ЗМ
:$33L/ÍÖ
&ч^
/> »
614.73:539.1«Дв
в
-
19396-80 gyors mérése munkahelyek és lakószobák levegőjében
W09 Standod method of test for rapid a a m n a n t of R*A-, RaB-, RaC-concantiatioB in tha air of workplaces and Uvingiooms
Зксвржс метод ооределсям RaA, R*3 M RaC в вомухе pafowx помезснмй • жилых комштвх.
Б szabvány altahaaraaa kötelez« * A szabvány dobásaitól azonban • szerződ« felek a rendelet 9.fea atapjáa a ú r n ő d é t tdjesftéae (résztetjeshéee) dfftt kötött MeheH mraátlapnitái alapján dtérhetaek, feltéve, hogy az eltére« az élet, a» t a i l i n g , a testi épaég verdatet, a vafyoabiztoaaágot n a veszélyezteti, Дегте a uf ugai milgl éa a fogyasztói érdekeket nem »érti. E szabvány tárgya a levegőben lévő rövid idejű radon bomlástermék koncentráció meghatározására összalfa számlálá si módszerrel.
Tartalom < > x > о
1 2. 3. 4. 5. 5.1
9 > < >
5.2.
6.
к <
6.1. 6.1 1.
>•
S
6.1.2. 6.1.3. 6.1.4. 6.2. 6.3. 6.4. 6.5.
Fogalmak Jelölések Alkalmazási terület A módszer elve (mintavétel és mérési műveletek idősémája) Mérőberendezés, anyagok, eszközök Mérőberendezés Anyagok, eszközök A vizsgálat végrehajtása Laboratóriumi előkészítő műveletek a helyszíni mérések előtt A mérőberendezés nukleáris paramétereinek beállítása és a stabilitás-ellenőrzése Nyomásesés mérése membránszűrőn Membránszűrő radontermék szűrési hatásfokának meghatározása Alfa önabszorpció meghatározása A helyszíni mérés végrehajtása A koncentrációk számítása Hibaszámítás Kimutathatósági határFüggelék
Függelék
* Az állami szabványok hatályán vonatkozó szabályokat a uabványoiítíuól szóló 19/1976. (VI. 12.) MT számú rendelet 5-12.f-a tartalmazza. (A rendelet közzétéve a Szabványügyi Közlöny 1976. évi 12. számában is.) A KGST-szabványoknak és a magyar állami szabványoknak a külkereskedelemben való alkalmazását a külkereskedelmi miniszter és a Magyar Szabványügyi Hivatal elnöke együttesen szabályozza. Az erre vonatkozó 12/1978. (Kk. £. 14.) KkM száma utasftáiaSzabványügyi Közlöny 197S. évi 21. szamában is megjelent. A lovanaaya« idopomle: 1980. február 8.
Ara: 1 8 , - Ft
«
-
^
4
RaA-, RaB-, RaC*oncentráció
WutOO&Cf
•
A hatálybelépés idopontie; 1980 októberi. ( 9 oldal)
-2-
•MSZ 1М»*-80
FOGALMAK A radioaktivitással kapcsolatos fogalmak megegyeznek az MSZ 14345/1, valamint az MSZ 62-ben szereplő fogalmakkal. 1.1.
La«BS alfaeaergia-koaceatiáció a levegőbeli rövidéletű radontennékek koncentrációját egyetlen számadat tal jellemzi, amelyet így írhatunk fel, hogy 3
C = 3,62 • 1 0 ( C + 5 C + 3,6 C ) MeV • c m E
A
B
-3
c
ahol а С д , Св, Cc a rövidéletű radontennékek koncentrációi, Bq c m ' 1.2.
3
M a a k a s m i (working level) ját: WL a rövidéletű radontermékek koncentrációjának egyparaméteres jellem zésére használják. Egységnyi a munkaszint akkor, ha a vizsgált levegőtér egy literében lévő rövidéletű radonbomlástermék bármilyen keverékének terjes lebomlásakor 1.3 • 10 MeV totális aifasugárzási energia szabadul fel. Azaz 5
5
1
1 W L = 1,3 • 1 0 MeV • l* = 1 3 0 M e V ' c n f
2.
3
JELÖLÉSEK 3
a RaA-koncentráció a levegőben, Bq • cm' a RaB-koncentráció a levegőben, Bq • cm" Св a RaC-koncentráció a levegőben, Bq • c m Cc a latens alfaenergia-koncentráció a levegőben, MeV • cm" СЕ a mérőműszer alfa számlálási hatásfoka, imp. а bomlás"' 'а Ч , i s l ő j a membránszűrő szűrési hatásfokának meghatározásakor a használt két alfa számláló műszernek ugyanarra az etalon alfasugárforrásra vonatkozó számlálási hatásfoka, imp.'Ct bomlás' t?F a membránszűrőnek a levegőbeli rövidéletű radonbomlástermékek visszatartására jellemző szűrési hatásfoka у relatív páratartalom kö önabszorpció* tényező K, = v . n • n • kö léghőmérséklet, Kelvin fok egységben, a mintavétel helyén К а к« tényező mérésekor észlelt,holtidőre ésháttérrehelyesbített számlálási sebesség, amikor az exponált szűrő „beporzott" felülete „néz" a detektor felé, imp.min' , м2 a kö tényező meghatározásakor eszelt, holtidőre és háttérre helyesbített számlálási sebesség, ami kor az M| mérésével azonos helyzetben lévő exponált szűrőre helyezzük a tiszta (abszorbensként szolgáló) szűrőt, imp min' . a k» tényező megállapításakor eszeiéit, holtidőre és háttérre korrigált számlálási sebesség, amikor м, az exponált szűrőnek a „nem beporzott" oldalr ,,néz" a detektor felé, imp.min" és N ] az T>F szűrési hatásfok mérésekor a sorbakapcsolt felső, illetve alsó membránszűrőn mért alfa N, • számlálási sebességek értékei, imp.min" . az eszelt impulzusok száma а т=5 perces levegőmintavétel végétől számított l . é s 4 . perc között, imp az észlelt impulzusok száma a r=5 perces levegőmintavétel végétől számított 7. és 10. perc között, imp a légnyomás a mintavétel helyén, Pa Р a membránszűrőn a levegő átszivatásakor fellépő nyomásesés, Pa a telítési vízgőznyomás értéke, Pa г a levegő membránszűrőn való átszivatásának (a levegő mintavételének) időtartama, min CA
3
-3
3
а
1
0
F
a
1
1
1
1
- 3 -
Д1
Ь
At, V Vo
Mszmx-go
(Esetünkben: r = S perc) a levegőmintavétel befejezése és a szűrő alfaaktivitás mérésének kezdete között eltelt időtartam, min (Esetünkben: Atb = I perc.)) a levegő mintavétel befejezésétől számított 1. és 4. perc közötti időtartam, a levegőmintavétel befejezésétől számított 7. és 10. perc közötti időtartam a membránszűrőn átszívott ievegőtérfogat, cm a V-nek megfelelő normáltérfogat, cm 3
3
v = — = légforgalom a membránszürőr át, cm . min v = — 0
3
= normálállapotra redukált légforgalom a membránszűrőn át.cm •mkf s
1
1
WL = munkaszint = 1,3 • 10 MeV • Г = 130 MeV • cm
ALKALMAZÁSI TERÜLET Sugárvédelmi mérések radont fejlesztő anyagokkal foglalkozó személyek munkahelyein, valamint lakószo bák esetében, a lakosság természetes inhalációs sugárterhelésének meghatározása érdekében.
A MÓDSZER ELVE (a mintavételi és mérési műveletek idősémája) A rövidéletű radonbomlástermékek kb. 90%-a a 0,5 ji alatti átmérőjű aeroszol részecskékhez kötődik. A feladat az, hogy meghatározzuk valamely térség levegőjében a RaA, RaB, RaC (F2.1. táblázat) és CE koncentrációt, illetve a WL munkaszintet. E célból a vizsgálandó levegőt membránszűrőn átszivatjuk, majd alfabomlásgörbét visz ink fel. A bomlásgör be adatai segítségével határozzuk meg a M és a M időszakokra vonatkozó impulzusszámokat. H e l y e t tünk holtidőre és háttérre. így kapjuk az n, és az nj beütésszámokat. A mintavételi és mérési műveletek sorrendje tehát a következő: t
Imp
J«b
2
Л«1
At
2
Ю min
5.
