konstrukcemi objektu nebo prostřednictvím uvolňování se z vody. • Do místnosti v objektu je nasávaný spolu s půdním vzduchem v důsledku podtlaku. • Nejdůležitější faktory, které ovlivňují tento proces, jsou velikost podtlaku v budově, koncentrace radonu v půdním vzduchu, propustnost půdních vrstev pod základy a těsnost základových a suterénních místností.
9.2 ZDROJE RADONU • Zdrojem radonu můžou být i suroviny a stavební materiály určené pro výstavbu obsahující vyšší koncentrace rádia. • Když je zdrojem radonu stavební materiál, potom se vyšší obsah naměří v místnostech, které jsou jím ohraničené. • Množství radonu, stejně jako i množství a formy existence jeho rozpadových produktů v budovách je silně závislé na rychlosti pronikání a uvolňování radonu, na násobnosti výměny vzduchu v místnosti, stejně jako na přítomnosti a vlastnostech aerosolového znečištění.
9.2 ZDROJE RADONU • Radon je vlivem proudění vzduchu rozptýlený po celé místnosti. Koncentrace v dané místnosti kolísá nejen v prostoru, ale i v čase. Je to zapříčiněné změnou výměny vzduchu a změnou přírůstku radonu. • Přísun radonu do objektu je ovlivněný změnou tepelného a tlakového rozdílu, infiltrací, silou větru, propustností podloží apod. Tyto změny můžou být krátkodobé (den, noc) a dlouhodobé (měsíce, rok). • Nejvyšší koncentrace radonu jsou obvykle v místnostech, v kterých převládá kontakt s podložím - přízemní prostory nepodsklepených objektů, podzemní místnosti apod.
9.2.1 GEOLOGICKÉ PODLOŽÍ • Nejdůležitějším zdrojem radonu v pobytových prostorech budov je radon z půdního vzduchu. • Zdrojem radonu v půdním vzduchu jsou přírodní rádionuklidy přítomné v zemské kůře, v kterých radioaktivní přeměnou vznikají radioaktivní plyny dvou základních rozpadových řádů uranu a thória. • Koncentrace radonu v podloží pod budovou v závislosti na geologické skladbě může dosahovat až hodnoty 50 000 Bq/m3. Je proto důležité minimalizovat netěsnosti základových konstrukcí, ale i podlahových a stěnových konstrukcí.
9.2.1 GEOLOGICKÉ PODLOŽÍ • Významným faktorem, který ovlivňuje transport konvekcí je především velikost podtlaku v budově. Tlakový rozdíl mezi základovou půdou a prostorami spodní stavby budovy je způsobený rozdílem hustot venkovního a vnitřního vzduchu stejně jako dynamický účinek větru. V dolní části budovy se vytváří podtlak, který dosahuje významné hodnoty zejména zvláště v zimním období. U nižších staveb je možné velikost podtlaku v zimním období odhadnout na 5 až 15 Pa. Výškové budovy dosahují podtlaku v dolní části budovy až deseti násobně vyšší. Vyšší hodnoty podtlaku se vyskytují také v budovách s podtlakovým nuceným větráním.
9.2.2 STAVEBNÍ MATERIÁL • Dalším zdrojem radonu v pobytových prostorech budov je stavební materiál. • Uvnitř materiálu rozpadem rádia vzniká radon, který procesem difúze prostupuje přes póry a trhliny k povrchu, odkud exhaluje do vnitřního prostoru budov. • Důležitou vlastností všech stavebních materiálů je schopnost transportu uvolněného radonu do pórovitého prostředí hmoty.
9.3 RADON V OBYDLÍ, RADONOVÉ MAPY • Radon má možnost unikat do atmosférického vzduchu. • Je-li na zemském povrchu postaven dům, může se radon 222 dostat přímo do objektu, kde se akumuluje vzhledem k frekvenci větrání. • Ve většině případů (cca 99 %) je příčinou zvýšených koncentrací radonu ve stavbách jeho pronikání z geologického podloží. • Při pohledu na radonovou, radiometrickou a geologickou mapu České republiky je patrné, že určitá část území je tvořena vyvřelými horninami. Další část území je tvořena horninami přeměněnými.
9.3 RADONOVÉ MAPY – MAPA RADONOVÉHO RIZIKA
9.3 RADONOVÉ MAPY – RADIOMETRICKÁ MAPA
9.3 RADONOVÉ MAPY – ZJEDNODUŠENÁ GEOLOGICKÁ MAPA
9.4 RADONOVÝ PRŮZKUM, RADONOVÝ INDEX • Kvalifikovaně určit koncentraci radonu v základových horninách a zeminách lze pouze radonovým průzkumem pozemku, který je určen k výstavbě a stanovit radonový index pozemku. • Stanovení radonového indexu pozemku je povinen zajistit ten, kdo žádá o umístění stavby nebo stavební povolení. • Týká se to pouze staveb s obytnými nebo pobytovými místnostmi. • Výsledky z tohoto měření je nutné předložit stavebnímu úřadu.
9.4 RADONOVÝ PRŮZKUM, RADONOVÝ INDEX • Pokud se budoucí stavba vyskytuje na pozemku, kde byl zjištěn vyšší než nízký radonový index, musí být stavba preventivně chráněna proti pronikání radonu. • Podrobné podmínky těchto preventivních opatření stanový stavební úřad ve stavebním povolení/rozhodnutí o umístění stavby. • Radonový průzkum, respektive stanovení radonového indexu se nemusí provádět za předpokladu, že bude stavba postavena v terénu tím způsobem, že veškeré její obvodové konstrukce budou odděleny od podloží vzduchovou vrstvou, kterou může proudit vzduch.
KONTROLNÍ OTÁZKY, STUDIJNÍ MATERIÁLY Co je to radon?
Co je nejčastější příčinou zvýšených koncentrací radonu ve stavbách? Co je to radonový index? Studijní materiály: BEDNÁŘOVÁ, P., KREJSOVÁ, J. Zdravé domy pro zdravé lidi, VŠTE v Českých Budějovicích, 2008, ISBN 978-80-903888-9-5, str. 26 - 31
