Радиологическое обследование зданий и прилегающей территории

Зачем нужен радиационный контроль при вводе

Санитарно-эпидемиологическая оценка построенного, капитально отремонтированного или реконструированного здания включает радиационный контроль — порядок задан МУ 2.6.1.2838-11. Источником повышенного фона могут быть строительные материалы и грунт основания: радон поступает в помещения с поверхности грунта и накапливается в закрытых объёмах. Для земельных участков под строительство жилых и общественных зданий радиационное обследование выполняется заранее по МУ 2.6.1.2398-08.

Измеряем мощность дозы гамма-излучения по сетке точек в помещениях и на прилегающей территории, плотность потока радона с поверхности грунта и содержание радона в воздухе. Результаты оцениваются по ОСПОРБ 99/2010; протоколы аккредитованной лаборатории оформляются для предъявления надзорным органам при итоговой проверке.

Как проходит обследование

Работа делится на две части — гамма-съёмка и радон, и они устроены по-разному. Гамма-съёмка ведётся по сетке точек: специалист проходит помещения и территорию с дозиметрической аппаратурой, фиксируя мощность дозы и локальные аномалии. Плотность сетки зависит от площади, а сами точки привязываются к плану — чтобы при отклонении было понятно не «в здании повышено», а «повышено вот здесь».

Радон измеряется там, где он накапливается: в подвалах, цокольных и первых этажах, приямках и технических помещениях. Замер выполняется в закрытых помещениях при штатном режиме вентиляции — проветривание непосредственно перед приездом специалиста обесценивает результат так же, как при исследовании воздуха. Для участков под застройку измеряется плотность потока радона с поверхности грунта, и делать это нужно до начала строительства: после устройства фундамента проверить основание уже нельзя.

Откуда берётся повышенный фон

Источников по сути два. Первый — грунт основания: радон поднимается из земли и попадает в здание через неплотности плиты, вводы коммуникаций, швы и приямки, а дальше накапливается в замкнутых объёмах. Второй — строительные материалы: природные радионуклиды содержатся в щебне, песке и бетоне, и партия с повышенной удельной активностью даёт локальное повышение гамма-фона в конкретной конструкции.

Различить их важно, потому что меры разные: против грунтового радона работают герметизация основания, радонозащитные барьеры и вентиляция нижних этажей, а против материала — только замена или экранирование конкретного элемента. Съёмка по сетке с привязкой к плану как раз и даёт это различение — по картине распределения видно, идёт ли повышение от пола по всей площади или локализовано в стене. Полную картину по участку дополняет санитарное исследование почвы, которое выполняется тем же выездом.

Нормативные уровни: с чем сравнивается результат

Показателей ровно два, и оба заданы жёстко. Первый — мощность дозы гамма-излучения: в жилых и общественных зданиях нормируется разность между помещением и прилегающей территорией, она не должна превышать 0,3 мкЗв/ч; в производственных зданиях контролируется мощность дозы в помещении с учётом фона, не более 0,6 мкЗв/ч. Второй — среднегодовое значение ЭРОА изотопов радона: 100 Бк/м³ для жилых и общественных зданий, 150 Бк/м³ для производственных. Для зданий, которые уже эксплуатируются, НРБ-99/2009 устанавливает отдельный уровень 200 Бк/м³, при превышении которого требуются защитные мероприятия — поэтому вводной контроль и обследование действующего здания отвечают на разные вопросы и не заменяют друг друга.

Порядок работ тоже не произвольный. Контроль начинается с гамма-съёмки ограждающих конструкций: специалист обходит помещения по свободному маршруту с поисковым радиометром, непрерывно слушая скорость счёта. Если найдена локальная аномалия — зона, где показания вдвое и более превышают средние по остальным конструкциям, — измерения радона не проводятся вообще, пока причина не установлена и при необходимости не устранена. Только после этого выполняется второй этап: мощность дозы измеряется в центре каждого выбранного помещения на высоте 1 м от пола, причём в число контролируемых обязательно включаются помещения с максимальными показаниями поисковых приборов и первый этаж здания.

Радон измеряется на высоте 1–2 м от пола, не ближе 0,5 м от стен; в помещениях площадью более 100 м² число точек увеличивается из расчёта одно измерение на каждые 100–200 м². Если в здании есть подвал, измерения начинают с него: результат по подвалу определяет дальнейшую выборку. При ЭРОА выше 100 Бк/м³ в подвальных помещениях в программу включаются все помещения постоянного пребывания на первом этаже, а число контролируемых помещений на втором этаже удваивается.

Классы строительных материалов: откуда берутся 370 Бк/кг

Когда съёмка показывает локальное повышение в конкретной конструкции, следующий вопрос всегда один — что за материал и какого он класса. Классы задаёт п. 5.3.4 НРБ-99/2009 через эффективную удельную активность природных радионуклидов (Аэфф). Норматив распространяется на щебень, гравий, песок, бутовый и пилёный камень, цементное и кирпичное сырьё, добываемые на месторождениях или являющиеся побочным продуктом промышленности, на отходы промышленного производства, используемые для изготовления стройматериалов (золы, шлаки), и на готовую продукцию.

