Seasonal variations in radon and thoron exhalation rates from solid concrete interior walls observed using in situ measurements

その場測定によるコンクリート内壁からのラドン・トロン散逸率の季節変動

迫田 晃弘   ; 石森 有  ; Hasan, Md. M.*; Jin, Q.*; 飯本 武志*

Sakoda, Akihiro; Ishimori, Yuu; Hasan, Md. M.*; Jin, Q.*; Iimoto, Takeshi*

レンガやコンクリートなどの建材は、屋内ラドン(Rn)とトロン(Rn)の発生源として知られる。ラドンとトロン散逸研究の多くは、建材試料を用いた実験室での試験に基づいている。本研究では、実験室での知見が実環境に適用できるかどうかを議論するため、日本の集合住宅における2つのコンクリート内壁にて散逸率のその場測定を1年以上にわたり実施した。ラドン散逸率()とトロン散逸率()は、主に蓄積容器と専用測定器で構成される測定システムにより測定した。室内温度()と絶対湿度()も並行して測定し、壁面温度と含水率も時々測定した。ここで得られたすべてのデータを用いて、コンクリート壁からの散逸に影響する環境・材料関連因子を明らかにした。ひとつの壁ではまたはとまたはとの間には弱い相関があり、別の壁ではは中程度、は強い相関を示した。本研究のに関する知見は、コンクリート試料をさまざまな温度に曝した従前の実験室試験の知見と一致したが、に対応する先行研究は収集できなかった。さらに、との間には中程度あるいは強い相関が観察された。実測値と理論計算の比較から、コンクリート間隙内での発散と移動の各過程がラドンとトロンの散逸にどの程度の影響を与えるかという新たな課題が浮かびあがった。また、本研究は、屋内ラドンとトロンの時空間動態をモデル化する際のラドン・トロン発生源の入力パラメータ化への貢献も期待される。

Building materials such as brick and concrete are known indoor radon (Rn) and thoron (Rn) sources. Most radon and thoron exhalation studies are based on the laboratory testing of pieces and blocks of such materials. To discuss if laboratory findings can be applied to a real-world environment, we conducted intensive in-situ exhalation tests on two solid concrete interior walls of an apartment in Japan for over a year. Exhalation rates of radon () and thoron () were measured by a measurement system, mainly consisting of an accumulation chamber and dedicated monitors. The indoor air temperature () and absolute humidity () were measured in parallel, and the wall-surface temperature and water content were occasionally measured. All data obtained here were investigated to reveal environmental and material-associated factors affecting exhalation from the concrete walls. There were weak correlations between or and T or at one tested wall, and moderate correlations of and strong correlations of with or at the other wall. Our findings on were consistent with those in a previous laboratory work where a concrete sample was subject to various temperatures, although a corresponding laboratory study of could not be collected. Additionally, moderate or strong correlation between and was observed for both tested walls. The comparison of the measured data and theoretical calculations revealed a new issue on how much impact each process of the emanation and migration within concrete pore spaces has on radon and thoron exhalation. This study provides an insight into parameterizing radon and thoron source inputs in modeling the spatiotemporal dynamics of indoor radon and thoron.