Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Radium leaching from mine deposits as a possible source of groundwater contamination

100%

Chałupnik S.

Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa

|

2004

|

tom nr 1

121-122

2

Theoretical study of radium behavior in aquifers

100%

Chałupnik S.

Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa

|

2004

|

tom nr 1

126-126

3

Wtórne wymywanie radu z osadów kopalnianych

100%

Chałupnik S.

Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa

|

2005

|

tom nr 2

83-93

PL

Celem badań, omówionych w artykule, było stwierdzenie, w jakim stopniu rad, zaadsorbowany z wód radowych na różnego typu odpadach górniczych, może być uwalniany do środowiska naturalnego. W ostatnim czasie zainteresowanie tą tematyką na świecie jest dość znaczne; prowadzone są badania występowania naturalnych izotopów promieniotwórczych w środowisku i w odpadach przemysłowych. Tematyka NORM i TENORM (Technologically Enhanced Naturally Occurring Radioactive Materials), od kilku lat, stanowi poważną część prac badawczych w zakresie promieniotwórczości. Na obszarze Górnego Śląska badania nad występowaniem radu w środowisku wokół kopalń są prowadzone od wielu lat W ostatnim okresie stały się jeszcze bardziej istotne ze względu na zamykanie kopalń i planowane rekultywacje terenów składowisk i osadników. Stanowią one podstawę do opracowania metod zaradczych przeciw występowaniu wtórnych skażeń środowiska na terenach pogórniczych. Opisane badania są kontynuacją badań rozpoczętych w latach 1999-2000, wykonywanych w celu określenia jaka ilość radu może pojawiać się w wodach gruntowych w sąsiedztwie zbiornika Bojszowy po jego rekultywacji. Badania te wykazały również, że skażenia mogą występować w kopalniach, w których na powierzchnię były odprowadzane wody o minimalnej promieniotwórczości (np. z kopalni „Rymer"), a mimo to osady denne z osadników charakteryzują się podwyższoną promieniotwórczością. Problem ten może dotyczyć także filtrów piaskowych z zakładów uzdatniania wód pitnych, jednak szczególną uwagę należy zwrócić na likwidowane i rekultywowane osadniki kopalniane.

EN

Saline waters occurring in underground coal mines in Poland often contain natural radioactive isotopes, mainly 226Ra from uranium series and 228Ra from thorium series. Approximately 40% of total amount of radium remains underground in a form of radioactive deposits, but 225 MBq of 226Ra and 400 MBq of 228Ra are released daily to the rivers with mine effluents through surface settling ponds. Very peculiar situation is observed in coal mines, where as a result of precipitation of radium from radium-bearing waters radioactive deposits are formed. Sometimes natural radioactivity of such materials is very high, in case of scaling from coal mines radium concentration may reach 400 000 Bq/kg - similar activity as for 3% uranium ore. Usually such deposits can be found underground, but sometimes co-precipitation of radium and barium takes place on the surface, in settling pond and in rivers. Therefore maintenance of solid and liquid waste with technologically enhanced natural radioactivity (TENORM) is a very important subject. Lately another problem appeared - due to the decrease of the production of Polish coal industry and dismantling of several coal mines, also the ground reclamation should be done in their vicinity. But in several cases deposits in the ponds contain enhanced levels of radium concentration. Therefore laboratory tests were done to investigate a possibility of the re-entry of radium into groundwater or river waters from such deposits. Results show, that in case of insoluble barium and radium sulphates co-precipitated out from waters type A, re-entry ratio is very small. Different situation can be observed in case of radium, adsorbed on bottom sediments from waters type B, because re-entry ratio is much higher. Nevertheless, this phenomenon seems to be not so important and significant for the further pollution of the adjacent areas of the settling ponds in the future.

4

Transfer izotopów radu z wodami kopalnianymi

100%

Chałupnik S.

Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa

|

2004

|

tom nr 2

65-78

PL

Praca jest próbą odpowiedzi na pytanie, dlaczego słone wody w kopalniach Górnośląskiego Zagłębia Węglowego dzieli się na dwa typy w zależności od stosunku stężeń izotopów radu (226Ra i 228Ra), co prawdopodobnie jest związane z obecnością lub brakiem jonów baru. Poza tymi cechami wody te charakteryzują się brakiem lub obecnością jonów siarczanowych (co jednoznacznie można łączyć z obecnością czy brakiem baru) i są to jedyne różnice w ich składzie chemicznym. Wody bez jonów baru zawierają znacząco mniej izotopów radu od wód, w których jony baru występują. Wydaje się, że spowodowane to jest różnicami we wtórnej sorpcji radu na powierzchni ziaren fazy stałej w warstwie wodonośnej, a nie ma to nic wspólnego z szybkością przechodzenia radu z fazy stałej do ciekłej (odrzutem jąder radu przy ich powstawaniu wskutek rozpadu izotopów toru). Należy podkreślić, że występowanie zwiększonych stężeń radu w wodach kopalnianych, czy nawet gruntowych, nie ma zazwyczaj żadnego związku ze zwiększonymi stężeniami uranu czy toru w skałach, tworzących warstwę wodonośną, czy w ich sąsiedztwie (de Jezus 1984). Można to natomiast wiązać ze zwiększoną mineralizacją wód (Kraemer i inni 1984, Dickson 1985), a zwłaszcza obecnością baru (Martin i Akber 1999, Langmuir i Riese 1985). Drugim aspektem problemu jest fakt, że okres połowicznego zaniku 228Ra (około 6 lat) pozwala na znaczące ograniczenie czasu zachodzących zjawisk. Potwierdza on, że przechodzenie tego izotopu radu do wód zachodziło w okresie co najwyżej kilkunastu czy kilkudziesięciu lat od chwili obecnej. Nie można jednak wykorzystywać tego zjawiska do prób interpretacji pochodzenia słonych wód kopalnianych (Pluta i Zuber 1989).

