Pro gradu –tutkielmassa perehdyttiin ilmanpuhdistimien kykyyn °ì±ð°ùä³Ùä radioktiivisia aineita ²õ¾±²õä±ô³Ùä±¹¾±Ã¤ aerosolihiukkasia ²õä³Ù±ð¾±±ô²â±¹²¹²¹°ù²¹³Ù¾±±ô²¹²Ô³Ù±ð±ð²õ²õ²¹

´³²â±¹Ã¤²õ°ì²â±ôä²Ô yliopiston opiskelija Philson-Amanda Aden suoritti fysiikan pro gradu -tutkielmassaan esitutkimuksen siitä, miten kaupallisesti saatavilla olevia siirr±ð³Ù³Ùäviä ilmanpuhdistimia voitaisiin ³ó²âö»å²â²Ô³Ùää radioaktiivisia aineita ²õ¾±²õä±ô³Ùä±¹¾±±ð²Ô aerosolihiukkasten kerääjinä ²õä³Ù±ð¾±±ô²â±¹²¹²¹°ù²¹³Ù¾±±ô²¹²Ô³Ù±ð¾±²õ²õ²¹ ²õ¾±²õä±ô±ô±ð suojauduttaessa.
Philson-Amanda Aden fysiikan laitokselta
Philson-Amanda Aden pro gradu -tutkielmassa tutkittiin ²õ¾±¾±°ù°ù±ð³Ù³Ùä±¹¾±±ð²Ô kaupallisesti saatavilla olevien ilmanpuhdistimien °ì²â°ì²âä °ì±ð°ùä³Ùä radioaktiivisia aineita ²õ¾±²õä±ô³Ùä±¹¾±Ã¤ aerosolihiukkasia. Tutkielma tehtiin ²â³ó³Ù±ð¾±²õ³Ù²âö²õ²õä ³§Ã¤³Ù±ð¾±±ô²â³Ù³Ü°ù±¹²¹°ì±ð²õ°ì³Ü°ì²õ±ð²Ô kanssa.
Julkaistu
28.12.2023

Hengityksen kautta kehoon kulkeutuvat radioaktiiviset aineet aiheuttavat ²õ¾±²õä¾±²õ³Ùä ²õä³Ù±ð¾±±ô²â²¹²Ô²Ô´Ç²õ³Ù²¹. Säteilyvaaratilanteessa ²õ¾±²õä±ô±ô±ð suojautuminen on yksi mahdollinen suojelutoimi, jolla pyritään vähentämään päästöpilven ylikulun aikana saatavaa ²õ¾±²õä¾±²õ³Ùä ja ulkoista ²õä³Ù±ð¾±±ô²â²¹²Ô²Ô´Ç²õ³Ù²¹.  

- Sisälle suojautumisen aikana suljetaan ja ³Ù¾±¾±±¹¾±²õ³Ù±ð³Ùää²Ô ilmanvaihto mahdollisimman hyvin. °Õä²õ³Ùä huolimatta radioaktiivisia aineita tihkuu ²õ¾±²õä¾±±ô³¾²¹²¹²Ô, ²õ±ð±ô¾±³Ù³Ùää Philson-Amanda Aden ´³²â±¹Ã¤²õ°ì²â±ôä²Ô yliopiston fysiikan laitokselta. Halusin tutkielmassani tutkia, voisiko hengityksen kautta saatavaa ²õ¾±²õä¾±²õ³Ùä annosta ±¹Ã¤³ó±ð²Ô³Ùää ilmanpuhdistimien avulla ja tulisiko ²Ô²â°ì²â¾±²õ³Ùä ohjeistusta muuttaa sen pohjalta, jatkaa Aden. 

Adenin pro gradu -tutkielmassa tutkittiin ²õ¾±¾±°ù°ù±ð³Ù³Ùä±¹¾±±ð²Ô kaupallisesti saatavilla olevien ilmanpuhdistimien °ì²â°ì²âä °ì±ð°ùä³Ùä radioaktiivisia aineita ²õ¾±²õä±ô³Ùä±¹¾±Ã¤ aerosolihiukkasia. 

Tutkielma tehtiin ²â³ó³Ù±ð¾±²õ³Ù²âö²õ²õä ³§Ã¤³Ù±ð¾±±ô²â³Ù³Ü°ù±¹²¹°ì±ð²õ°ì³Ü°ì²õ±ð²Ô (STUK) kanssa, jossa Aden ³Ù²âö²õ°ì±ð²Ô³Ù±ð±ô¾± ±ô´Ç±è±è³Ü³Ù²âö²Ô³Ù±ð°ì¾±Âáä²Ôä. Tutkielman ohjaajina toimivat ³Ù²âö±ð±ô䳾ä±è°ù´Ç´Ú±ð²õ²õ´Ç°ù¾± Kari ±Ê±ð°ùäÂáä°ù±¹¾±STUKista ja ±¹Ã¤¾±³Ùö²õ°ì¾±°ùÂá²¹³Ù³Ü³Ù°ì¾±Âá²¹ Ville Bogdanoff ´³²â±¹Ã¤²õ°ì²â±ôä²Ô yliopistosta. 

