[in English]
Example of application and results.
We have measured the radon diffusion, solubility and permeability coefficients of various foils being of interest for big experiments e.g. the BOREXINO etc.
For example:
A very strong influence of water on the Rn diffusion through nylon foils was found.
For more results and details see:
Wójcik M. et al., Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 449 (2000) 158-171;
Zuzel G. et al., Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 498 (2003) 240–255;
Our method enables to measure diffusion (and effective permeability) coefficients down to 10-12 m2/s.
For more results and details see:
M. 358 Wójcik, G. Zuzel, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 524 (2004) 355–365
[in Polish]
Metody badawcze:
Do badań wykorzystywana jest prototypowa aparatura pomiarowa, której konstrukcja oparta jest na spektrometrii alfa z wykorzystaniem dwóch małych komór Lucas’a (komór scyntylacyjnych z ZnS(Ag)). Podstawą zaletą metody wyznaczania badanych cech jest zastosowanie zależności analitycznych opisujących proces dyfuzji, rozpuszczalności i przenikalności radonu przez folie opublikowane w czasopismach naukowych.
Źródła radonu-222:
Radon-222 jest pierwiastkiem promieniotwórczym wchodzącym w skład naturalnego szeregu promieniotwórczego uranu-238. Występuje na Ziemi, w warunkach normalnych, w stanie gazowym. Powstaje w wyniku rozpadu alfa radu-226, który jest w warunkach normalnych ciałem stałym. Powstały po rozpadzie radu-226, radon-222 już jako gaz, ze względu na swój wystarczająco długi czas życia (t1/2=91,8 h), wydostaje się ze ścian budynków i podłoża do atmosfery stając się dla człowieka głównym naturalnym źródłem promieniowania jonizującego. Pierwiastek ten jest obecny w środowisku naturalnym człowieka zarówno w glebie, która dostarcza do atmosfery 81% radonu, roślinach i wodzie gruntowej, które dostarczają 18% radonu. Jego źródłem są również materiały budowlane, wody oceaniczne itd. Radon-222 stanowi najsilniejsze naturalne źródło promieniowania jonizującego dla przeciętnego człowieka. Obliczono, że statystyczny mieszkaniec Polski w 2006, otrzymał 40% swej średniej dawki skutecznej właśnie od radonu obecnego w pomieszczeniach mieszkalnych (www.paa.gov.pl).
Znaczenie aplikacyjne metody badania przenikalności radonu
Ponieważ, radon wydostaje się ze ścian i podłoża do powietrza atmosferycznego, którym oddychamy należy zmniejszyć możliwości przenikania tego gazu ze ścian i podłoża do powietrza, a szczególnie w budynkach mieszkalnych. Są więc dwa sposoby, po pierwsze budować na terenach gdzie z podłoża wydostaje się mniej radonu (duża ilość radonu wydostaje się z podłoża w Sudetach ze względu na budowę geologiczną tego obszaru), a także budować budynki z materiałów o mniejszej zawartości radu-226 (wyeliminować popioły). Druga metoda ograniczenia stężenia radonu w pomieszczeniach zamkniętych sprowadza się do zastosowania dodatkowych materiałów izolacyjnych, pod fundamentami i posadzkami zarówno w nowym jak i starym budownictwie, w postaci folii o małej przenikalności radonu-222. W Polsce zgodnie z zarządzeniem Prezesa PAA z 1995, średnia wartość rocznego stężenia radonu-222 w pomieszczeniach przeznaczonych na stały pobyt ludzi nie może przekraczać 200 Bqm-3 (a 400 Bqm-3 dla budynków oddanych przed 01.01.1998). Z przeprowadzonych licznych badań wynika, że przeciętne stężenie radonu w polskich mieszkaniach wynosi około 50 Bqm-3, natomiast w słabo wentylowanych piwnicach może przekraczać 400 Bqm-3. Dla porównania na terenie Polski, przeciętne stężenie radonu-222 na otwartej przestrzeni w powietrzu na wysokości 2 m.n.p.g. wynosi kilka Bqm-3 (Łódź – 5, Ciosny – 6, Kraków – 10, z pracy Podstawczyńska i in. Prace geograficzne, 122, 2009).
Aby chronić mieszkania przed dużym stężeniem radonu należy stosować odpowiednie folie jako bariery dla radonu. W celu oceny skuteczności takich folii, jako bariery radonowej należy zmierzyć przenikalność radonu przez tę folię w sposób ilościowy. Informacje takie umożliwią poprawny wybór izolacji do tych zastosowań w budownictwie.
Folie, jako bariery radonowe
W ostatnich latach badano współczynnik dyfuzji radonu (D) dla wielu różnych typów folii i wykazano, że jego wartość średnia bliska jest 10*10-12 m2s-1. Wyraźnie najlepszą barierą radonową, spośród przebadanych przez nich materiałów okazał się PP (polypropylene), dla którego wartość współczynnik dyfuzji wyniósł 0.27*10-12 m2s-1, natomiast ewidentnie najsłabszą barierę radonową stanowi EPDM (ethylene propylene diene monomer) 245*10-12 m2s-1. Obecnie ocenia się, że maksymalny akceptowalny współczynnik dyfuzji radonu przez folię wynosi 10*10-12 m2s-1.