EN

In the paper, a theoretical approach to the problem of radium presence in mineralized mine water, is presented. Two main types of radium-bearing waters have been found in Polish coal mines. In type A waters, radium isotopes are present together with barium, while concentrations of sulphate ions are very low. Additionally, in these waters a ratio of 226Ra:228Ra activity is usually higher than 1. In type B waters, no barium can be fund, but radium together with sulphate ions. Contrary, in such waters the isotopic ratio of radium 226Ra:228Ra is below 1, and activities of both isotopes of radium are lower as in type A waters. No other differences in chemical composition of mine waters have been observed. Analysis shows, that the activity ratio of radium isotopes is related to the dynamics of radium adsorp-tion on the grains of solid phase in the aquifer. During analysis must be taken into account, that the radium build up in formation water due to recoil effect, is stable in time. Additionally, no correlation with elevated concentrations of uranium and thorium in rocks, have been observed. Therefore the enhanced radium content in formation waters must be caused by its mineralization. The relatively short half life of 228Ra (6 years) shows, that the process of radium transfer from solid into liquid phase is a short term process for geological scale. Therefore radium content in mine waters must be related to the concentration of natural radionuclides in the close vicinity of the aquifer or the water reservoir.

5

The applicability of C-14 measurements in the soil gas for the assessment of leakage out of underground carbon dioxide reservoirs

63%

Chałupnik S. , Wysocka M.

Nukleonika

|

2014

|

tom Vol. 59, No. 1

3--7

EN

Poland, due to the ratification of the Kioto Protocol, is obliged to diminish the emission of greenhouse gases. One of the possible solutions of this problem is CO2 sequestration (CCS – carbon capture and storage). Such an option is a priority in the European Union. On the other hand, CO2 sequestration may be potentially risky in the case of gas leakage from underground reservoirs. The most dangerous event may be a sudden release of the gas onto the surface. Therefore, it is very important to know if there is any escape of CO2 from underground gas reservoirs, created as a result of sequestration. Such information is crucial to ensure safety of the population in areas located above geological reservoirs. It is possible to assess the origin of carbon dioxide, if the measurement of radiocarbon 14C concentration in this gas is done. If CO2 contains no 14C, it means, that the origin of the gas is either geological or the gas has been produced as a result of combustion of fossil fuels, like coal. A lot of efforts are focused on the development of monitoring methods to ensure safety of CO2 sequestration in geological formations. A radiometric method has been tested for such a purpose. The main goal of the investigations was to check the application possibility of such a method. The technique is based on the liquid scintillation counting of samples. The gas sample is at first bubbled through the carbon dioxide adsorbent, afterwards the adsorbent is mixed with a dedicated cocktail and measured in a low-background liquid scintillation spectrometer Quantulus. The described method enables measurements of 14C in mine and soil gas samples.

6

Wpływ odprowadzania wód radowych z kopalń na skażenie środowiska naturalnego

63%

Chałupnik S. , Wysocka M.

Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa

|

2003

|

tom nr 2

49-58

PL

Wody radowe odprowadzane z kopalń węgla kamiennego do osadników powierzchniowych a stamtąd do rzek powodują czasem skażenia promieniotwórcze. Od 1986 roku obowiązują wytyczne [12], zgodnie z którymi kopalnie są zobowiązane do monitoringu naturalnych izotopów promieniotwórczych w wodach zrzutowych i w ciekach powierzchniowych poniżej punktu zrzutu. Pomimo to kontrola stężeń izotopów radu w wodach rzecznych jest prowadzona jedynie okazjonalnie. W latach 1993-1994 kontrole były prowadzone przez Laboratorium Radiometrii Głównego Instytutu Górnictwa [20]. Od tego czasu sytuacja uległa znaczącej zmianie - w niektórych kopalniach wprowadzono metody ograniczania dopływów wód słonych do wyrobisk podziemnych, w innych zastosowano technologie usuwania radu z wód kopalnianych, które są prowadzone w wyrobiskach podziemnych, a część kopalń została zlikwidowana. Stąd potrzeba powtórzenia badań środowiskowych rzek na terenie Śląska. Określenie zależności między wynikami pomiarów stężeń radu w wodach rzecznych i wynikami systematycznego monitoringu wód zrzutowych kopalń, pozwoli na powtórzenie bilansu ładunku radu odprowadzanego do środowiska naturalnego. Umożliwi to ocenę efektywności działań podjętych przez kopalnie w celu obniżenia czy wręcz zaprzestania dalszego zanieczyszczania środowiska naturalnymi izotopami promieniotwórczymi.