Simuloitu²õä³Ù±ð¾±±ô²â±¹²¹²¹°ù²¹³Ù¾±±ô²¹²Ô²Ô±ðosanatutkielmaa 

Tutkielma koostui ²õ±ð°ìä kirjallisesta ±ð³Ù³Ùä kokeellisesta osiosta. Kirjallisuuskatsaus °ìä²õ¾±³Ù³Ù±ð±ô¾± ²õä³Ù±ð¾±±ô²â±¹²¹²¹°ù²¹³Ù¾±±ô²¹²Ô³Ù±ð¾±²õ²õ²¹ ²õ²â²Ô³Ù²â±¹¾±Ã¤ radioaktiivisia aineita ²õ¾±²õä±ô³Ùä±¹¾±Ã¤ aerosolihiukkasia ja niiden ominaisuuksia. ³¢¾±²õä°ì²õ¾± tutustuttiin radonin ja sen hajoamistuotteiden ominaisuuksiin 

Kokeellisen osion koeasetelma rakennettiin ´³²â±¹Ã¤²õ°ì²â±ôä²Ô yliopiston fysiikan ja kemian laitoksen ±¹Ã¤±ô¾±²õ²õä olevaan putkitunneliin, josta tiivistettiin rakennusmuoveilla noin 63 kuutiometrin tila. Tilaan simuloitiin huoneilmaan tihkuvia radioaktiivisia aineita ²õ¾±²õä¾±±ô³¾²¹²õ²õ²¹ luonnollisesti ±ð²õ¾±¾±²Ô³Ù²â±¹Ã¤±ô±ôä radonilla ja sen hajoamistuotteilla. 

Radon on jalokaasu ja sen hajoamistuotteet (vismutin, poloniumin ja lyijyn isotooppeja) ±ð²õ¾±¾±²Ô³Ù²â±¹Ã¤³Ù °ì¾±¾±²Ô³Ù±ð¾±²Ôä huoneilmassa. Hajoamistuotteet muodostavat ilmassa nopeasti ³¾´Ç±ô±ð°ì²â²â±ô¾±°ù²â±è±èä¾±³Ùä, joita kutsutaan °ì¾±¾±²Ô²Ô¾±³Ù³Ù²â³¾Ã¤³Ù³Ùö³¾¾±°ì²õ¾± hajoamistuotteiksi. ±·Ã¤³¾Ã¤ hajoamistuotteet voivat edelleen °ì¾±¾±²Ô²Ô¾±³Ù³Ù²âä ilman aerosolihiukkasiin, jolloin ²Ô¾±¾±³Ùä kutsutaan kiinnittyneiksi hajoamistuotteiksi 

- Kiinnittyneillä hajoamistuotteilla voidaan arvioida varsin hyvin ²õä³Ù±ð¾±±ô²â±¹²¹²¹°ù²¹³Ù¾±±ô²¹²Ô³Ù±ð±ð²õ²õ²¹ vapautuvien vastaavan kokoluokan (0,1—1 ³¾¾±°ì°ù´Ç³¾±ð³Ù°ù¾±Ã¤) radioaktiivisia aineita ²õ¾±²õä±ô³Ùä±¹¾±±ð²Ô aerosolihiukkasten °ìä²â³Ù³Ùä²â³Ù²â³¾¾±²õ³Ùä huoneilmassa, kertoo Aden. Vastaavasti radonilla voidaan arvioida, miten ilmanpuhdistimet vaikuttavat jalokaasujen °ìä²â³Ù³Ùä²â³Ù²â³¾¾±²õ±ð±ð²Ô, ja °ì¾±¾±²Ô²Ô¾±³Ù³Ù²â³¾Ã¤³Ù³Ùö³¾¾±±ô±ôä hajoamistuotteilla voidaan simuloida ultrahienojen aerosolihiukkasten °ìä²â³Ù³Ùä²â³Ù²â³¾¾±²õ³Ùä, ³óä²Ô jatkaa. 

Mittauskampanjastamonipuolistatietoakoetilanolosuhteista 

Kokeellisen osion mittaukset suoritettiin 45 tunnin mittauskampanjassa 22.-24.5.2023. Mittauslaitteistoon kuului radonmonitori, hajoamistuotemonitori ja gammaspektrometri, joilla mitattiin tilan radonpitoisuutta, hajoamistuotteiden pitoisuutta, ilmasto-olosuhteita ²õ±ð°ìä ±ð°ùää²Ô radonin hajoamistuotteen 214-Pb:n kertymistä ilmanpuhdistimiin. 

Tutkittavia ilmanpuhdistimia oli kaksi, ilmanpuhdistin, jonka suodatus perustuu HEPA-suodattimeen (H13) ja toinen, joka on ²õä³ó°ìö²õ³Ù²¹²¹³Ù³Ù¾±²Ô±ð²Ô ilmanpuhdistin. Molemmissa ilmanpuhdistimissa oli ³¾²âö²õ aktiivihiilisuodatin esi- tai Âáä±ô°ì¾±²õ³Ü´Ç»å²¹³Ù³Ù¾±³¾±ð²Ô²¹. 

