A Study on Indoor Radon Accumulation

Abstract

Exposure to radioactive radon gas through inhalation has been associated with the risk of developing lung cancer. Radon can reach high concentrations and accumulate in poorly ventilated indoor spaces near the ground. In the present study, the distribution of atmospheric radon concentrations in IRL (Isparta Radon Laboratory), located on the ground floor of the Department of Physics at Süleyman Demirel University, was examined depending on altitude. For this purpose, hourly radon measurements were carried out in IRL between 1 November 2021 and 22 December 2021 by placing 3 electronic radon detectors (Wave detectors by Airthings) at measurement points representing different heights. When the averages of the measurements were examined, it was determined that the radon concentration on the laboratory floor was 303 Bq/m3, the radon level at the respiratory level was 220 Bq/m3, and the radon concentration at the ceiling level of the laboratory was 212 Bq/m3. Thus, it was revealed that indoor atmospheric radon concentration increased with a decrease in altitude. A total of 3507 hourly data collected during the measurement process were analyzed statistically using the SPSS program. According to the Kruskal-Wallis test, it was found that the detector measurements taken in the lower position displayed a statistically significant difference (p<0.05) compared to the detector measurements taken in the middle and upper positions. Therefore it was shown that radon, which is heavier than air, accumulated on the ground.

Keywords

• Indoor radon
• Electronic radon detector
• Radon accumulation
• Isparta

Bina İçi Radon Birikimi Üzerine bir Araştırma

Abstract

Radyoaktif olan radon gazının solunması akciğer kanseri oluşumuyla ilişkilendirilmektedir. Havalandırılması zayıf olan kapalı mekânlarda birikme eğilimi gösteren radon, zemine yakın yerlerde daha yüksek konsantrasyonlara ulaşabilmektedir. Bu çalışmada, Süleyman Demirel Üniversitesi Fizik Bölümü’nün zemin katında bulunan Isparta Radon Laboratuvarı’ndaki (IRL birimindeki) bina içi atmosferik radon konsantrasyonlarının dağılımı yüksekliğe bağlı olarak incelenmiştir. Bu amaçla IRL’de, Airthings firmasınca üretilen 3 adet Wave radon dedektörü farklı yüksekliklerdeki ölçüm noktalarına yerleştirilerek 1 Kasım 2021 ile 22 Aralık 2021 tarihleri arasında saatlik radon ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen ölçüm verilerine ait ortalamalar incelendiğinde, laboratuvar zeminindeki radon yoğunluğunun 303 Bq/m3, solunum seviyesindeki radon düzeyinin 220 Bq/m3 ve laboratuvarın tavan seviyesindeki radon konsantrasyonunun 212 Bq/m3 olduğu bulunmuştur. Böylelikle bina içi atmosferik radonunun yükseklik arttıkça azaldığı tespit edilmiştir. Ölçüm süreci boyunca kayıt altına alınan 3507 adet saatlik veri SPSS programıyla istatistiksel olarak analiz edilmiş, Kruskal-Wallis testine göre; alt konumdaki dedektör ölçümlerinin, orta ve üst konumdaki dedektör ölçümlerine göre istatistiksel olarak anlamlı bir farklılığa sahip olduğu (p<0,05) saptanmış ve havadan daha ağır olan radonun zeminde biriktiği gösterilmiştir.

Keywords

• Bina içi radon
• Elektronik radon dedektörü
• Radon birikimi
• Isparta

References

1. [1] UNSCEAR, 2000. United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation, Exposures from Natural Radiation Sources Annex B, 117-118, New York, USA.
2. [2] Rutherford, E. 1900. I. A Radio-Active Substance Emitted From Thorium Compounds. The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, 49(296), 1-14.
3. [3] Dorn, E., 1900. Die Von Radioaktiven Substanzen Ausgesandte Emanation. Abhandlungen Der Naturforschenden Gesellschaft (Halle), 23, 1-15.
4. [4] Partington, J. R. 1957. Discovery of Radon. Nature, 179 (4566), 912-912.
5. [5] George, A. C. 2008. World History of Radon Research and Measurement From The Early 1900's to Today. AIP Conference Proceedings, 26-27 Ağustos, US, 20-33.
6. [6] Mc Laughlin, J. 2012. Radon: Past, Present and Future. Paper presented at the First East European Radon Symposium FERAS, 2-5 Eylül, Romania, 5-13s.
7. [7] NCRP, 1988. Report Measurements of Radon and Radon Daughters in Air, No..97, p.174.
8. [8] Martinelli, G. 1993. Radon Geochemistry and Geophysics in Deep Fluids in Italy. Radon Monitoring in Radioprotection, Environmental and Earth Sciences. World Scientifi C, 435-453.

