Radioaktivita stavebních materiálů
Stavební materiály nerostného původu obsahují vždy určité množství radioaktivních látek přírodního původu. Jedná se především o draslík, uran, thorium a radionuklidy, které vznikají jejich radioaktivní přeměnou. Z nich nejvýznamnější je obvykle radium (Ra226). Přítomnost přírodních radionuklidů ve stavebním materiálu vede k ozáření osob ve stavbách - jednak vdechováním produktů přeměny radonu vytvořeného z radia a uniklého ze stavebního materiálu do ovzduší stavby, jednak pronikavým zářením gama vznikajícím ve stavebním materiálu jako důsledek radioaktivní přeměny přítomných přírodních radionuklidů.
Jak se měří radioaktivita stavebních materiálů
Měření obsahu přírodních radionuklidů ve stavebních materiálech se provádí v laboratoři. Pro měření se odebírá vzorek materiálu v množství obvykle 1 až 2 kilogramy, drtí se na zrnitost do několika mm, případně vysuší a odevzdá nebo odešle měřící laboratoři. Vlastní měření se provádí metodou spektrometrie gama - měří a analyzuje se záření gama vznikající ve vzorku při radioaktivní přeměně přítomných radionuklidů. Měří se hmotnostní aktivita radionuklidů K40, Ra226 a Th228 a vyhodnocuje se tzv. index hmotnostní aktivity. Měření obsahu přírodních radionuklidů ve stavebním materiálu je zařazeno mezi činnosti zvláště významné z hlediska radiační ochrany a je pro ně třeba povolení SÚJB. Seznam držitelů povolení je možno nalézt na webové stránce SÚJB www.sujb.cz v sekci \radiační ochrana\subjekty s povolením k vybraným činnostem\měření a hodnocení ozáření z přírodních radionuklidů.
Výsledky měření
Obsah radionuklidů Ra226 a Th228 ve stavebních materiálech používaných v ČR je obvykle řádu desítek Bq/kg, obsah radionuklidu K40 řádu stovek Bq/kg. Vyšší hodnoty - vykazují materiály vyrobené s použitím odpadních surovin (popílek, škvára, struska) nebo některé druhy kamene, například žula. V tabulce jsou uvedeny průměrné hodnoty obsahu radionuklidů K40, Ra226 a Th228 a z nich odvozené indexy hmotnostní aktivity ve stavebních materiálech používaných (vyráběných nebo dovážených) v ČR v období 1998 - 2004. Z hlediska ozáření osob ve stavbách jsou samozřejmě významné především takové materiály, které tvoří největší část staveb (beton, cihly, tvárnice). Odhad průměrného ozáření ze stavebních materiálů v ČR je 0,4 až 0,6 mSv za rok, tj. asi desetkrát méně než z radonu, který do budov proniká z podloží
|
materiál
|
K40 [Bq/kg]
|
Ra226 [Bq/kg]
|
Th228 [Bq/kg]
|
Index
|
|---|---|---|---|---|
|
stavební kámen
|
246 (6,4)
|
26,0 (3,7)
|
18,2 (5,3)
|
0,286 (4,3)
|
|
cihly
|
623 (1,4)
|
45,3 (1,4)
|
47,6 (1,4)
|
0.595 (1,3)
|
|
beton
|
392 (2,2)
|
19,51 (1,8)
|
16,7 (1,7)
|
0,288 (1,7)
|
|
pórobeton
|
321 (1,7)
|
45,4 (1,6)
|
44,5 (1,4)
|
0,515 (1,4)
|
|
struskobeton
|
206 (2,5)
|
49,1 (1,9)
|
23,1 (1,1)
|
0,379 (1,3)
|
|
škvárobeton
