Naturalne promieniowanie materiałów budowlanych

W budownictwie istnieje wiele czynników, które decydują o narażaniu nas na promieniowanie jonizujące, czyli wywołujące powstawanie ładunków elektrycznych w materii. Należą do nich przede wszystkim: posadowienie budynku, rodzaj konstrukcji oraz zastosowane materiały budowlane.

W budownictwie rozróżnia się trzy zasadnicze rodzaje działającego promieniowania: beta, gamma i alfa. Jedynie pierwsze nie zagraża człowiekowi. Poziom pozostałych dwóch typów oddziaływań na nasz organizm wymaga kontroli. Źródłem promieniowania gamma są m.in. radioaktywne izotopy pierwiastków zawartych w materiałach budowlanych. Zaś emiterem promieniowania alfa jest radon oraz pochodne jego rozpadu. Z materiałów budowlanych pochodzi 12 proc. tego pierwiastka. Natomiast 77,9 proc. znajduje się w podłożu, na którym posadowiony jest budynek, 9,3 proc. – w powietrzu atmosferycznym, 0,2 proc. – wodzie i 0,6% – gazie ziemnym.

Naturalna radioaktywność materiałów budowlanych

Choć o radioaktywności materiałów budowlanych mówi się jako o zjawisku naturalnym – należy wyraźnie podkreślić, że to promieniowanie ma znaczenie dla naszego zdrowia. Zwłaszcza, gdy przekroczony zostanie dopuszczalny jego poziom. Dlatego właśnie, zagrożenie to musi być stale i dokładnie kontrolowane.

Jeżeli poziom radioaktywności zastosowanych podczas budowy materiałów, nie przekracza dopuszczalnych norm – nie dzieje się nic złego. Natomiast, gdy pierwiastków, tj.: rad, potas, tor i radon jest zbyt wiele – mówimy o zagrożeniu radiacyjnym.

Niebezpieczeństwo dla człowieka może występować tak wewnątrz, jak i na zewnątrz budynku. Warto zauważyć, że najwyższym stopniem promieniotwórczości charakteryzują się te materiały budowlane, które produkuje się poprzez wykorzystanie odpadów przemysłowych, np. popiołów lotnych z węgla kamiennego oraz żużli paleniskowych i hutniczych. Odpady te mogą mieć bardzo wysoką zawartość naturalnych pierwiastków promieniotwórczych. Szczególnie niebezpieczny dla ludzkiego zdrowia jest gaz radon, tj. produkt rozpadu radu oraz pochodne jego dalszego rozpadu, czyli izotopy matali, ołowiu i bizmutu.

Warto wiedzieć! Głównym źródłem radonu w budynkach nie są materiały budowlane, a podłoże gruntowe, na którym posadowiony jest obiekt. Pomimo tego, poziom promieniowania alfa, pochodzącego z materiałów budowlanych jest objęty stałą kontrolą. W Polsce zajmują się tym specjalistyczne ośrodki badawcze, skupiające swoją działalność wokół szeroko rozumianej problematyki promieniotwórczości.

Wymagania krajowe wobec promieniotwórczości wyrobów budowlanych

O zapewnieniu odpowiednich warunków higieniczno-zdrowotnych w pomieszczeniach przeznaczonych do stałego pobytu ludzi oraz inwentarza żywego, mówią w Polsce dwie ustawy. Jest to Ustawa z dnia 7 lipca 1994 roku Prawo budowlane i Ustawa z dnia 29 listopada 2000 roku Prawo atomowe. O dopuszczalnych normach promieniowania materiałów budowlanych stanowią również rozporządzenia wykonawcze oraz rekomendacje Unii Europejskiej.
Budynek wzniesiony w zgodzie z obowiązującymi przepisami prawa powinien spełniać następujące warunki:

• nie może on być wykonany z materiałów, w których przekroczone są graniczne zawartości naturalnych pierwiastków promieniotwórczych; 
• w pomieszczeniach mieszkalnych oraz przeznaczonych dla celów hodowli zwierząt, średnie roczne stężenie radonu w powietrzu nie powinno przekraczać 200 Bq/m3 (dla budynków nowo powstających) oraz 400 Bq/m3 (dla budynków starszego typu).