MÉRŐBERENDEZÉS, ANYAGOK, ESZKÖZÖK
5.1.
Mérőberendezés Hordozható, szcintillációs alfa-számláló műszer, mely biztosítja a fénymentes mintaváltást. A mintaváltóba megfelelő szűrőbefogó fémbetét korongot kell elhelyezni, hogy a reprodukálható mérési geometriát megvalósíthassuk. A szcintillátor (ZnS/Ag) felületének átmérője legalább 3 cm legyen.
MSZ19394-80
- 4 -
Az alfa számlálási rutisfok a terjes térszögre ^ < 0,3 imp. о bomlás-' 1
a műszerhittér (tiszta membránszűrővtl mérve) legfeljebb 0,5 imp • min" legyen 5.2.
Aayagok, eszközök 2 3 J
A etalon alfa sugárforrás ( " * Am, U, " » P u , » > °Po egyke) felületének átmérője megegyezik a memb ránszűrőjével (Az ajánlott sugárforrásokat lásd az F 3.-ban) ZnS(Ag) szcintillátor Membránszűrők (pórusátmérő lehetőleg kisebb mint 1 mikron) (Ajánlott membránszűrő típusokat lásd az F4.-ben.) Analitikai mérleg (csak a laboratóriumban) A membránszűrőt befogadó fémszűrőfej 2 db Gumigyűrűk, a membránszűrőnek a szűrőbefogófejbe történő légmentes befogására Fémháló, a membránszűrők alátámasztására Gumicsövek Átmenő csatlakozók
Gázóra („száraz" gázóra, hitelesített) Levegőszívó berendezés, megfelelő csatlakozó csőcsonkkal (A levegőszívó berendezés rendelkezzék akkora depresszióval, hogy íz ötperces mintavétel alatt, képes legyen a membránszűrőn legalább 50 l/perc nagyságú, időben állandó légforgalmat biztosítani.) (Ajánlott szivattyút lásd az FS. -ben.) Csipesz Barométer Hőmérő Stopperóra Higanyos manometer
6.
A VIZSGALAT VÉGREHAJTÁSA
6.1.
Uu)oratóríuimel61(észítőművefetek a helyszW menések előtt
6.1 1.
A mérőberendezés nukleáris paramétereinek beállítása és stabilitás ellenőrzése (számlálási hatásfok, háttér, holtidő). Határozzuk meg a mérőműszerre azt a szükséges bemelegedési időtartamot, amelyen túl a számlálási hatás fok és a háttér már megfelelő értékű és időben állandó marad. Laboratóriumban kell meghatározni a holtidőkorrekciót. A mérőműszer üzemi adatait úgy kell beállítani, hogy maximális legyen a számlálási hatásfok négyzet per műszerháttér aránya.
6.1.2.
Nyomásesés mérete a membráruzűrőn Amikor levegőt szívatunk át a membránszűrőn, akkor a szűrőn Д Pa nyomásesés lép fel, a szűrő áramlási ellenállása miatt. Ha a levegőtérfogat mérésre szolgáló gázórát a membránszűrőt rögzítő szűrőfej és a levegöszivattyú közé helyezzük, akkor a gázórában a levegő nyomása nem a mindenkori p Pa légnyomás, hanem csak (р-Др)Ра lesz. A membránszűrő okozta Др nyomásesést úgy határozzuk meg, hogy a membránszűrőt befogófej után, a gázóra előtt iktatjuk be a higanyos manómé tért. Exponálatlan membránszűrőkön 5 - 5 percig szívatjuk a levegőt. Legalább 30 különböző membránszűrővel meghatározott Др értékek számtani átlagával számolunk a későbbiekben, a normáltérfogati helyesbítés kor. р
- 5-
MSZ 1939*-40
Különböző években gyártott membránszűrő készletek esetében ezt a vizsgálatot mindig újra el kell végezni. А Др nyomásesés értékét a mintavételi levegőtérfogatnak normálállapotra történő redukálásakor maidig figyelembe kell venni. A normálállapotra való számítás: V _
273(p-Ap-*po)
v
0
'
K° • 101325
A normáltérfogati helyesbítést táblázatokkal, vagy nomogramokkal végezzük, a PD értékét szintén tábláza tok adják meg a hőmérséklet függvényében (Irodalom 1). Ha a gázórát a szivattyú után iktatjuk be, akkor a képletből a Др-t el kell hagyni. Száraz gáz (pl. lakószoba-levegő) esetében a fc*po) szorzat értéke elhanyagolható. Megjegyzés, a fenti képlet nevezőjében a 101325 Pa a légnyomás átlagos értéke a RMd felsinen. (I atm = 760 ion = 101325 Pa).