Границ четыре:

• I класс — Аэфф ≤ 370 Бк/кг. Материалы для строящихся и реконструируемых жилых и общественных зданий. Это единственный класс, который годится под жильё, школу, поликлинику.
• II класс — Аэфф ≤ 740 Бк/кг. Дорожное строительство в пределах территории населённых пунктов и зон перспективной застройки, а также возведение производственных сооружений.
• III класс — Аэфф ≤ 1500 Бк/кг. Дорожное строительство вне населённых пунктов.
• IV класс — от 1,5 до 4,0 кБк/кг. Вопрос об использовании решается в каждом случае отдельно, на основании санитарно-эпидемиологического заключения федерального органа исполнительной власти, уполномоченного осуществлять государственный санитарно-эпидемиологический надзор.

Выше 4,0 кБк/кг материалы не должны использоваться в строительстве вообще — без оговорок и согласований.

Сама Аэфф — величина не измеренная, а расчётная: суммарная активность трёх природных радионуклидов, взвешенная по их биологическому воздействию. НРБ-99/2009 даёт формулу Аэфф = A(Ra) + 1,3 × A(Th) + 0,09 × A(K), где A(Ra) и A(Th) — удельные активности радия-226 и тория-232, находящихся в радиоактивном равновесии с остальными членами уранового и ториевого рядов, A(K) — удельная активность калия-40.

Расхождение, о котором стоит знать. ГОСТ 30108-94, по которому эту величину определяют, даёт ту же формулу с чуть другими коэффициентами: Аэфф = A(Ra) + 1,31 × A(Th) + 0,085 × A(K). Практически разница лежит в пределах погрешности метода, но в протоколе имеет смысл смотреть, по какому документу считали. Границы классов при этом совпадают полностью: приложение А ГОСТ 30108-94 задаёт ровно те же 370 / 740 / 1500 / 4000 Бк/кг и те же области применения.

Второе расхождение — формальное. Приложение А ГОСТ 30108-94 воспроизводит критерии из документа 1991 года (Временные критерии для организации контроля и принятия решений, утверждённые Главным государственным санитарным врачом СССР А. И. Кондрусевым, № 5789-91 от 10.06.91), и решение по IV классу отнесено там к Госкомсанэпиднадзору — органу, которого давно нет. Действующая формулировка — в п. 5.3.4 НРБ-99/2009. Запрета «выше 4000 Бк/кг не применять» в таблице ГОСТ тоже нет — он есть только в НРБ. Поэтому по вопросу допустимости материала мы ссылаемся на НРБ-99/2009, а на ГОСТ — только по методике измерения.

Как определяют активность материала и что должно быть в протоколе

ГОСТ 30108-94 распространяется на неорганические сыпучие строительные материалы (щебень, гравий, песок, цемент, гипс и др.), на строительные изделия (плиты облицовочные, декоративные и другие изделия из природного камня, кирпич и камни стеновые) и на отходы промышленного производства, и устанавливает два метода — экспрессный и лабораторный.

Экспрессный применяется для периодического и входного контроля и для предварительной оценки пород в карьере; условие его применения — отсутствие загрязнения материала техногенными радионуклидами. Измеряют переносным радиометром с нижним пределом определения Аэфф не более 100 Бк/кг и относительной погрешностью не более 30 %; перед началом и после работ прибор проверяют контрольным источником активностью от 100 до 1000 Бк, и расхождение показаний не должно превышать 5 %. Точки нормированы: на конусах и штабелях — по периметрам горизонтальных сечений с интервалом не более 10 м, причём нижнее сечение не ближе 1 м от подошвы; на карте намыва — сетка 10 × 10 м; при входном контроле — не менее двух точек в полувагоне или на платформе, одна точка в центре кузова автомобиля, не менее двух точек вдоль оси судна, и все не ближе 1 м от бортовой стенки. Изделия складывают в призму с основанием не менее 1,2 × 1,2 м и высотой 0,5 м. В каждой точке — не менее трёх последовательных измерений, а сами измерения выполняются не ближе 20 м от зданий, сооружений и массивов материала, чтобы не поймать боковое излучение.

За результат по партии принимают максимальное значение из всех контрольных точек, а не среднее. И отдельное правило, которое чаще всего пропускают: если результат равен верхнему граничному значению класса, материал относят к следующему классу. Ровно 370 Бк/кг — это уже II класс, а не I.

Лабораторный метод нужен для установления класса, для уточнения класса при граничном результате экспрессного метода и для сертификации продукции. Он требует стационарной радиометрической установки на основе гамма-спектрометра с диапазоном энергий регистрируемого излучения от 0,1 до 3 МэВ, нижним пределом определения удельной активности каждого радионуклида не более 50 Бк/кг и относительной погрешностью не более 20 % при доверительной вероятности 0,95. Представительную пробу получают перемешиванием и квартованием не менее 10 точечных проб, измельчают до зерна менее 5 мм, отбирают от 2,5 до 10 кг, высушивают до постоянной массы, заполняют пять контейнеров, герметизируют и выдерживают в комнатных условиях до установления радиоактивного равновесия — и только после этого измеряют.