Bq (Bekerel) to jednostka miary aktywności promieniotwórczej w układzie SI. W celu oceny materiałów budowlanych pod kątem promieniowania gamma i alfa, stanowiących zagrożenie dla istot żywych, które przebywają w budynkach, przyjęto dwa wskaźniki stosowane przez laboratoria – f1 i f2.

Pierwszy z wymienionych wskaźników informuje o narażeniu całego ciała promieniowaniem gamma przez radionuklidy naturalne (tj. jądra atomów promieniotwórczych): potasu (K), Radu (Ra) oraz toru (Th). Wskaźnik ten uwzględnia zróżnicowaną wagę poszczególnych radioizotopów, a przedstawia się go za pomocą następującego wzoru:

gdzie: SK, SRa, STh są wartościami stężeń potasu 40K, radu 226Ra, toru 228Th wyrażone w Bq/kg. Materiał budowlany spełnia wymogi bezpieczeństwa pod względem promieniowania naturalnego, jeśli f1 ≤ 1,2. 

Wskaźnik f2 daje obraz zawartości radu (Ra), a pośrednio promieniowania alfa radonu (Rn) oraz jego pochodnych, występujących w materiałach budowlanych.

Materiał jest bezpieczny pod względem radioaktywności, kiedy: f2 ≤ 240 Bq/kg.

Dopuszczalna granica stężenia naturalnych pierwiastków radioaktywnych w materiałach budowlanych określona jest w Rozporządzeniu Rady Ministrów z dnia 3 grudnia 2002 roku. Wyroby te poddawane są stałej kontroli w powyższym zakresie i powinny uzyskać atest wydany przez Instytut Techniki Budowlanej (ITB) oraz Państwowy Zakład Higieny (PZH).

Podział wyrobów budowlanych według zawartości pierwiastków promieniotwórczych

Ze względu na zawartość pierwiastków promieniotwórczych, materiały budowlane dzieli się w praktyce na trzy grupy:

1. grupa pierwsza – silikaty (elementy wapienno-piaskowe) i beton komórkowy produkowany na bazie piasku – materiały o najniższym stopniu promieniowania naturalnego (w przypadku obydwu materiałów wskaźnik laboratoryjny f1 wynosi 0,16 Bq/kg, a wskaźnik f2 = 20 Bq/kg); 
2. grupa druga – beton zwykły i keramzytobeton – materiały o średniej zawartości naturalnych pierwiastków promieniotwórczych (dla betonu zwykłego wskaźnik f1 = 0,22 Bq/kg, a f2 = 24 Bq/kg, dla keramzytobetonu f1 wynosi 0,36 Bq/kg, a f2 – 32 Bq/kg); 
3. grupa trzecia – cegła ceramiczna wypalana z gliny, żużlobeton i beton komórkowy produkowany na bazie popiołów lotnych – materiały o podwyższonym stopniu radioaktywności ( w przypadku ceramiki wskaźnik f1 = 0,54 Bq/kg, a f2 = 70 Bq/kg, dla żużlobetonu f1 wynosi 0,56 Bq/kg, a f2 – 80 Bq/kg oraz dla popiołowego betonu komórkowego f1= 0,60 Bq/kg i f2 = 90 Bq/kg).

Jak widzimy, we wszystkich powyższych materiałach budowlanych, wartość wskaźnika f jest zdecydowanie niższa niż przewidują to obowiązujące w Polsce normy (f1 < 1,2 Bq/kg i f2 < 240 Bq/kg). Oznacza to, że dostępne na rynku wyroby budowlane (pod warunkiem posiadania atestów dotyczących stopnia promieniowania) nie stanowią zagrożenia dla ludzkiego zdrowia i można bez obaw stosować je do budowy domów i innych obiektów architektonicznych. Jednak przed zakupem zalecane jest dokładne czytanie etykiet producenckich. 

Polecamy dom jak z klocków: Budowa domu ze styropianu