EN

Saline waters from underground coal mines in Poland often contain natural radioactive isotopes, mainly 226Ra from the uranium decay series and 228Ra from the thorium series. Approximately 60% of the total amount of radium remains underground as radioactive deposits, but 120 MBq of 226Ra and 200 MBq of 22SRa are released daily into the rivers along with the other mine effluents from all Polish coal mines. Technical measures such as inducing the precipitation of radium in gobs, decreasing the amount of meteoric inflow water into underground workings etc., have been undertaken in several coal mines, and as a result of these measures the total amount of radium released to the surface waters has diminished by about 60% during the last 5-6 years. Mine water can have a severe impact on the natural environment, mainly due to its salinity. However associated high levels of radium concentration in river waters, bottom sediments and vegetation have also been observed. Sometimes radium concentrations in rivers exceed 0.7 kBq/m3 , which is the permissible level for waste waters under Polish law. The extensive investigations described here were carried out for all coal mines and on this basis the total radium balance in effluents has been calculated. Measurements in the vicinity of mine settling ponds and in rivers have given us an opportunity to study radium behaviour in river waters and to assess the level of contamination.

7

Radium behaviour during desalination process of mine waters

63%

Chałupnik S. , Skubacz K.

Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa

|

2004

|

tom nr 1

127-128

8

Investigations of surface settling pond

63%

Wysocka M. , Chałupnik S.

Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa

|

2004

|

tom nr 1

128-130

9

Pomiary ekshalacji radonu z gleby : opracowanie metodyki badań z wykorzystaniem węgli aktywnych

63%

Chałupnik S. , Wysocka M.

Postępy Techniki Jądrowej

|

2004

|

tom z. 3

14-19

PL

Radon jest gazem szlachetnym i dzięki temu, po opuszczeniu siatki krystalicznej minerału zawierającego izotop macierzysty 226Ra, z dużą łatwością przemieszcza się najpierw w przestrzeni między-ziarnowej, następnie wydostając się do szczelin i spękań, wędruje z innymi gazami szukając najłatwiejszych dróg migracji. Czas półrozpadu radonu jest dostatecznie długi, by zdążył on przebyć drogę od miejsca, gdzie powstał w wyniku rozpadu izotopu macierzystego, do spękań w fundamentach budynków, a przez nie do mieszkań. W przypadku, kiedy ze skał lub gleby przedostaje się do powietrza atmosferycznego, ma mniejsze znaczenie z punktu widzenia ochrony radiologicznej, gdyż szybko zostaje rozcieńczony w bardzo dużej objętości powietrza. W przestrzeniach zamkniętych, jakimi są jaskinie, tunele i domy mieszkalne, może dojść do znacznych koncentracji radonu "produkowanego" przez izotop macierzysty. Badania poziomu stężeń radonu w budynkach na Górnym Śląsku prowadzone przez Główny Instytut Górnictwa wykazały, że w pewnych obszarach Zagłębia możliwe jest występowanie podwyższonych koncentracji tego gazu [1]. Eksploatacja węgla kamiennego oraz indukowane przez nią zjawiska geodynamiczne, takie jak wstrząsy i tąpania, są przyczyną występowania pustek poeksploatacyjnych, szczelin i spękań górotworu, co z kolei powoduje osiadanie powierzchni i zniszczenia struktury budynków. Procesy te ułatwiają przemieszczanie się radonu w górotworze. Wskaźnikiem zagrożenia radonowego na danym terenie jest poziom stężenia tego gazu w powietrzu glebowym. Istotnym czynnikiem wpływającym na poziom stężenia radonu w budynkach jest przepuszczalność gleby. Pomiary tej wielkości są w warunkach terenowych utrudnione, dlatego cześć naukowców uważa, że zamiast (lub oprócz) pomiarów stężeń radonu w glebie powinno się wykonywać pomiary ekshalcji radonu z gleby. Nasze badania miały na celu opracowanie metodyki pomiaru ekshalacji oraz kalibrację opracowanej metody.

10

Pomiary ekshalacji radonu z gruntu - opracowanie metodyki i wyniki wstępne

63%

Chałupnik S. , Wysocka M.

Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa

|

2003

|

tom nr 1

61-72

PL

Radon jest gazem szlachetnym i dzięki temu, po opuszczeniu siatki krystalicznej minerału zawierającego izotop macierzysty rad 226Ra, z dużą łatwością przemieszcza się najpierw w przestrzeni międzyziarnowej, a następnie przedostaje się do szczelin i spękań, i razem z innymi gazami szuka najłatwiejszych dróg migracji. Czas półrozpadu radonu jest dostatecznie długi, by zdążył on przebyć drogę od miejsca, gdzie powstał w wyniku rozpadu izotopu macierzystego, do spękań w fundamentach budynków, a przez nie do mieszkań. W przypadku, kiedy ze skał lub gleby przedostaje się do powietrza atmosferycznego, ma mniejsze znaczenie z uwagi na ochronę radiologiczną, gdyż szybko zostaje rozcieńczony w bardzo dużej objętości powietrza. W przestrzeniach zamkniętych, jakimi są jaskinie, tunele i domy mieszkalne może dojść do znacznych koncentracji radonu "produkowanego" przez izotop macierzysty. Badania stężeń radonu w budynkach na obszarze Górnośląskiego Zagłębia Węglowego (GZW) prowadzone przez Główny Instytut Górnictwa wykazały, że w pewnych obszarach Zagłębia możliwe jest wy stępo warne podwyższonych koncentracji tego gazu [19]. Eksploatacja węgla kamiennego oraz indukowane przez nią zjawiska geodynamiczne, takie jak wstrząsy i tąpania, są przyczyną występowania pustek poeksploatacyjnych, szczelin i spękań górotworu, co z kolei powoduje osiadanie powierzchni i zniszczenie struktury budynków. Procesy te ułatwiają przemieszczanie się radonu w górotworze. Wskaźnikiem zagrożenia radonowego w badanym terenie jest stężenie tego gazu w powietrzu glebowym. Istotnym czynnikiem, wpływającym na wartość stężenia radonu w budynkach jest przepuszczalność gleby. Pomiary tej wielkości są utrudnione w warunkach terenowych, dlatego część naukowców uważa, że zamiast (lub oprócz) pomiarów stężeń radonu w glebie powinno wykonywać się pomiary ekshalacji radonu z gleby. Przedstawione w artykule badania miały na celu opracowanie metodyki pomiaru ekshalacji oraz kalibrację opracowanej metody. Do pomiarów terenowych skonstruowano komorę kumulacyjną (rys. 1). Kalibrację metody prowadzono w komorze radonowej znajdującej się w Laboratorium Radiometrii Głównego Instytutu Górnictwa (fot. 1). Po wykonaniu pomiarów kalibracyjnych rozpoczęto badania na wytypowanych terenach Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. W celu zbadania związku między lokalną budową geologiczną, a poziomem ekshalacji radonu prowadzono pomiary w rejonach o odmiennej budowie geologicznej. Ponadto, badaniami objęto wybrane rekultywowane tereny pogórnicze. Wyniki badań wykazały, że w pewnych przypadkach na terenach pogómiczych można spodziewać się wzmożonej ekshalacji radonu.

EN

Radon is a noble gas, therefore after recoil from the lattice, in which radium 22oRa was embedded, relatively easy moves in the fissures and cracks. The half-life of radon is long enough (3.83 days) to enable movement of this radionuclide for relatively long distances in soil, to reach the surface or enter inner spaces of buildings. Of course, when radon exhales into atmospheric air, the radiation hazard is negligible due to fast dilution in big volume of outdoor air. In confined spaces as caves, underground mines or dwellings radon concentrations may sometimes reach high level. During our investigations in Upper Silesian Coal Basin (USCB), it has been revealed that in some parts of the basin radon concentrations in dwellings are enhanced [19J. Coal mining in this area leads to specific geodynamic phenomena, as quakes and tremors. On the other hand, underground exploitation induces the presence of emptiness, cracks and fissures in the strata. All mentioned above factors cause very often subsidence of the surface and damages of buildings, located in affected zones. Radon migration in fractured rocks and soil is much easier. One of possible indicators of radon risk is radon concentration in soil gas, commonly used in many countries. Very important factor, affecting radon levels in dwellings, is permeability of the soil. Measurements of soil permeability are rather difficult, therefore in our opinion a better indicator of radon risk is exhalation rate from the ground. We decided to implement such technique of measurements in our laboratory in the Central Mining Institute (Phot. 1). Firstly, an exhalation (accumulation) chamber has been constructed (Fig. 1). At first, Lucas cells have been applied for measurement of radon concentration in exhalation chambers. Preliminary results showed, that such method has relatively high detection limit - 2 mBq/mz s for accumulation time 3-4 hours. Therefore we started investigations of possible application of activated charcoal for radon accumulation and liquid scintillation counting of charcoal detectors. A calibration of charcoal detectors is difficult, a lot of efforts have been made to develop the proper calibration procedure. Afterwards, preliminary field measurements have been started, to investigate relationship between radon exhalation rates and local geological structure in different regions of USCB. Additionally, some areas after ground reclamation have been tested, because we predicted enhanced radon exhalation rates in some specific sites like abandoned settling ponds or waste piles.