A normálállapotra redukált légforgalom a membránszűrőn: °
3
i -1
v = — cm • min 0
6.1.3.
A membránszűrőradon-bomlástermékszűrési halárfokának meghatározása A levegőbeli radon-bomlástermékek >gy bizonyos részét nem fogja fel a membránszűrő, ezért ezek nem mutathatók ki. Analitikai mérleggel mérjük le a membránszűrők súlyát. Ezek közül kiválasztunk két azonos felületi tömegű membránszűrőt. E két szűrőt sorosan (egymás után) fogjuk be egyetlen szűrőbefogófejbe. A sorbakapcsolt szűrőkön 5 percig szobalevegőt, vagy radonnal mesterségesen dúsított levegőt szívatunk át. Ezt követően két különböző alfa számlálóval ugyanazon At bomlási időszakasz alatt mérjük az exponált felső és alsó membránszűrő holtidőre és háttérre helyesbített N és N számlálási sebességeit, imp'miri"' -ben. A radon bomlástermék szűrési hatásfok első közelítésben, sugárvédelmi célra kielégítő pon tossággal így írható fel, hogy: t
2
* \ N , - Па,/ ahol az n és az т\а az alfa számlálónak ugyanazon alfa standard forrására vonatkozó számlálási hatás fokai. A szűrési hatásfok függ a membránszűrő típusától, az aeroszol koncentrációjától és szemcseméret eloszlásá tól, valamint a szívás sebességétől. Ezért a »zűrési hatásfok mérését a vizsgálat körülményei között kell meghatározni. Q|
6.1 A.
г
Alfa önabszorpció meghatározása A membránszűrőre szívatott RaA, és RaC - atomok ugyan nagyrészt a szűrő homlokfelülete közelében helyezkednek el, viszont már e vékony szűrőrétegből sem képes kilépni minden alfa részecske (önabszorp ció). A szűrőből kilépő k alfa részecskehányadot így írhatjuk fel, hogy 0
2M, 2M| + M j — M;
A k tényező közelítő meghatározásához két azonos felületi tömegű memebránszűrőre van szükségünk. Az egyik szűrőn radontermék tartalmú levegőt szívatunk át. A másik, nem exponált szűrőt csupán alfa sugár abtzorbentkent használjuk Ezután a két szűrővel három alfa bomlás-görbét veszünk fel, egy egy perces mérésekkel úgy, hogy az alább részletezett 1.. 2. és 3. mérést, az adott sorrendben, többször megismételjük. 0
MSZ 19396-80
- 6 1
/ mérés: A szűrő exponált felülete néz a detektor felé. (M, пирлип' ) 2. mérés: az 1. méréssel azonos helyzetben lévő exponált szűrőre helyezzük az abszorbensként szolgáló szűrőt. (M impjnkf ). 1
2
1
3. mérés: a szűrő nem exponált felületét mérjük (M impjniri" ). 3
A kö fenti képletébe az azonos időpontokhoz tartozó (M,, Mi, M ) érték-csoportot helyettesítjük be A legalább öt különböző bomlási időpontra nyert kö értékek átlagával adjuk meg a kilépő alfarészecske hányadot. A kapott kö értéke, - mint az Цр szűrési hatásfok is függ az aeroszol-, a levegőmintavétel-, valamint a membránszűrő anyagjellemzőitől és bizonyos feltevések (szűrőben az alfa-radioaktivitás eloszlásának homo genitása vég-effektus elfordulása stb.) teljesülésétől, de nem fügf a mérés geometriájától, sem a mérőműszer paramétereitől. Ezek miatt az amlitett képlettel a kg-re csak megközelítő becslést tehetünk. Ez azonban sugárvédelmi célú mérések esetében elfogadható. 3
6.2.
