Математичний аналіз і моделювання зниження концентрації радону в приміщенні
DOI:
https://doi.org/10.32347/2409-2606.2025.52.6-19Ключові слова:
концентрація (222Rn, радіоактивний розпад, радіоактивне ззабруднення приміщень, припливно-витяжна вентиляціяАнотація
Отримано аналітичні залежності щодо визначення концентрації Радону 222 (222Rn) у повітрі приміщень різного призначення, де має місце просочування газу через нещільності або тріщини в огороджувальних конструкціях (бомбосховища, підвальні, напівпідвальні нежитлові та житлові приміщення першого-третього поверхів будівель і споруд). На основі отриманих формул став можливим розрахунок зміни концентрації газу в досліджуваному просторі.
Розроблена математична модель, що використовує чисельне моделювання ANSYS CFD (Computational Fluid Dynamics) підтвердила результати розрахунку за отриманими аналітичними залежностями. На основі рівнянь нерозривності та усереднених за Рейнольдсом рівнянь Нав'є-Стокса "RANS" (Reynolds-Averaged Navier-Stokes) отримано результати щодо зміни стану повітряного середовища у вентильованому просторі: графік зміни концентрації 222Rn спочатку забрудненого приміщення (500 Бк/м3) до нормативної величини в часі при надходженні інертного газу до приміщення і роботі системи загальнообмінної вентиляції; масової частки 222Rn у часі по досягненню величини допустимої нормативними документами України; ліній течії 222Rn (Velosity Stream Line). Отримано інженерні формули для розрахунку зниження концентрації 222Rn при роботі системи загальнообмінної вентиляції. Рекомендована схема повітрообміну в приміщеннях з надходженням 222Rn через нещільності або тріщини в підлозі - "подача припливного повітря зверху - видалення витяжного повітря знизу".
Посилання
Pro zakhyst liudyny vid vplyvu ionizuiuchoho vyprominiuvannia. Zakon Ukrainy vid 17.09.2023 №15/98-VR. https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/15/98-%D0%B2%D1%80#.
Darby S., Hill D., Doll R. Radon : a likely carcinogen at all exposures // Annals of Oncology Journal. 2001. Vol. 12. No. 10. P. 27.
Recalling radon’s recognition. Brett F. Thornton and Shawn C. Burdette. NATURE CHEMISTRY VOL 5 SEPTEMBER 2013 www.nature.com/naturechemistry.
WHO handbook on indoor radon: a public health perspective. Geneva : WHO Press, 2009. 110 p. ISBN 978-92-4-154767-3.
Ionizing radiation: sources and biological effects. UNSCEAR 1982 Report to the General Assembly, with annexes. New York : United Nations, 1982. 773 p. ISBN 92-1-142200-0.
Komov I.L., Frolov O.S., Didenko P.I. et al. Methods and Facilities for the Assessment of the Radon-Hazard Potential. Kyiv: Logos. 2004. 416 p.
Management of radioactivity in drinking-water. Geneva : WHO Press, 2018. 104 p. ISBN 978-92-4-151374-6.
Antignani S., Venoso G., Ampollini M. et al. A 10-year follow-up study of yearly indoor radon measurements in homes, review of other studies and implications on lung cancer risk estimates. Science of The Total Environment. 2021. 762. P.144150.URL:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969720376816.
Kaur, M., Kumar, A., Mehra, R., Mishra, R. (2018). Study of radon/thoron exhalation rate, soil-gas radon concentration, and assessment of indoor radon/thoron concentration in Siwalik Himalayas of Jammu & Kashmir. Human and Ecological Risk Assessment: An International Journal. 24(8). 22752287. doi: 10.1080/10807039.2018.1443793.
Celikovic, I., Pantelic, G., Vukanac. I. et al. (2022). Outdoor radon as a tool to estimate radon priority areas - a literature overview. International Journal of Environmental Research and Public Health. 19(2). 662. URL: https://www.mdpi.com/1660-4601/19/2/662.
Sa, J. P. et al.(2022). Radon in indoor air: towards continuous monitoring. Sustainability. 14(3). 1529. URL: https://www.mdpi.com/2071-1050/14/3/1529.
Su C., Pan M., Zhang Y. [et al.]. Indoor exposure levels of radon in dwellings, schools, and offices in China from 2000 to 2020: A systematic review. Indoor Air. 2022. 32(1).P. 12920. URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/ina.12920.
Kojo, K., Kurttio, P. (2020). Indoor Radon Measurements in Finnish Daycare Centers and Schools -Enforcement of the Radiation Act. International Journal of Environmental Research and Public Health. 17(8). P.2877. URL: https://www.mdpi.com/1660-4601/17/8/2877.
Komov, I.L., Frolov, O.S., Didenko, P.I. et al. (2005), The main problems of radon safety. Kyiv: Logos – 2005. – 351 с.
Pavlenko T., Los I. Exposure doses due to indoor radon-222 in Ukraine and basicdirections for the desize // Radiation measurement. – 1997. – V. 28, N 1–6. – P. 733–73.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Володимир Ісаєв, Євген Патрашку, Ірина Ковальова
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
