MALING AV KADONEKSHALASJON FRA MARKEN VED HJELP AV AKTIVT KULL OG TLD. av Erling Stranden

Transkript

1 STATENS INSTITUTT FOR STRÅLEHYGIENE SIS-Rapport 1984:10 MALING AV KADONEKSHALASJON FRA MARKEN VED HJELP AV AKTIVT KULL OG TLD. av Erling Stranden National Institute of Radiation Hygiene Østerndalen Østerås Norway 1984

2 Forord: Denne rapport beskriver målemetode og noen resultater av radonekshalasjonsmåling fra marken i en del norske områder. Forfatteren vil benytte anledningen til a takke ing. A.K. Kolstad og ing. B. tind for denne medvirkning i prosjektet. Oe lokale helsemyndigheter i de ber«r te kommuner takkes 'Også for hyggelig og grei assistanse.

3 INNLEONING Radona v/gang fra berggrunn og jord smonn er en parameter som er svært viktig for å kunne vurdere radonproblemet i områder hvor husbygging er aktuelt. Ulike metoder er tidligere anvendt til dette formalet; den vanligste er at man plasserer en beholder med åpningen ned mot marken og måler oppbyggning av radon i denne beholderen. Det viktigste usikkerhetsmomentet ved denne målemetoden er at noe radon vil lekke ut av beholderen og noe vil diffundere tilbake til jorda(back diffusion). Oette gjør det nødvendig å f ølge radonoppbyggningen i beholderen over tid for å korrigere for disse effektene. En annen metode for ekshalasjonsmåling er å bruke aktivt kull. Metoden er beskrevet av Countess (1,2) og av Mason et al (3). Ved denne metoden unngår man problemene med tilbakediffusjon og lekkasje ved at kullet adsorberer praktisk talt all radon som kommer inn i ekshalas'jonsboksen. Metoden baserer seg ps detektering av gammastråling fra radondøtrene som produseres av den adsorberte radongassen. Problemene med denne metoden er: 1) Pga. nedbrytmngen av r >don, er det nødvendig å analysere kullet relativt raskt etter avsluttet prøvetagning. 2) Ved store variasjonar i radonekshalasjonen over tid, vil gammamålingene i første rekke gjenspeile ekshalasjonen i den siste delen av ekshalasjonsperloden. I en tidligere rapport (4) har vi beskrevet en metode for måling av radon i luft ved hoe lp av en kombinasjon av aktivt kull og TLO. Dette prinsippet kan også nyttes til ekshalasjonsmjlinger, og i det følgende vil vi beskrive metoden og rapportere noen forløpige mlleresultater.

4 M&LEPRINSIPP. Beholderne som blir benyttet til måling av radon i luft har et volum på 150 ml og er av plastikk. Pa lokket er det plassert en TLD-krystall (CaF :Dy) omgitt av 1 mm Cu for bakgrunnskorreksjon. En TLD krystall plasseres midt i kullet, og radon absorbert i kullet avgir stålingsenergi til TLD krystallen. For å måle ekshalasjon har vi i tillegg gjort en utsparing i et ekstralokk til hver beholder. Utsparingen er dekket med et gitter. Et PVC-rør på ia cm lengde er limt fast til gitterlokket. Målingene foregår pa følgende måte: Ved målestedet erstattes lokket med gitterlokket / PVC-rør. Boksen snus opp ned og PVC ruret stikkes 2 cm ned i jorda. Etter 1-3 dflign tas gitterlokk/pvc-r»r av og lokket settes på. Pa laboratoriet avleses TLD krystallen inne i boksen og på lokket. Differansen mellom disse avslesningene er da et mål for absorbert stråleenergi fra radon i kullet. linder ekshalasjonsperioden vil TLD-krystallen i kullet motta falgende netto dose: T E 1 I 0 =k J (1-c' At dt 0 hvor E = radonekshalas3on {Bqm h ) K = kalibreringsfaktor A = decaykonstanten for radon ( h ) T = ekshalasjonstiden E Forutsetningen for at formel 1 skal v»re oppfylt er at det ikke er noen tilbakadiff usjon eller lekkasje i ekshalasjonsperioden. Dette ble sjekket av oss. og for ekshalasjonstider under 3 degn er dette i hvert fall tilfelle. Etteråt eksponenngen er avsluttet, vil TLD-krystallen fortsatt motta stråling fra radon i kullet. Denne dosen er gitt ved:

5 E -XT r -Xt 2) 0 = k X ( 1 -e F) e dt n J h v o r T D = decayticlen Den totale dose er da gitt ved [-. 1 -M L E 3) D= D F»0 D = ke T - A ( 1 - e E) e k E G [ T T ) E. D -Ml ol Av dett-p k A n V.L ns finne ekshalasjonsra ten ved tølgende: 4) E = 0/ k G (T,T ) E 0 Fordelen ved denne metoden i forhold til den trandisjonelle aktivt kull-meturjen er at decay ttden ikke er kritisk, slik at analysen kan gjeres lengre etter avsluttet prevetagning. Dessuten vil metoden gi en bedre middelverdi for E over hele ekshalasjonsperioden. KALIBRERING Problemet for & kunne beregne E er ns bestemme kalibrerings - faktoren k. Dette ble gitt ved & sammenligne maling av gamma og TLD. Det antas at all radon som kommer ut gjennom jordoverflaten innenfor PVC-reret adsorberes i kullet (3). Problemet er da i bestemma aktiviteten i kullet. Gammamalingen ble kalibrert ved I blande 1 nci (37 Bq) radiumlesning i kullet i en av boksene, (nngroingen av radon ble fulgt. og vi fant at aktiviteten i kullet beregnes ved:

6 A = N / G.73 hvor A e r aktiviteten i Bq og N er telleraten i cpm. Ved en kjent e bestemmes fra -XT S) E=XA/F(1-«E 1 ~- X A /F max hvor F er ekshalasjonsflaten. Ved nå a bestemme ekshalasjonsraten ved hjelp av gammamåling, samtidig som TLD dosene blir bestomt, kan man finne k fra ligning i*. Dette ble gjort ved 15 ek aha 1 a aoonsforsøk m^d ulike ekshalasjonsrater, ekshalas30ns tider og decaytider. Kalibreringsfaktoren ble bestemt ved mins te kvadraters metode til: 1.49 IQ * mrh pr Bq m h dvs * E = /G(T.T ). C 0 NOEN FORELØPIGE M*LERESUX TATER, Radoneksha la s^onsmslmger har vert utført 1 nærheten av hus hvor radonkonsentrasjonene innenders tidligere er malt. Pa denne miten kunne man finne ut om målemetoden var et egoet middel for sporing av omrlder hvor det er sannsynlig at radonkonsentrasjonene innendørs er ferheyede. I tillegg til dette er det også utført ekshalas^onsmalinger 1 noen omrlder hvor det er aktuelt med boligbygging 1 fremtiden. Oe omradene «orn «r studert er felgende:

7 Løten i Radonproblerner pga. alunskifer i grunnen) Ramnes. (Høye radonverdier i enkelte hus, stråling sanomalie r funnet av NGU) Tjøme (Noen høye radonkonsentra sjoner, strålingsanomalier funnet av NGU) KVSL A Lyngdal (Noen høye radonkonsentrasjcner, strålings anomalier funnet av NGU) Bærum Normalt område Lorenskog Normalt omrade Resultatetie av dasse målingene er i det følgende oppsummert. Ek sha J a ^ junsra ten i nærheten av 14 hus ble undersøkt. av ekshalasjonsmålingene varierte fra 70 til BqrrT h Resu.ltatene Ved samtlige hus med radondatterkonsentras^on over 400 Bqm", var 2-1 ekshalasjonsraten over 100D Bqm h. Den høyeste radonkonsentras3oniinnendørs - 3 (midlet over huset) var 4500 Bqm Ved 3 hus var -2-1 radonekshalasjonen under 300 Bqm h Alle disse husene hadde radonkonsentras}oner under 100 Bqm Ramnes Ekshalasjonsraten i nærheten av 3 hus ble undersøkt. Det ble også foretatt 2 ekshalasjonsmålinger i et mulig framtidig byggefeit. Ekshalas3onsmalingene varierte fra 50 til 2500 Bqm" h" Et hus med radonkonsentras300 pa 450 8qm hadde en ekshalas^on på 1400 Bqm h Vad de to andre husene var ekshalasjonsratcn under J00 Bqm' h 1 det ene av disse husene er det mslt radonkonsentrasjon pa ca. 400 Bqm 1 det ene byggefeltet var ekshala*pansra tan mellom 2000 og 2500 Bqm' h"