9. [9] Cigna, A.A. 2005. Radon in Caves. International Journal of Speleology, 34(1-2). 1-18.
10. [10] UNSCEAR, 1988. United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation. Sources, Effects and Risks of Ionizing Radiation, United Nations, Report No: E.88.IX.7, 647p. New York.
11. [11] Al-Zoughool, M., & Krewski, D. 2009. Health Effects of Radon: A Review of The Literature. International Journal of Radiation Biology, 85(1), 57-69.
12. [12] IARC, 2022. Uluslararası Kanser Araştırma Ajansı. https://gco.iarc.fr/today/en (Erişim tarihi:25.09.2023).
13. [13] T.C. Sağlık Bakanlığı Halk Sağlığı Genel Müdürlüğü, 2022. https://hsgmdestek.saglik.gov.tr/depo/birimler/kanser-db/istatistik/Kanser_Rapor_2018.pdf (Erişim tarihi:25.06.2023).
14. [14] ICRP, 2010. International Commission on Radiological Protection. Lung Cancer Risk From Radon and Progeny, ICRP 4843-4564-6599 1, 20-23.
15. [15] EPA, 2005. Environmental Protection Agency. Citizen’s Guide to Radon. U.S. EPA 402-K02-006, 11-16.
16. [16] WHO, 2009. World Health Organization. Handbook on Indoor Radon: A Public Health Perspective, 94p.
17. [17] WHO, 2005. Radon and Cancer. World Health Organization Fact Sheet, No:91.
18. [18] ICRP, 2014. International Commission on Radiological Protection. Radiological Protection Against Radon Exposure, ICRP Publication 126. Annual, 43(3), 5–73.
19. [19] Türkiye Cumhuriyeti Hükümeti. (24.03.2000 Tarih ve 23999 Sayılı Resmî Gazete'de yayımlanan S.I.No. 37, Resmî Gazete'de Yayımlanan ve 25598 Sayılı Radyasyon Güvenliği Yönetmeliğinde Değişiklik Yapılmasına Dair Yönetmelikte Değişiklik Yapılmasına Dair Yönetmelik), 2004. https://www.mevzuat.gov.tr/File/GeneratePdf?mevzuatNo=5272&mevzuatTur=KurumVeKurulusYonetmeligi&mevzuatTertip=5 (Erişim Tarihi: 14.05.2024).
20. [20] EC, 2011. European Commission. Laying Down Basic Safety Standards for Protection Against the Dangers Arising from Exposure to Ionising Radiation. E.C. 0254 NLE, 593p.
21. [21] Celebi, N., Ataksor, B., Taskın, H., Bingoldag, N. A. 2015. Indoor Radon Measurements in Turkey Dwellings. Radiation Protection Dosimetry, 167(4), 626-632.
22. [22] Kürkçüoğlu M. E. 2018. Indoor Radon in Isparta. 4th Int. Conf. on Theoretical and Experimental Studies in Nuclear Applications and Technology, 20-22 Nisan, Antalya, 32.
23. [23] Porstendorfer, J., Butterweck, G., Reineking, A., 1994. Daily Variation of The Radon Concentration Indoors and Outdoors and The Influence of Meteorological Parameters. Health Phys. 67(3), 283-287.
24. [24] Ramola, R.C.; Kandari, M.S.; Negi, M.S.; Choubey, V.M. 2000. A Study of Diurnai Variation of Indoor Radon Concentrations. Jpn. J. Heal. Phys., 35, 211–216.
25. [25] Baeza, A., Navarro, E., Roldan, C., Ferrero, J.L., Juanes, D., Corbacho, J.A., Guillen, F.J. 2003. Indoor Radon Levels in Buildings in the Autonomous Community of Extremadura (Spain). Radiation Protection Dosimetry, 103(3), 263-268.
26. [26] Müllerova, M., Holý, K., 2010. Study of Relation Between Indoor Radon in Multi-Storey Building and Outdoor Factors. Fifth International Summer School on Nuclear Physics Methods and Accelerators in Biology and Medicine. AIP Conf. Proc., 6-15 Temmuz, Slovakia, 161-162.
27. [27] Rafique, M., Rahman, S.U., Mahmood, T., Rahman, S., Matiullah, 2011. Assessment of Seasonal Variation of Indoor Radon Level in Dwellings of Some Districts of Azad Kashmir, Pakistan. Indoor Built Environ. 20(3), 354-361.
28. [28] Kropat, G., Bochud, F., Jaboyedoff, M., Laedermann, J.-P., Murith, C., Palacios, M., Baechler, S., 2014. Major Influencing Factors of Indoor Radon Concentrations in Switzerland. Journal of Environmental Radioactivity, 129, 7-22.
29. [29] Kürkçüoğlu, M. E., Koçer, A. A., Akyürek, A. 2021. A Study on The Effect of Natural Ventilation on Indoor Atmospheric Radon Concentration. Turkish Physical Society 37th International Physical Congress (TPS-37), 1-5 Eylül, Muğla,
30. [30] Yarmoshenko, I. V., Onishchenko, A. D., Malinovsky, G. P., Vasilyev, A. V., & Zhukovsky, M. V. 2022. Modeling and Justification of Indoor Radon Prevention and Remediation Measures in Multi-Storey Apartment Buildings. Results in Engineering, 16, 100754.
31. [31] Mancini, S., Guida, M. 2024. Development of a Pre-Diagnosis Procedure for the Evaluation of Indoor Radon Potential in Buildings. Wseas Transactions on Environment and Development, 20, 1-7.
32. [32] Elmehdi, H. M., Ramachandran, K., Gaidi, M., & Daoudi, K. 2024. Diurnal and Seasonal Influence on The Indoor Radon Levels in Dwellings of Sharjah Emirate As Well Its Estimation of Annual Effective Dose. Case Studies in Chemical and Environmental Engineering, 100663.
33. [33] Pavlenko, T. A., Los, I. P., Goritsky, A. V., Aksenov, N. V. 1997. Exposure Doses Due to Indoor 222Rn in The Ukraine and Basic Directions For Their Decrease. Radiation Measurements, 28(1-6), 733-738.
34. [34] Papaefthymiou, H., Mavroudis, A. ve Kritidis, P. 2003. Indoor Radon Levels and Influencing Factors in Houses of Patras, Greece. Journal of Environmental Radioactivity, 66(3), 247-260.
35. [35] Kürkçüoğlu M., Haner, B., Yilmaz, A., & Toroğlu, İ. 2009. Karaelmas Yerleşkesi Merkez Kütüphanesi Radon Ölçümleri. Süleyman Demirel University Faculty of Arts and Science Journal of Science, 4(2), 177-188.
36. [36] Kürkçüoğlu, M. ve Bayraktar, G. 2012. Süleyman Demirel Üniversitesi'nde Bina İçi Radon Konsantrasyonlarının Nükleer İz Dedektörleri Kullanılarak Belirlenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 16(2), 167-183.
37. [37] Afolabi, O. T., Esan, D. T., Banjoko, B., Fajewonyomi, B. A., Tobih, J. E., & Olubodun, B. B. 2015. Radon Level in a Nigerian University Campus. BMC research notes, 8, 1-6.
38. [38] Kurt, A. 2015. İstanbul İli Fatih İlçesi İlköğretim Okullarında İç Hava Radon Konsantrasyonlarının Belirlenmesi. İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 142s, İstanbul.
39. [39] Altınsöz, M., Alğın, E., Aşıcı, C. ve Soğukpınar, H. 2016. Radon Concentration Measurements at a University Campus in Turkey. Turkish Journal of Physics, 40(1), 69-75.