|
445 (1,6)
|
65,2 (1,4)
|
57,0 (1,2)
|
0.719 (1,3)
|
|
vláknocement
|
151 (1,9)
|
26,0 (2,0)
|
16,9 (1,7)
|
0.220 (1,6)
|
|
malty
|
227 (2,5)
|
15,1 (2,1)
|
11,3 (1,9)
|
0.198 (1,9)
|
|
omítky
|
135 (4,8)
|
15,5 (2,1)
|
10,4 (2,3)
|
0,173 (2,5)
|
|
keram.obklady
|
541 (1,7)
|
63,7 (1,6)
|
50,9 (1,5)
|
0,702 (1,5)
|
|
písek
|
268 (3,7)
|
12,7 (1,7)
|
12,5 (1,9)
|
0,222 (2,1)
|
|
kamenivo
|
532 (2,7)
|
31,2 (2,8)
|
23,7 (2,7)
|
0,415 (2,3)
|
|
popílek
|
197 (3,0)
|
82,0 (2,3)
|
55,1 (2,1)
|
0,625 (2,1)
|
|
škvára
|
193 (2,2)
|
93,4 (2,0)
|
65,4 (1,5)
|
0,761 (1,6)
|
|
cement
|
281 (1,5)
|
35,9 (1,6)
|
20,4 (1,3)
|
0,318 (1,3)
|
|
vápno
|
57 (3,5)
|
10,9 (2,1)
|
7,5 (2,5)
|
0,104 (2,3)
|
|
sádra
|
180 (1,8)
|
11,4 (1,7)
|
10,5 (1,5)
|
0,165 (1,6)
|
Povinnosti výrobců a dovozců stavebního materiálu
Atomový zákon a vyhláška č. 307/2002 Sb. ve znění vyhlášky č. 499/2005 Sb. ukládají výrobcům a dovozcům stavebních materiálů povinnost zajišťovat systematické měření a hodnocení obsahu přírodních radionuklidů. Četnost měření je stanovena 1x za rok až 1x za 5 let v závislosti od druhu materiálu a jeho použití ve stavbách. Pro hodnocení výsledků jsou stanoveny dvě úrovně - mezní hodnota a směrná hodnota. Jejich číselné hodnoty se liší v závislosti na druhu materiálu a jeho použití ve stavbách. Při překročení stanovené mezní hodnoty hmotnostní aktivity Ra226 se nesmí stavební materiály uvádět do oběhu. Při překročení stanovené směrné hodnoty indexu hmotnostní aktivity se nesmí stavební materiály uvádět do oběhu s výjimkou případů, kdy náklady spojené se zásahem ke snížení obsahu radionuklidů by byly prokazatelně vyšší než rizika zdravotní újmy. Pokud jsou směrné hodnoty překročeny, požaduje se posoudit, zda by nebylo i v tomto případě výhodné provést opatření na snížení obsahu radionuklidů (například náhradou suroviny způsobující zvýšenou radioaktivitu materiálu surovinou z jiného zdroje) - porovnávají se náklady potřebné na případnou realizaci takového opatření a jeho očekávaný přínos. Podrobnosti je možno nalézt v doporučení SÚJB „Měření a hodnocení obsahu přírodních radionuklidů ve stavebních materiálech“. Dokument je možno nalézt na webové stránce SÚJB www.sujb.cz v sekci \dokumenty a publikace\publikace SÚJB\vydáno v roce 2009.
Svépomocně vyrobený stavební materiál
Naše předpisy nepožadují měření radia ve stavebních materiálech vyráběných pro vlastní potřebu a nestanoví pro ně žádný limit. Je ovšem v zájmu stavebníka, nepoužívat ve stavbě materiály, u kterých obsah radia přesahuje mezní hodnoty stanovené pro výrobu nebo dovoz. Měření obsahu radia by bylo vhodné provést vždy v případě "rizikových materiálů" jako škvára nebo popílek, u nichž nelze vyloučit i několikanásobné překračování mezních hodnot. Pozdější ozdravování staveb z takového materiálu je totiž komplikovaná a nákladná záležitost.