11

Dyrektywa Europejska dotycząca wód pitnych. Austriackie podejście do jej stosowania, zastosowanie niskokotłowej spektrometrii ciekłoscyntylacyjnej dla zapewnienia jej wymagań

51%

Schonhofer F. , Maringer F.-J. , Chałupnik S.

Postępy Techniki Jądrowej

|

2005

|

tom z. 4

12-17

PL

Dyrektywa Unii Europejskiej, dotycząca jakości wód pitnych "Drinking Water Directive", zobowiązuje kraje członkowskie do monitoringu wód pitnych z uwzględnieniem dużej liczby potencjalnych czynników zanieczyszczających. W przypadku izotopów promieniotwórczych ustalony został dopuszczalny limit stężenia trytu 3H oraz wskaźnikowa dawka efektywna od pozostałych radioizotopów. W Austrii została opracowana norma dla celów weryfikacji zgodności Dyrektywy dla wód pitnych oraz odpowiadającym jej austriackim przepisom prawnym. Wzięto w niej pod uwagę budowę geologiczną kraju, możliwe źródła izotopów promieniotwórczych, jak też dokonano przeglądu dotychczas istniejących danych. Zgodnie z przewidywaniami, naturalne izotopy promieniotwórcze wnoszą największy udział do dawki od wód pitnych. Dlatego szczególnie ważne było opracowanie metod pomiarowych, charakteryzujących się prostą preparatyką, szybkich i nie wymagających dużego nakładu pracy dla oznaczenia 226Ra, 228Ra (oraz 210Pb), z zastosowaniem technik ciekłoscyntylacyjnych (LSC). Także tryt i radon (222Rn) mogą, w razie potrzeby, być łatwo mierzone z wykorzystaniem techniki LSC. W Polsce opracowano w latach ubiegłych normy dotyczące pomiarów radioizotopów w wodach mineralnych i pitnych, ale nie są one dostosowane do wymogów nowej Dyrektywy. Stąd rozważenie wprowadzenia podobnego podejścia w Polsce wydaje się być dobrym rozwiązaniem.

12

Dyrektywa Europejska dotycząca wód pitnych. Austriackie podejście do jej stosowania, zastosowanie niskokotłowej spektrometrii ciekłoscyntylacyjnej dla zapewnienia jej wymagań

51%

Schonhofer F. , Maringer F.-J. , Chałupnik S.

Postępy Techniki Jądrowej

|

2005

|

tom z. 4

12-17

PL

Dyrektywa Unii Europejskiej, dotycząca jakości wód pitnych "Drinking Water Directive", zobowiązuje kraje członkowskie do monitoringu wód pitnych z uwzględnieniem dużej liczby potencjalnych czynników zanieczyszczających. W przypadku izotopów promieniotwórczych ustalony został dopuszczalny limit stężenia trytu 3H oraz wskaźnikowa dawka efektywna od pozostałych radioizotopów. W Austrii została opracowana norma dla celów weryfikacji zgodności Dyrektywy dla wód pitnych oraz odpowiadającym jej austriackim przepisom prawnym. Wzięto w niej pod uwagę budowę geologiczną kraju, możliwe źródła izotopów promieniotwórczych, jak też dokonano przeglądu dotychczas istniejących danych. Zgodnie z przewidywaniami, naturalne izotopy promieniotwórcze wnoszą największy udział do dawki od wód pitnych. Dlatego szczególnie ważne było opracowanie metod pomiarowych, charakteryzujących się prostą preparatyką, szybkich i nie wymagających dużego nakładu pracy dla oznaczenia 226Ra, 228Ra (oraz 210Pb), z zastosowaniem technik ciekłoscyntylacyjnych (LSC). Także tryt i radon (222Rn) mogą, w razie potrzeby, być łatwo mierzone z wykorzystaniem techniki LSC. W Polsce opracowano w latach ubiegłych normy dotyczące pomiarów radioizotopów w wodach mineralnych i pitnych, ale nie są one dostosowane do wymogów nowej Dyrektywy. Stąd rozważenie wprowadzenia podobnego podejścia w Polsce wydaje się być dobrym rozwiązaniem.

13

Komora do badań współczynników ekshalacji radonu

51%

Koza W. , Skowronek J. , Chałupnik S.

Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa

|

2003

|

tom nr 3

83-94

PL

Radon i jego pochodne obecne w powietrzu w domach są źródłem ponad połowy rocznej dawki proraieniowania jonizującego, jaką przeciętny człowiek przyjmuje z otoczenia [2], Jest drugim co do znaczenia, po tytoniu, czynnikiem wywołującym raka płuc. W większości przypadków jego źródłem są zawarte w skorupie ziemskiej naturalne szeregi promieniotwórcze. W budynkach mieszkalnych w wielu przypadkach mogą to być również materiały, z których są one zbudowane. Radon, będący gazem szlachetnym, dość łatwo ekshaluje z nich do powietrza. W zamkniętych pomieszczeniach jego stężenie może wzrosnąć na tyle, by stanowić zagrożenie dla zdrowia przebywających w nim osób. W celu ograniczenia zagrożenia z tego źródła ważne jest wyznaczenie współczyimików ekshalacji radonu z materiałów budowlanych i/lub surowców, z których te materiały zostały wykonane. Znajomość wartości współczynników ekshalacji może być także użyteczna do prognozowania zagrożenia na stanowiskach pracy, na których występują materiały zawierające rad, np. w kopalniach. Do badań współczynników ekshalacji radonu buduje się specjalne komory pomiarowe, by uniemożliwić kontakt próbki ze środowiskiem zewnętrznym. W artykule przedstawiono budowę komory ekshalacyjnej o zmiennej objętości. Umożliwia to badanie próbek o różnych rozmiarach. Przedstawiono również wyniki testowania komory pod względem szczehiości. Zaproponowano dwie metody wyznaczania współczynnika ekshalacji radonu, różniące się sposobem prowadzenia badań i zastosowanymi metodami pomiaru stężenia radonu. Pierwszy sposób polega na pomiarze stężenia radonu w ciągu pierwszych kilkunastu godzin po rozpoczęciu badań. Można wtedy przyjąć, że ekshalacja radonu powoduje liniowy wzrost jego stężenia w komorze, bowiem rozpad promieniotwórczy radonu jest wówczas znikomo mały w porównaniu z szybkością ekshalacji i można go zaniedbać w obliczeniach. Drugi sposób polega na pomiarze stężenia radonu w komorze po osiągnięciu równowagi dynamicznej między jego ekshalacją a rozpadem promieniotwórczym. Jest to sposób bardziej czasochłonny. Do pomiarów stężenia radonu zastosowano zarówno metody czynne (pobór próbek powietrza do badań metodą przepompowywania przez układ detekcyjny), a także bierne. Stwierdzono, że stosując metody czynne należy zwrócić szczególną uwagę na szczelność układu pomiarowego. W części detekcyjnej zastosowano radiometry z komórkami Lucasa lub sondy Barasol. Opisano podstawy teoretyczne przedstawionych sposobów badania współczynnika ekshalacji radonu. Na zakończenie przedstawiono wyniki badama współczynnika ekshalacji z kilku różnych materiałów.

EN

Radon and its progeny concentrations in dwellings are a source of significant effective dose for mhabilants, usually more than 50% of aimual dose from all natural radionuclides in the environment. Radon, similarly as tobacco, is stated as one of the most important factors, inducing lung cancers. In most of the cases, mam sources of radon in dwellings are natural series of radionuclides in underlying ground. But in some buildings, also construction materials may be additional and important source of radon. Radon, as a noble gas, relatively easy can migrate through solid materials and exhales from it to tlie air. In confined spaces, like dwellings, cellars, caverns or tumiels, radon concentration may grow to such level, to cause a health hazard for inhabitants or workers. Determination of radon exhalation coefficients from building materials or/and ingredients of such materials is important to reduce negative influence of radon. Additionally, tlie knowledge of exhalation factors can be useful for the prediction of radon hazard at workplaces, located in confined spaces, like underground galleries in mines or in tunnels. To enable investigations of radon exhalation coefficients, special chambers are constructed to seal samples of different materials inside, without contact with other radon sources. In the paper a construction of exhalation chamber is described, with a possibility to regulate its volume. Such feature enables investigations of exhalation from different samples with a wide span of dimensions. Results of leaking tests of exhalation chamber are presented in the paper as well. Two methods of the assessment of radon exhalation factor have been described, with application of different radon detectors and time regimes of measurements. First approach is based on radon measurements in the chamber within first several hours after sealing of the chamber hi this case a linear increase of radon concentration is taken into account, because the decay of this radionuclide in this period can be neglected. In the second method, measurements are done, when the dynamic equilibrium in tlie chamber is estabhshed (after at least 14 days). This method is a time-consuming one, but often giving more precise results. For measurements of radon concentration in exhalation chamber different methods have been applied, active and passive ones. In active methods air from the chamber has been pumped through detection unit. We found, when active methods have been applied, very important issue was the proper sealing of the system to avoid any leakage, which can occur during pumping. Pylon AB-5 monitor and Barasol radon probe have been used as radon monitors. The theoretical basis for both methods of investigation of radon exhalation coefficient is presented in the paper. Several results of experiments for different materials are included m the text.

14

Radium removal from mine waters - underground treatment installation

51%

Wysocka M. , Chałupnik S. , Molenda E.

Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa

|

2004

|

tom nr 1

123-124

15

Możliwości wykorzystania pomiarów 14C w badaniach nad czystymi technologiami węglowymi

51%

Chałupnik S. , Wysocka M. , Lubowicz A.

Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa

|

2011

|

tom nr 2

17-28

PL

Radiowęgiel 14C, to promieniotwórczy izotop węgla, rozpadający się przez emisję promieniowania beta, a jego czas połowicznego rozpadu wynosi 5730 š 40 lat. Radiowęgiel 14C jest rozproszony równomiernie w atmosferze. Pod postacią dwutlenku węgla przedostaje się, w wyniku fotosyntezy, do organicznego obiegu węgla w przyrodzie. Tak długo jak żyje organizm, wymienia materię z materią z otoczenia. W związku z tym proporcje węgla radioaktywnego do stabilnego w materii żywej są podobne jak w atmosferze. Zawartość izotopu 14C w pozostałościach zawierających węgiel jest wykorzystywana do szacowania wieku przedmiotów metodą datowania radiowęglowego. Obecnie jego aktywność wynosi w przybliżeniu 0,225 Bq 14C/g węgla. Paliwa kopalne, ze względu na wiek, nie zawierają zupełnie radiowęgla 14C. Tym samym powstający podczas ich spalania dwutlenek węgla także nie zawiera tego izotopu. Tak więc zarówno gaz, jaki ma być składowany w utworach geologicznych, jak i gaz powstający w czasie podziemnego zgazowania, nie będą również zawierać 14C. Gaz glebowy, w którym dwutlenek węgla jest efektem procesów biologicznych (oddychanie organizmów żywych czy procesy rozkładu, czy fermentacji), będzie jednak zawierał ten izotop. W przypadku zarówno sekwestracji dwutlenku węgla w utworach geologicznych, jak i podczas prowadzenia podziemnego zgazowania węgla, pewne niebezpieczeństwo stanowi możliwość ucieczki tego gazu i jego niekontrolowany wypływ na powierzchnię, co może stanowić zagrożenie dla ludzi i środowiska. Dlatego ważnym elementem tego typu badań jest monitoring zawartości dwutlenku węgla w skałach i glebie w rejonie zbiornika dwutlenku węgla czy reaktora, w którym zachodzi zgazowanie. Mierząc stężenie 14C w gazie glebowym można stwierdzić, czy jest on pochodzenia biologicznego czy geologicznego (w tym także czy pochodzi ze spalania paliw kopalnych). Problemem, który podjęto się rozwiązać, było opracowanie metody wykonywania pomiarów stężenia 14C w gazach kopalnianych i powietrzu glebowym, bazując na możliwościach aparaturowych Laboratorium Radiometrii GIG.

EN

Radiocarbon 14C his is a radioactive nuclide of carbon, with half-life equals to 5730 š 40 years. This nuclide is produced in the atmosphere as a result of the interaction of nitrogen with cosmic radiation and therefore is homogenously spread in the air. It is necessary to point out very important issue, related to radiocarbon presence. Fossil fuels contain no radiocarbon 14C, due to its age. Therefore after combustion of such fuels resulting carbon dioxide contains no radiocarbon as well. It means, that CO2 introduced into the strata during sequestration or produced during coal gasification will have no traces of 14C. On the contrary the soil gas contains carbon dioxide, produced during biological processes (like respiration, fermentation etc.) and therefore 14C is present there. Measuring radiocarbon content in the soil gas it is possible to estimate the origin of the gas (geological or biological). On the other hand, it is very important to know if there is any escape of CO2 from underground gas reservoirs, created as a result of sequestration. Such information is crucial to ensure the safety of the population in areas located above geological reservoirs. The described method enables measurements of 14C in gas samples. The technique is based on the liquid scintillation counting of samples, made out of carbon dioxide adsorbent, mixed with a dedicated cocktail and measured afterwards in the low background liquid scintillation spectrometer Quantulus.

16

Identification of hazards for water environment in the Upper Silesian Coal Basin caused by the discharge of salt mine water containing particularly harmful substances and radionuclides

51%

Bondaruk J. , Janson E. , Wysocka M. , Chałupnik S.

Journal of Sustainable Mining

|

2015

|

tom Vol. 14, iss. 4

179--187

EN

The Upper Silesian urban-industrial agglomeration is one of the most industrialized areas in Europe. The intense industrialization should be attributed mostly to the presence of coal and other minerals deposits and its extraction. Mining areas of hard coal mines comprise approximately 25% of the total catchment area of watercourses in the area of Upper Silesian Coal Basin, including the river basin of the Upper Oder River and the Little Vistula River. The mining, its scope and depth, duration of mining works, extraction systems being used and the total volume of the drainage fundamentally affect the conditions of groundwater and surface water in the studied area. In this paper, an overall characteristics of the coal mining industry in the area of USCB was made, including the issues of its influence on water environment in the light of the requirements of the Water Framework Directive (WFD) and its guidelines transposed into Polish law. An analysis of the collected data, obtained from collieries, relating to the quantity and quality of water flowing into the workings and discharged to surface watercourses, was performed. An approach to the requirements for wastewater discharge into the environment by these enterprises was presented regarding the physicochemical parameters, possible harmful substances and radionuclides measured in mine waters. The main goal of the paper is to recognize the condition of surface water bodies in the area of Upper Silesian Coal Basin and to make the assessment of the biological condition using Ecological Risk Assessment and bioindication methods.