40. [40] Aldemir, K. 2018. Batman'da Bulunan İlkokul Binalarında Radon Düzeyinin Ölçülmesi. Batman Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 72s, Batman.
41. [41] Çıtlak, K. 2018. Sakarya Üniversitesi Kampüs Bölgesinde Bina İçi Radon Konsantrasyonunun Belirlenmesi. Sakarya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 82s, Sakarya.
42. [42] Gül, B. T. 2019. Binalarda Radon Gazı Konsantrasyonunun Ölçümü. Ankara Üniversitesi, Nükleer Bilimler Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 71s, Ankara.
43. [43] Erdoğan, M., Abaka, M., Manisa, K., Bircan, H., Kuş, C., Zedef, V. 2020. Indoor Radon Activity Concentration and Effective Dose Rates at Schools and Thermal Spas of Ilgın. Nuclear Technology and Radiation Protection, 35(4), 339-346.
44. [44] Küçükönder, E. 2021. Kahramanmaraş İlinde Bina İçi Mevsimsel Radon Gazı Aktivitesi Ölçümü. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 10(3), 891-901.
45. [45] Büyüksaraç, A., Kuluöztürk, M. F. 2022. Measurement of Indoor Seasonal and Regional Radon (222Rn) Gas Activity in Çanakkale (Turkey). Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 11(3), 911-921.
46. [46] Koçer, A. A. 2023. Bir Radon İzleme Sisteminin Tasarımı ve Test Edilmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 257s, Isparta,
47. [47] Kürkçüoğlu, M. E., Öner, Ö. 2023. Investigation of Height Dependence for Indoor Atmospheric Radon Concentration. Research on Environmental Radioactivity, 33.
48. [48] Bahtijari, M., Stegnar, P., Shemsidini, Z., Ajazaj, H., Halimi, Y., Vaupotič, J., & Kobal, I. 2007. Seasonal Variation of Indoor Air Radon Concentration in Schools in Kosovo. Radiation Measurements, 42(2), 286-289.
49. [49] Bayraktar, G., Karakılıç, V., Karadem, A., Kürkçüoğlu, M. E. 2009. S.D.Ü. Sabancı Öğrenci Yurdunda CR-39 Dedektörleri Kullanarak Radon Ölçümleri. X. Ulusal Nükleer Bilimler ve Teknolojileri Kongresi, 6-9 Ekim, Muğla, 245-252.
50. [50] Tamir Darcan, M. 2020. Kırklareli Üniversitesi Kayalı Kampüsünde Bina İçi Radon Gazı Ölçümü. Kırklareli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 68s, Kırklareli.
51. [51] Isparta İl Kültür Turizm Müdürlüğü, 2023. https://isparta.ktb.gov.tr/TR-71016/isparta.html (Erişim tarihi:15.03.2023).
52. [52] Türkiye Cumhuriyeti Isparta Valiliği, 2023. http://www.isparta.gov.tr/isparta (Erişim tarihi:15.03.2023).
53. [53] Türkiye İstatistik Kurumu, 2024. https://www.tuik.gov.tr/media/announcements/Favori_Tablolar.xlsx (Erişim tarihi: 08.03.2024).
54. [54] Süleyman Demirel Üniversitesi, 2023. https://aday.sdu.edu.tr/bolum/fen-edebiyat-fakultesi (Erişim Tarihi:15.03.2023).
55. [55] Airthings; Wave Radon, 2023. https://www.airthings.com/wave-radon (Erişim tarihi:15.03.2023). [56] Health Canada. (2008). Guide for Radon Measurements in Residential Dwellings (Homes). http://www.hc-sc.gc.ca/ewh-semt/alt_formats/hecs-sesc/pdf/pubs/radiation/radon_homes-maisons/radon_homes-maisons-eng.pdf (Erişim Tarihi:11.06.2024).
56. [57] Süleyman Demirel Üniversitesi Bilgi İşlem Daire Başkanlığı, 2023. https://bidb.sdu.edu.tr/tr/kolay-ulasim/lisansli-yazilimlar-14640s.html (Erişim Tarihi:18.10.2023).