Fizikai Szemle nyitólap |
Tartalomjegyzék |
Papp Zoltán, Daróczy Sándor
KLTE Izotópalkalmazási Tanszék
Ajka mellett 1865-ben kezdtek szenet bányászni. Más ipari vállalkozások a helyben bányászott szenet energia forrásként használták. 1878-ban üveggyár, 1910-ben téglagyár kezdett működni. Az ajkai ipar szénfelhasználása fokozatosan növekedett egészen századunk nyolcvanas éveinek végéig. Az 1943-ban alapított és több lépcsőben bővített széntüzelésű hőerőmű már nemcsak a helyi ipar, hanem az országos elektromos hálózat számára is termelt villamos áramot [1].
Az ötvenes években derült ki Szalay Sándor méréseiből, hogy az ajkai szén urántartalma igen magas, nagyjából 20-szorosa a szenek esetében megszokottnak [2]. E felismerés nyomán a hatóság a hatvanas évektől megtiltotta a szén salakjának és pernyéjének építkezési célra való felhasználását. Korábban azonban a fenti anyagokat elterjedten alkalmazták a város térségében terepegyenetlenségek feltöltésére és építőanyagként. Ugyancsak használták építkezési célra a bányászat során a szén mellől kitermelt meddőkőzetet, melynek urántartalma közelítette a szénét. Ezeket az anyagokat később, a tiltást követően is használták a fenti célokra, bár jóval kisebb mértékben.
Az embert érő, ionizáló sugárzásoktól származó sugár terhelésnek átlagosan közel fele a levegőben jelenlévő radonnak és bomlástermékeinek belégzéséből származik, melyek forrása a talajban és az építőanyagokban található urán. A radontól származó sugárdózis túlnyomó részét épületek belső terében kapjuk, ahol a radonnak és termékeinek koncentrációja jóval nagyobb, mint szabadtéren [3]. Logikusnak látszik az a következtetés, hogy Ajka régóta tartó, nagymértékű szennyeződése a helyben bányászott szén meddőjével, salakjával és hamujával megemelheti a radon és termékeinek koncentrációját épületek belterében, ezáltal többlet-sugárterhelést okozhat a lakosságnak. A fenti következtetés igazolása céljából az 1993-94. évek folyamán méréseket végeztünk ajkai házakban. Az 59 lakóház közül 27 volt családi vagy ikerház, a többi pedig társasház, sorház vagy szálló.
A radontermékek levegőbeli aktivitás-koncentrációjának (a radon úgynevezett egyensúly-ekvivalens koncentrációja, EEK) pillanatnyi értékét mértük egy saját fejlesztésű módszerrel [4]: a radon bomlástermékeitől származó ß-aktivitást mérve. A lakókat illetve dolgozókat előzőleg megkértük, hogy mérés előtt a vizsgálandó helyiség ablakait és ajtóit egy napig tartsák zárva. A mérések többsége szélcsendes időben történt. A mérések alkalmával információkat gyűjtöttünk arról, hogy annak idején milyen anyagokat használtak a házak építéséhez.
A kikérdezés eredményeként 18 olyan házat találtunk, ahol bizonyosnak látszott a meddő, a salak vagy a pernye jelenléte. A továbbiakban ezeket a házakat nevezzük röviden "szennyezettnek", a többit pedig "tisztának". A szennyezettség formái:1. a ház alatt meddőkőzetből vagy salakból álló feltöltés található; 2. a falak meddőkőzetből épültek; 3. a födém salakkal van kitöltve; 4. a falazóhabarcshoz és vakolathoz használt oltott mész alapanyaga meddőhányóból származott, vagy oltott mész helyett szénhamut használtak. A mérésekből a 77 értékelhető eredmény átlagára 78 Bq/m3-t kaptunk. Az 59 tiszta helyszínre 32 Bq/m3 átlag adódott. A földszinti helyiségek átlaga (111 Bq/m3) jóval nagyobb volt, mint az emeletieké (35 Bq/m3). A szennyezés hatása a családi házakra és az 1960 előtt épült házakra koncentrálódik. A legmagasabb átlag az 1960 előtt épült -családi házakra adódott:137 Bq/m3,12 ilyen ház közül 7 bizonyult szennyezettnek. A radon szobalevegőben mért aktivitás-koncentrációjának mérsékelt égövi országokra jellemző éves átlagértéke 50-60 Bq/m3 körül van, ez azonban országonként és településenként (a helyi geológiai adottságok, éghajlat, építkezési és egyéb szokások különbségei miatt) erősen eltérő egyedi értékekből származik. Mivel a radontermékek aktivitás-koncentrációja a radon aktivitás-koncentrációjának mintegy 0,4-szerese, mérsékelt égövre 20-24 Bq/m3 átlagos EEK érték jellemző. Az ajkai értékek ennél magasabbak, de hasonlóan magasabb értékeket hazánkban máshol is találtak.