Отсюда простое следствие для заказчика: лабораторный протокол по ГОСТ 30108-94 выдаёт изготовитель материала или специализированная радиометрическая лаборатория, а не бригада, приехавшая на объект с дозиметром. Мы работаем с готовыми протоколами и проверяем их комплектность: наименование материала и изготовителя, дата отбора пробы и измерений, удельные активности радия, тория и калия с погрешностями, итоговая Аэфф с погрешностью и заключение о классе — этот состав задан пп. 4.2.5.5 и 4.2.5.6 ГОСТ и формой приложения В. Наличие таких документов на материалы — одно из условий, при которых п. 5.8 МУ 2.6.1.2838-11 разрешает вести контроль здания по минимальному объёму выборки; без них объём измерений в здании увеличивается, а значит, растёт и срок, и стоимость.

Для карьеров и месторождений ГОСТ даёт отдельное приложение Г: контрольные точки по дну карьера — в узлах прямоугольной сети 10 × 10 м, на кровле и подошве уступа — вдоль профилей с интервалом не более 10 м, расстояние между профилями от 5 до 10 м, а от края уступа — от 1 до 5 м. Боковое излучение уступов высотой более 1 м учитывается поправочными коэффициентами: 1,5 при нулевом расстоянии до откоса, 1,45 — при 1 м, 1,28 — при 5 м, 1,1 — при 10 м и 1,0 — при 20 м. Как только Аэфф превышает 370 Бк/кг, интервал опробования уменьшают, чтобы оконтурить аномальные участки и отнести породу ко II, III или IV классу.

Что мы сознательно не утверждаем. Мы не заявляем формальный статус ГОСТ 30108-94 в реестре стандартов: подтвердить его по двум независимым источникам не удалось, поэтому ограничиваемся тем, что документ применяется в редакции с изменениями № 1 и № 2. Собственную Аэфф строительных материалов мы не измеряем — это отдельная радиометрическая установка и отдельная область аккредитации; наша часть работы — дозиметрия и радон на объекте, оценка результата по НРБ-99/2009 и проверка комплектности документов на применённые материалы.

Участок под застройку: другая методика и другие цифры

Обследование земельного участка выполняется до строительства и по собственным правилам — МУ 2.6.1.2398-08. Здесь гамма-съёмка ведётся не обходом, а по параллельным профилям, шаг которых зависит от площади: 1 м в контуре пятна застройки, 2,5 м на участках до 1 га, 5 м на участках 1–5 га и 10 м на больших площадях. Скорость движения оператора — не более 2 км/ч, детектор держится в 0,1–0,3 м от поверхности земли. Аномалией считается участок, где показания вдвое и более превышают средние либо мощность дозы выходит за 0,3 мкЗв/ч для жилой и общественной застройки и 0,6 мкЗв/ч для производственной.

Ключевой показатель участка — плотность потока радона с поверхности грунта. Критерий составляет 80 мБк/(м²·с) для жилых и общественных зданий и 250 мБк/(м²·с) для производственных, причём участок признаётся не соответствующим не только по среднему значению, но и когда норматив превышен более чем в 20 % контрольных точек. Сеть точек тоже нормирована: на предпроектной стадии это сетка 25×25 м с минимумами по площади, а при привязке конкретного здания измерения выполняются в его контуре с шагом не более 10×10 м и числом точек не менее десяти. Именно поэтому итог обследования участка — не одна цифра, а карта с привязкой к границам.

Измерения плотности потока радона имеют сезонные ограничения: их выполняют при положительной температуре, толщине снежного покрова и глубине промерзания грунта менее 0,1 м и установившейся влажности. В Петербурге это фактически исключает часть зимы, и планировать замер основания стоит заранее — переносить его «на потом» нельзя: после устройства фундамента проверить грунт под зданием уже невозможно.

Если выявлены превышения

Результат на границе норматива методика тоже разбирает отдельно и не считает поводом сразу браковать здание. Если норматив не выполняется по разовым измерениям, но с запасом выполняется без сезонного коэффициента, в этих помещениях проводят повторные измерения квазиинтегральными средствами с экспозицией не менее 3 суток либо усредняют серию разовых замеров; если и это не снимает вопрос — ставят интегральные детекторы с экспозицией не менее 15 суток. Длительное измерение точнее описывает среднегодовой уровень, чем мгновенный замер, поэтому часть пограничных ситуаций закрывается именно так — без каких-либо работ на объекте.

Превышение допустимых уровней — не приговор объекту: в заключении мы указываем зоны и источники повышенного фона и рекомендуем защитные мероприятия — от усиления вентиляции нижних этажей до радонозащитных барьеров. После выполнения мероприятий проводятся контрольные измерения. Радиологический блок — часть комплекса работ по вводу зданий в эксплуатацию, который мы закрываем целиком силами собственной лаборатории.