A hdynfaH mérés végrehajt*» Anicnnyiben a fenti tényezőket (na, háttér, holtidő, np, kg és v ) meghatározzuk, akkor már sor kerülhet a helyszíni mérések elvégzésére is, a 4. fejezetben vázolt időséma szerint. A mintavétel helyén bekapcsoljuk az alfa számláló műszert, s a szükséges ideig bemelegítjük. Ezután tiszta szűrővel hátteret mérünk (két perces mérés elegendő, ha a háttér nem éri el az 1 imp.miri"' -t). Ellenőrizzük az alfa számlálási hatásfokot. Határozzuk meg a légnyomást és a hőmérsékletet. Az 5 percig tartó levegő mintavétel befejezése utáni 1. perctől a lO.percig, percenként olvassuk le az exponált szűrővel mért impulzusszámokat. A 4. fejezet szerint számítjuk ki az n, és az n értékeket. 0
2
6.3.
Koncentrációk sziiaítása 3
AK, tényező, valamint az ni ésazn ismeretében a levegő RaA,RaB,RaC és MeV/cm -koncentrációja: 2
3
„ 4,33 • ItT . In, - n ] . J CA * — - , Bq/cm 2
1
L J
D
u
3
Ki
1
i
Cn*- -^ K,
, Bq/cm
2 , 2 1 - n - 0 , 9 0 3 «n, .*_! 1 ! L . i f j , Bq/cm 2
C f
3
3
3
Ki
L
C * E
,MeV/cm
3
Ki Meifegysés: Feltételezzük, hogy a vizsgált levegőben nincs RsiA deficit, és ndonbomlástermékek sincsenek jelen.
6.4.
Hibaszámítás A fogalmakat az MSZ 18200 tartalmazza.
64.1.
Véletlen hiba 67 %-os megbízhatósági szintnél a véletlen hibák közelítőleg: Vi| +n
2
*
2
100 c
% t
• » vsr
%
iw,%
М5219ЭМ-Я0
-7-
y/4JBS • m + 0,82 • n JLCT—2 £ L . ioo,%es V I «n, - 0,903 «n, (
fc
± c
100 вес * —7=, % (ugyanaz, mint a Cm hibája.)
6.4.2.
Re A levegőben lévő radonbomiásterniákek koncentráció mérésinek rendszeres hibái függnek: a) a K| tényező rendszeres hibájától b) a vizsgált levegő C* :Cn : Cc koncentráció aránya mennyire tér el az egyensúlyi (1 :1 :1) aránytól, c) a szűrő összalfa aktivitásában a RaA-, illetve a RaC' járulékának nagyságafflgga mintavétel r időtartamá tól és a mintavétel befejezésétől a membránszűrő alfa aktivitása méréséig eltelt bomlási időtől (a At időszakaszok nagyságától és ezek középideje, valamint a mintavétel befejezése közötti időkfilönbségtőlX A koncentrációk relativ rendszeres hibáit a 2. táblázat tünteti tel.
RdttW rendntm hiba, % Koncentráció anfny
65.