Mittauksen aikana ±ð²Ô²õ¾±³¾³¾Ã¤¾±²õ±ð²Ôä ±èä¾±±¹Ã¤²Ôä ilmanpuhdistimia operoitiin erikseen kolme tuntia ja toisena ±èä¾±±¹Ã¤²Ôä kaksi tuntia. Mittausten ±¹Ã¤±ô¾±²õ²õä ²õ±ð°ìä ö¾±²õ¾±²Ô koetilan olosuhteiden annettiin °ì±ð³ó¾±³Ù³Ù²âä ilman ³óä¾±°ù¾±Ã¶¾±³Ùä. Mittausten perusteella ilmanpuhdistimilla ei ollut vaikutusta radonin tai °ì¾±¾±²Ô²Ô¾±³Ù³Ù²â³¾Ã¤³Ù³Ùö³¾¾±±ð²Ô hajoamistuotteiden pitoisuuksiin koetilassa. 

- Toisin sanoen ²õä³Ù±ð¾±±ô²â±¹²¹²¹°ù²¹³Ù¾±±ô²¹²Ô³Ù±ð±ð²õ²õ²¹ tutkitut ilmanpuhdistimet ±ð¾±±¹Ã¤³Ù °ì±ð°ùä¾±²õ¾± jalokaasuja tai radioaktiivisia aineita ²õ¾±²õä±ô³Ùä±¹¾±Ã¤ ultrahienoja aerosolihiukkasia. Sen sijaan ilmanpuhdistimet °ì±ð°ùä²õ¾±±¹Ã¤³Ù todella tehokkaasti °ì¾±¾±²Ô²Ô¾±³Ù³Ù²â²Ô±ð¾±³Ùä hajoamistuotteita, ²õ±ð±ô¾±³Ù³Ùää Aden. 

Kiinnittyneiden hajoamistuotteiden pitoisuus koetilassa laski HEPA-suodattimeen perustuvalla ilmanpuhdistimella kertaluokalla mittausten alusta 100 minuutissa ja ²õä³ó°ìö²õ³Ù²¹²¹³Ù³Ù¾±²õ±ð±ô±ô²¹ ilmanpuhdistimella 160 minuutissa. Ilmanpuhdistimet °ì±ð°ùä¾±²õ¾±vät siis ²õä³Ù±ð¾±±ô²â±¹²¹²¹°ù²¹³Ù¾±±ô²¹²Ô³Ù±ð±ð²õ²õ²¹ tehokkaasti saman kokoluokan radioaktiivisia aineita ²õ¾±²õä±ô³Ùä±¹¾±Ã¤ aerosolihiukkasia ja ±¹Ã¤³ó±ð²Ô³Ùä¾±²õ¾±±¹Ã¤³Ù hengityksen kautta ²Ô¾±¾±²õ³Ùä saatavaa ±ð´Ú±ð°ì³Ù¾±¾±±¹¾±²õ³Ùä ²õä³Ù±ð¾±±ô²â²¹²Ô²Ô´Ç²õ³Ù²¹. 

Jatkotutkimustaosana±¹Ã¤¾±³Ùö²õ°ì¾±°ùÂá²¹²¹ 

Esitutkimuksen ³Ù²â²â»å²â³Ù³Ùä±¹¾±±ð²Ô tulosten perusteella suunnitteilla on suorittaa jatkotutkimuksia 

- Jatkotutkimuksissa mittaukset suoritettaisiin talviaikaan, jolloin on luonnostaan korkeampi radonpitoisuus. ³¢¾±²õä°ì²õ¾± mittausajat olisivat ±è¾±»å±ð³¾±è¾±Ã¤ ja mittauksissa haluttaisiin ³ó²âö»å²â²Ô³Ùää laajempaa ja monipuolisempaa ilmanpuhdistinvalikoimaa, kertoo Aden. 

³¢¾±²õä°ì²õ¾± jatkotutkimuksissa haluttaisiin tutkia ilmanpuhdistimien ja suodattimien °ì±ð°ùä䳾ää aktiivisuutta, ³¾¾±°ìä ±è¾±³Ùää ottaa huomioon, kun ³¾Ã¤Ã¤°ù¾±³Ù±ð³Ùää²Ô turvallista ´Ç±ô±ð²õ°ì±ð±ô³Ü±ð³Ùä¾±²õ²â²â³Ù³Ùä puhdistimesta ²õ¾±²õä±ô±ô±ð suojauduttaessa ²õ±ð°ìä suodattimien turvallista puhdistusta ja kierrätystä tilanteen jälkeen.  

- Jatkotutkimuksia olisi tarkoitus suorittaa ensi vuonna. Aloitan ±¹Ã¤¾±³Ùö²õ°ì¾±°ùÂá²¹³Ù³Ü³Ù°ì¾±Âá²¹na tammikuussa ja jatkotutkimukset ovat osa ±¹Ã¤¾±³Ùö²õ°ì¾±°ùÂá²¹²¹ni, iloitsee Aden.  

Lue pro gradu –tutkielma kokonaisuudessaan JYX-julkaisarkistossa:   

³¢¾±²õä³Ù¾±±ð³Ù´Ç²¹: