Promieniotwórczość wyrobów budowlanych

W promieniowaniu jonizującym rozróżnia się: promieniowanie gamma (oddziaływujące na całe ciało) oraz alfa (oddziaływujące na układ oddechowy).

Źródłami promieniowania gamma w budynkach są naturalne pierwiastki promieniotwórcze zawarte w:

• materiałach budowlanych pochodzenia mineralnego,
• w podłożu gruntowym, na którym posadowiony jest budynek,
• promieniowaniu kosmicznym przenikającym przez przegrody zewnętrzne.

Ze względu na poziom promieniowania naturalnego tła jonizującego wewnątrz budynku, największe znaczenie mają następujące pierwiastki promieniotwórcze:

• potas K-40 (⁴⁰K),
• pierwiastki szeregu uranowo-radowego, w tym izotop radu Ra-226 (226Ra) i jego produkt rozpadu gaz radon Rn-222 (222Ra) - najniebezpieczniejszy dla człowieka,
• tor Th-228

Wśród  źródeł radonu w budynkach udział materiałów budowlanych jest stosunkowo niewielki i nie przekracza kilkunastu procent. Największy jest zazwyczaj udział podłoża na którym jest posadowiony budynek i może stanowić źródło nawet ¾  całości radonu w powietrzu w budynku.

Ustawy Prawo budowlane i Prawo atomowe wraz z rozporządzeniami wykonawczymi i zaleceniami Rady UE określają warunki jakie powinny spełniać budynki przeznaczone na pobyt ludzi i inwentarza żywego:

• budynek nie może być wykonany z wyrobów budowlanych w których przekroczone są graniczne zawartości mineralnych pierwiastków promieniotwórczych,
• średnie roczne stężenie radonu w powietrzu w pomieszczeniach nie powinno przekraczać 200 Bq/m³ w nowych budynkach i 400 Bq/m³ w budynkach istniejących.

Wymagania są określone w Rozporządzeniu Rady Ministrów z dnia 2 stycznia 2007 w sprawie wymagań dotyczących zawartości naturalnych izotopów promieniotwórczych potasu K-40, radu Ra-226 i toru Th-228 w surowcach i materiałach stosowanych w budynkach przeznaczonych na pobyt ludzi i inwentarza żywego, a także w odpadach przemysłowych stosowanych w budownictwie, oraz kontroli zawartości tych izotopów.

Badania promieniotwórczości naturalnej materiałów budowlanych wykonuje się zgodnie z metodą opisaną w Poradniku ITB Nr 455/2010 Badania promieniotwórczości naturalnej wyrobów budowlanych. Polega ona na określeniu stężenia pierwiastków promieniotwórczych: potasu, radu i toru, a następnie obliczeniu wskaźników f1 i f2 przy podanym poziomie ufności.

Wskaźnik f1 informuje o narażeniu całego ciała promieniowaniem gamma przez radionuklidy naturalne potasu K-40, radu Ra-226 i toru Th-228  występujące w materiale budowlanym. Wskaźnik uwzględnia różną wagę poszczególnych izotopów. Wskaźnik f2 informuje o zawartości radu Ra-226, który jako macierzysty izotop radonu ma bezpośredni związek z narażeniem na promieniowanie alfa radonu Rn-222

Wskaźniki f1 i f2 powinny spełniać podane niżej zależności:
 

f1 = S_K / 3000 + SR_a / 300 + S_Th / 200 < 1,2

f2 = S_Ra < 240 Bq/kg

w których: 

S_K - stężenie potasu K-40 [Bq/kg]

S_Ra - stężenie radu Ra-226 [Bq/kg]

S_Th - stężenie toru Th-228 [Bq/kg]