RaA
RaB
RaC
1,0 :1,0:1.0
86
10
31
1.0:0.8:0,6
76
10
33
1,0:0,5:0,5
59
10
37
Kmntathatósági határ 3
A módszer kimutathatósági határa * 4* l(T*Bq/cm , ha a műszer és a tiszta membránszűrő együttes háttere 1 imp-mm" alatti, az тщ*0,4 нпрлЬотШ" , ijp = 0,9, ka = 0,9, a v * 80000 ст'чгшГ', és a koncent ráció arány közeli az egyensúlyi 1 : 1 : l-hez. 1
1
0
VÉGE
MSZ 19394-80
-8FÜGGELÉK
F l . táblám. A radon és rövidéieta bomlástermékeinek fontosabb nukleáris adatai
Elem
Sugáiiás fajta
Bomlási vaiójEÍnuseg %
Su(ánási mágia MeV
222R„
er
100
5,48
3,825(1
21»Po (RaA)
or
100
6.00
3.05 min
2Hpb (RaB)
e
6 41 53
1.03 0.65 0,59
26,8 min
2H i (RaC)
19 40 23
3,26
ß
2I4po (R*C)
a
B
iI4
~100
Felezési idő
19,7
min
1,02 -
1,637. 1 0 »
7,68
1,4
2l4
A P o / R a C ' / a Bi/RaC/-vel mindig radioaktív egyensúlyban van, ezért a Bi/RaC/-t alfasugárzónak tekintjük
F2.
JAVASOLT MŰSZEREK 9S 212 030 alfa szcintillátor (GAMMA MÜVEK, Budapest) NC-483, vagy NC-282 В hordozható nukleáris analizátor (MÉV, Pécs) ND-484 В alfa detektor (MÉV, Pécs) DT-484-4 detektor toldat (MÉV, Pécs)
F3.
Ajánlott a-fugárfon jsok (A debreceni Kossuth Lajos Tudományegyetem Izotóplaboratóriumának készít ményei.) PuE-l Kódjelű Pu-eialon, aktivitása kb. 50 Bq UE-1 Kódjelű természetes uránium etalon, aktivitása kb. 50 Bq 339
F4.
Ajánló« membránszűrő típusok (gyártó vállalat: VCHZ Synthesia Uhfineves, Csehszlovákia) SYNPOR 2 (átlagos pórusátmérő kb. 2,5 ц) SYNPOR 3 (átlagos pórusátmérő kb. 1,5 ц)
FS.
Ajánló« szivattyú Háztartási porszívó (pl. „Vénusz"), a porzsák nélkül, ellátva megfelelő csatlakozó csőcsonkokkal.
MSZ 19396-80
-9-
A göwgbea caitett »agyar Omi тЫаусЬ Radioizotópok sugárzása elleni védetem Nukleáris terminológia. Általános alapfogalmak Metroiógjai alapfogalmak
MSZ 62 MSZ 14345(1 MSZ 18200
A szabvány irodalmi foiraiainak jegyzéke 1 K.P. MARKOV. N.V. S7TASZ, Trudi SZNIIP, Vüpuszk I I , pp.183-190., Atomizdat. Moszkva. 1965 ... 2. IЛ í H AR PA J>, Sugartuikai м/фаЫок a lakosság által inhalált RaA-, RaB-, RaC okozU légzőszervi dózis meghatározására. 183 oldal, megvédett kandidátusi értekezés. 1971 3. V. BtC HfcR, W. K l t S t W t l T k R , Gasmessung. Bergakademie Freiburg, Fernstudium, VbB Deutscher Verlag der Wissenschaften, 31-33old., 1959.
A szabvány alkalmazása előtt győződjö» meg arról. hogy nem jelent-e meg modotíláu, klegéuliéu. helynbliéu. illetve harelyialtnirést, mert a szabványt a kibocsátója a műszaki haladásnak megfelelően időnként átdolgozza. A szabvány érvényességében beálló minden változási a Magyar Szabványügyi Hivatal a Snbványügyi Közlönyben hirdet meg; beszerezhető a Posta Központi Hírlapíródánál. A gyakorlati tapasztalatok alapján ajánlatosnak látszó helyesbítő, módosító indítványokat, észrevételeket megfelelő indokolás sal a Magyar Szabványügyi Hivatalhoz. Budapest, IX.. Üllői út 25. (levélcím: Budapest 9. Pf. 24. 1450) lehet benyújtani. A szabvány beszerezhető a Szabványboltban. Budapest. VIII.. üllői út 24. (levélcím: Budapest. Pf. 162. 1431).
F. k.. az MSZH Kiadói Főosztály vezetője
80.1249/1, 300 pld. - MSZH Nyomda, Budapest - F. v.: Nagy László