17

Unikatowa instalacja oczyszczania wód dołowych z radu - doświadczenia i perspektywy funkcjonowania

51%

Chałupnik S. , Krella J. , Mielniczuk L. , Molenda E.

Wiadomości Górnicze

|

2004

|

tom Vol. 55, nr 11

490-494

PL

Autorzy opisali wykonaną w Kopalni Węgla Kamiennego "Piast" unikatową, pierwszą w świecie instalację (stację) do oczyszczania wód dołowych z naturalnych zanieczyszczeń promieniotwórczych bezpośrednio na dole kopalni, na poziomie wydobywczym. Instalacja jest rozwiązaniem całkowicie nowatorskim, opracowanym przez polskich naukowców z Akademii Górniczo-Hutniczej i Głównego Instytutu Górnictwa przy współpracy projektantów i pracowników kopalni. Celem wdrożenia przedsięwzięcia było sprostanie wymaganiom wynikającym z ochrony środowiska i ograniczenie skażenia promieniotwórczego wód powierzchniowych i terenów do nich przylegających w wyniku odprowadzania zasolonych wód dołowych. Instalacja eksploatowana jest od lipca 1999 r. i oczyszcza wody dołowe z poziomu 650 najbardziej zasolone i o największych stężeniach izotopów radu [izotop Ra 226] i [izotop Ra 228].

EN

The authors described a unique, first in the World installation (station) at "Piast" hard coal mine for treatment of underground waters consisting in removal of natural radioactive impurifications directly in the underground of the mine, at extraction horizons. The installation is a completely novel solution worked out by Polish scientists from the Academy of Mining and Metallurgy and the Central Mining Institute in co-operation with designers and the employees of the mine. The objective of implementation of this venture consisted in meeting the requirements resulting from environment protection and limitation of radioactive contaminations of surface waters and the terrains adjacent to such water courses resulting from disposal of underground saline waters onto the surface.The installation is operated from July of 1999 and treats most saline underground waters from the horizon of 650 m, having also the highest concentration of radium isotopes [isotope Ra 226] and [isotope Ra 228].

18

Attempts on radon exhalation rate determination from a waste-dump at the Bogdanka coal mine using the Picorad detectors

51%

Komosa A. , Chibowski S. , Chałupnik S.

Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa

|

2004

|

tom nr 1

79-80

19

Zasady kontroli zagrożenia radiacyjnego w kopalniach

45%

Michalik B. , Skubacz K. , Chałupnik S. , Wysocka M. , Krajewski P.

Wiadomości Górnicze

|

2013

|

tom R. 64, nr 1

28-32

PL

Radon obecny w atmosferze kopalni oraz wody i osady zawierające izotopy radu są czynnikami powodującymi zagrożenie dla zatrudnionych w podziemnych wyrobiskach górników. Zagrożenie to, na mocy ustawy Prawo geologiczne i górnicze, zostało zaliczone do zagrożeń naturalnych występujących w kopalniach i od początku lat osiemdziesiątych XX wieku podlega systematycznej kontroli na podstawie przepisów wykonawczych do tej ustawy. W artykule zaproponowano zmiany w przepisach prawnych, pozwalających na unifikację kontroli zagrożenia radiacyjnego powodowanego obecnością wzmożonego promieniowania naturalnego z ogólnymi zasadami ochrony radiologicznej.

EN

Radon present in the atmosphere of the mine, water and sludges containing radium isotopes are factors casing the of risk for workers in underground miners. This hazard, under the Mining and Geological Law, has been classified to natural hazards occurring in the mines and from the beginning of the eighties of the twentieth century, is subject to regular inspection under executive regulations issued to the aforementioned Law. The article proposes changes in legal regulations, allowing the unification of the control of radiation hazard caused by the presence of intensified natural radiation with the general principles of radiation protection.

20

Zagrożenia radiacyjne w podziemnych zakładach górniczych

45%

Wysocka M. , Skubacz K. , Michalik B. , Mielnikow A. , Chałupnik S.

WUG : bezpieczeństwo pracy i ochrona środowiska w górnictwie

|

2007

|

tom nr 5

20-31

PL

Zagrożenie radiacyjne związane z występowaniem naturalnych izotopów promieniotwórczych w podziemnych zakładach górniczych podlega systematycznej kontroli prowadzonej przez służby kopalniane przy współpracy z Laboratorium Radiometrii GIG. Artykuł zawiera posumowanie wyników pomiarów wszystkich czynników zagrożenia radiacyjnego uzyskanych w 2006 roku. Ponadto artykuł zawiera omówienie nowych przepisów prawnych, które zostały wprowadzone w połowie 2006 roku.

EN

The radiation hazard connected with the occurrence on natural radioactive isotopes in underground mining operation units is subject to a systematic inspection procedure conducted by the Mine's Service unit concerned in cooperation with Radiometry Laboratory of GIG. The article contains a summary of measurement results for all the factors of radiation hazards obtained in 2006. Besides, the article includes a discussion of the new legal regulations that were enforced in the mid-2006.