Obsah radonu ve stavebních materiálech a jeho vliv na zdraví člověka

Miluše ŠTĚPÁNOVÁ

Bachelor's thesis

Content of radon in the building materials and its influence on human health

Abstract:

Práce se zabývá problematikou radonu ve stavebním materiálu, konkrétně v cihlách. Pro zjištění závislosti obsahu radonu na chemickém a mineralogickém složení cihel byly odebrány čtyři druhy cihel ve třech replikách. Tyto vzorky byly rozděleny do dvou skupin. První skupinu tvoří vzorky cihel Ytong, jehož výrobcem je Xella CZ s.r.o. sídlící v Hrušovanech u Brna, a Porfix, vyráběný v Porfix CZ a.s. v Trutnově. Jsou to tzv. autoklávované pórobetony. Jedná se o nejvýznamnější druh přímo lehčeného betonu, jehož hlavní složkou je cement, vyráběný z portlandského slínku, vápno, písek, voda a energosádrovec. Druhou skupinu tvoří cihly Heluz, vyráběné v podniku Heluz cihlářský průmysl v.o.s v Dolním Bukovsku, a plná cihla odebraná jako historický materiál z klášterní zdi v Nové Říši. Výsledky byly porovnány s odbornými články a certifikovanými hodnotami indexu hmotnostní aktivity. Obsah radonu byl stanoven nepřímo, pomocí indexu hmotnostní aktivity na polovodičové gama spektrometrii. Byly změřeny tři nejčastěji sledované přírodní radionuklidy 40K, 226Ra a 232Th, přičemž pro výskyt radonu jsou podstatné pouze 226Ra a 232Th, ze kterých radioaktivní přeměnou radon vzniká. Pro chemickou analýzu byla zvolena metoda opticko-emisní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem. Pro lepší představu o složení vzorků byla použita metoda rentgenové práškové difrakce, která pomocí rentgenového záření stanovila obsah minerálů. Cihly keramických materiálů měly oproti autoklávovaným pórobetonům přibližně třikrát vyšší hodnoty hmotnostní aktivity 40K, 226Ra a 232Th, což souvisí s vysokým obsahem hlinitokřemičitanů pocházejících z vyvřelých a přeměněných hornin.

Abstract:

This bachelor thesis deals with presence of radon gas in brick building materials. Three samples of each of four examined brick kinds were used divided into two separate groups to investigate the relationship between the chemical-mineralogical composition and radon concentration. First group consisting of Ytong and Porfix brands of brick collects autoclaved aerated concrete blocks. Being considered major type of lightweight concrete-based materials, it consists of Portland cement, lime, sand, water, and calcium sulfate. Second group collects Heluz brand bricks and historical bricks taken from the wall in the Nová Říše Monastery, both kinds being clay-based fired bricks. Results were compared with a number of relevant studies and certificated values of the activity concentration index. Using data from semiconductor-based gamma spectroscopy detector, the radon concentration was measured indirectly, through the activity concentration index. Three of the most prominent natural radionuclides potassium-40, radium-226 and thorium-232, known to form radon through their radioactive decay, were subject to the measurements. Inductively coupled plasma optical emission spektrometry (ICP-OES) method was chosen as appropriate for chemical analysis. To ensure effective comprehension with structure and physicochemical properties of the samples, X-ray crystallography was used to provide mineral content measurement. Activity concentration values of the clay-based fired bricks were as much as three times higher than those of autoclaved aerated concrete blocks. This was due to high content of phyllosilicates originated from igneous and metamorphic rocks.

Keywords

radon, opticko-emisní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem, rentgenová difrakční analýza, cihly, zdraví

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 3. 5. 2017

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Renata Havránková, Ph.D.

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Health and Social Studies

Bachelor programme / field:
Protection of Inhabitants / Protection of Inhabitants Focused on Chemical, Biological, Radiological and Nuclear Noxa and Explosives