8 E k sha 1 a s ~jansm!i 1 xng ble utført nær 2 hus. Det ble også utført malinger i et fremtidig byggefelt. Hus hadde radonekshalasjon 2 på 60 Bqm * h og radonkonsentrasjon innendørs på 55 Bqm 3 2 det andre huset var ve rdiene 26Q Bqm og 520 Bqm I byggefeltet var den høy est målte ekshalasjonsraten Bqm" K v 3 s i Lyngdal Di-* l lii malt r ddimu-k ;,hal<i s jon i nærheten av 10 hus Ved s amtlige hus ble det funnet verdier under 300 Bqm -2, - I 5 av husene v a r - 3 radonkonsentrasjonene over i 0 0 Bqm. Oen høyeste vedien var 780 Bqm. Alle husene rned høye verdier la i åskanten rundt Kvås-sletta. overdekke av leire. Her er undergrunnen bestående av steinrøys med Det er funnet stralingsanomalier i området. Nu rrnale omr kler ( Ba?rum og Lørenskog) Det ble forntatt 13 ekshalasoonsmålineer. Samtlige maleresultater 2 var i området Bqm * h Radonkonsentra sjonene i hus i d lise nn r m.ile områdene er mellom 50 og 200 Bqm - 3 0TCKUSJON 0C KONKLUSJON fk sha las jonsmalmg med aktivt kull og TLD er enkelt 5 utføre, og en del usikkerheter er vesentlig mindre ved denne teknikken enn ved andre tradisjonelle mslemetoder. Resultatene av vare ekshalasjonsmålinger som følger: så langt kan oppsummeres 1) Der hvor man finner h»ye verdier fot radonekshalasjon er det sannsynlig at radonproblenvr kan oppstå ved husbygging. 21 I omrader hvor det ikke er stralingsanomalier eller spesielle

9 geologiske forhold ( svært porøs undergrunn/ morene), og hvor radonekshalasjonen er liten, er det svært lite sannsynlig med radonpro'jlemer i hus. 3) I områder hvor det er urananomalier og hvor det er lite g^jennomt rengelig overdekke, vil det kunne bli høye r adonkonsen t r a s jone* r innendflirs, sel vom ek s hala sjon smali ngene v i-i it r " mi rm.i J.&" wftrdier. Det samme kan være tilfelle pa itkirfrnecjrunn, hvor et lite undertrykk i huset vil kunne "suge" luft fra undergrunnen og inn i huset. T tabell 1 har vi klassifisert ulike områder utfra den -, atinsynl lghe t umt* adene har for r adonprinfc> lemer lntiend«rs. THIJI-I 1 1. K lar. s i f i ser i ny av omrader utfra sannsynlighet for i-adonproblemer i hu«,. P.ni un ekshala Geologi sjon Målte radonkonsentrasjoner innendørs -3 Klassifisering Ingen k^ent Strå lings anomali Ikke morene eller Lav sannsynlighet svart pores undergrunn Kjente urananorna1ler og/eller svart por«s under- Noe forhøyet sannsynlighet qrunn Uansett Forheyet aeolom Sinns»nlmhet > 1000 Uansett Svart forheyet aeoloai sannsvnliahet vir» mllingor indikerer it ekshalasjonsmalinger etter den Beskrevne.netode er et godt og enkelt hjelpemiddel for a spore omrader med radonproblemer. Ek «hala Jjonsml lingen» har likevel ine klare begrenaninger. 1 tilfeller hvor geologiske faktorer kan indikere et radonproblem. ber det derfor foretas mer grundige

10 1 D undersokhiser før y11 e n d H 1 i g v u r d e i n ^, sslvom ekshalas^onsmalingene vise r Uyfc veriliur. R e Oiwn -. <-* r. I) Cuurite;.'. R.J., 19YG, " R n "? 2 Flux Measurements with a Charcoal Canister", Health Phys. 11, 4 55.? ) fuuntej, s R..1., 1077, "Measuremtns of Rn-2?2 Flux with Charcoal Canister". HAM,-325, Health and Safety Laboratory. New Yurk. 1 ) Maiion G. C -. Fl I lut G, jful Hong Gan T , "A study of Radon Emanation from Waste Rock at Northern Territory Uranium Mines". ARl/IRCK*., Australian Radiation Laboratory. Y a 11 a mb le Victoru. '. ) Stranden F., Kolstad A.K. and Lind B., 1983, "The t T N DusemetHr A Passive Integrat ing Radon Dosemeter Combining Ai.tivatt'd <:havr.j3l and TLD", Radiation Protection Oosimetrv. Vul ṟ. No A. 1'