Az eredményekből látszik, hogy Ajkán a házak egy jelentős részében a szén meddőjének, salakjának és hamujának építőanyagként való felhasználása megemeli a radonnak és termékeinek beltéri koncentrációját, ezáltal a lakosság érintett részének többlet-sugárterhelést okoz. Ez a többlet nem írható egy adott vállalat vagy egy konkrét ipari tevékenység számlájára, közvetett módon általában a szén bányászatának és helyi felhasználásának következménye.
Felvetődött bennünk a kérdés, hogy megbecsülhető-e számszerűen is a fenti többlet-sugárterhelésnek a város lakosságára, illetve egyes jobban érintett csoportjaira vonatkozó átlagos értéke. Ehhez évi effektív dózisokat kell számítani mSv/év egységben. Ilyen számítások céljára fenti eredményeink nem igazán alkalmasak, ugyanis a radonnak és termékeinek beltéri koncentrációi változékony mennyiségek, még zárt helyiségben is. Ezért dózisszámításokhoz a koncentráció egy éves időbeli átlagát szokták használni. Ilyen integráló méréseket eddig nem volt módunkban végezni. Ezért megvizsgáltuk, hogy lehetséges-e saját eredményeinkből kiindulva olyan becslést végezni, amely legalább első közelítésben tájékoztató eredményt szolgáltat.
Egy átlagos lakásban a radon koncentrációjának pillanatnyi értéke nagyjából két nagyságrenden belül változhat az időjárási tényezőktől és a lakótevékenységtől függően.
Zárt helyiségben a koncentráció nagyobb, mint annak átlaga szokásos lakáshasználat esetén. Ezt egy korrekciós tényező alkalmazásával vehetjük figyelembe. A korrekciós tényező becslésénél a radonnak egy szoba levegőjében való viselkedését leíró "egy-szoba-modellból" [6] indultunk ki. A korrekciós tényezőt radontermékekre nagy koncentrációnál 0,325-nek becsültük. Értéke a koncentráció csökkenésével növekszik: a szabadtéri koncentráció szintjénél eléri a 0,8-et. Zárt helyiségekben mért pillanatnyi eredményekből a fenti korrekciós tényező segítségével megbecsültük az évi átlagos koncentrációkat.
A lakóházakra vonatkozó átlagokat a lakásfajták átlagaiból a lakók számával súlyozva kaptuk.
Két lakásfajta átlagai kiegészítő adatokkal együtt a táblázatban láthatók. A lakások, illetve a bennük lakók számára vonatkozó adatok az önkormányzattól származnak (a lakásokra vonatkozók pontosak, a lakókra vonatkozók becsültek). A koncentráció-átlagok mögött zárójelben feltüntettük, hogy azok hány független eredmény átlagai. A legjobban érintett családi házakra kapott értékek világviszonylatban nem nagyok, hiszen a szakirodalom szerint a mérsékelt égövi országok átlaga 20 Bq/m3 körül van. A tiszta lakásokra kapott átlag kisebb, mint a szennyezett lakásoknál tapasztalt érték.
A szakirodalom szerint a radontermékek 1 Bq/m3-nyi átlagos koncentrációja okoz óránként körülbelül 9 nSv-nyi effektív dózisban kifejezett sugárterhelést [3]. Ezzel a konverziós tényezővel számítottuk át a radontermékek koncentráció-eredményeit becsült évi effektív dózisokra. Eszerint a lakosságra átlagosnak tekinthető, lakásradontól származó dózis Ajkán mintegy 2 mSv/év, ami nem kiemelkedő érték. A tiszta lakásokra körülbelül 1 mSv/év adódik, s eszerint körülbelül 1 mSv/év dózistöbbletet közvetett módon a szén bányászata és helyi felhasználása okozott.
Ha csak az 1960 előtt épült családi házakban élő körülbelül 7000 embert tekintjük, akkor a fentiek szerint az általuk kapott effektív dózis 6 mSv/év, amelyből a szénbányászat okozta többlet már 3-4 mSv/év. Ebből is látszik, hogy bár az ajkai átlagos többlet nem nagy, szűkebb lakossági csoportokon belül a többlet-sugárterhelés a városi átlagnál jóval nagyobb.
A fenti dózisbecslés hibáját sok bizonytalansági tényező növeli. A fenti eredményeket csak mint a probléma megoldásának durva közelítését szabad tekinteni. Azokat azonnal felül kell vizsgálni, ha megbízhatóbb mérési adatok látnak napvilágot.