Эффективность дезактивации и нормирование в области радиационной безопасности

Принцип нормирования, требующий непревышения установленных федеральным законом "О радиационной безопасности населения" и НРБ-99 индивидуальных пределов доз и других нормативов радиационной безопасности, должен соблюдаться всеми организациями и лицами, от которых зависит уровень облучения людей. Для контроля за эффективными и эквивалентными дозами облучения, регламентированными НРБ-99, вводится система дополнительных производных нормативов от пределов доз в виде допустимых значений: мощности дозы, годового поступления радионуклидов в организм и других показателей.

Поскольку производные нормативы при техногенном облучении рассчитаны для однофакторного воздействия и каждый из них исчерпывает весь предел дозы, то их использование должно быть основано на условии непревышения единицы суммой отношений всех контролируемых величин к их допустимым значениям.

Для предупреждения использования установленного для населения предела дозы только на один техногенный источник излучения или на ограниченное их количество должны применяться квоты на основные техногенные источники облучения. Обоснование значений квот должно содержаться в проектах радиационных объектов.

Целью установления квот является недопущение превышения предела дозы техногенного облучения населения (1 мЗв/год), установленного НРБ-99 для населения, подвергающегося облучению от нескольких радиационных объектов, и снижение облучения населения от техногенных источников в соответствии с принципом оптимизации.

Квоты устанавливаются для величин средней индивидуальной эффективной дозы облучения критических групп населения, проживающих в зоне наблюдения объекта. Квоты устанавливаются для всех радиационных факторов (воздушных выбросов, водных сбросов и других), от которых облучение критической группы населения за пределами санитарно-защитной зоны радиационного объекта при его нормальной эксплуатации может превысить минимально значимую величину – 10 мкЗв/год.

Следует помнить, что некоторые естественные радиоактивные элементы в определенных количествах содержатся в продуктах питания и питьевой воде. Иными словами, все продукты, как и сам человек, радиоактивны.

При крупных радиационных авариях происходят загрязнение внешней среды и дополнительное поступление радионуклидов в продукты питания и воду. В этих случаях они могут оказывать неблагоприятное влияние на здоровье человека.

В целях исключения необоснованного облучения организма Министерством здравоохранения устанавливаются временные нормативы содержания радионуклидов. Сейчас действуют «Временно допустимые уровни (ВДУ) содержания радионуклидов цезия и стронция-90 в пищевых продуктах и питьевой воде, установленные в связи с аварией на Чернобыльской АЭС (ВДУ-91)» (табл. 28).

Таблица 28

Допустимые уровни облучения

Объекты загрязнения	Нормируемый уровень бета-част./мин·см^2
Кожа, нательное и постельное белье
Верхняя одежда и обувь
Внутренние поверхности жилых помещений, предметы личного пользования
Внутренние поверхности служебных помещений и общественных зданий и наружные поверхности установленного в них оборудования
Внутренние поверхности транспортных средств, используемых для перевозки людей

Окончание табл. 28

Внутренние поверхности транспортных средств и механизмов, используемых в производственных целях
Наружные поверхности транспортных средств, используемых в контролируемых районах
Наружные поверхности транспортных средств и механизмов, направляемых в неконтролируемые районы или используемые в них

Безопасное, остающееся после дезактивации, количество РА веществ регламентируется нормами радиационной безопасности НРБ-96. Они регулируют основные дозовые пределы, допустимые уровни РА загрязнений в различных единицах.

В качестве определяющего критерия безопасности установлены дозовые пределы – обычные (повседневные) и вследствие радиационных аварий. Обычные составляют в среднем для персонала 20 мЗв в год, а для населения – 1 мЗв в год. Планируемое повышение дозовых пределов допускается до 100 мЗв в год с разрешения террито­риальных органов и до 200 мЗв в год (20 Р в год) только с разрешения Госсанэпиднадзора России.

Значения норм радиационной безопасности в отношении поверхностной активности определяются особенностью РН. Дело в том, что они индивидуальны. И характеризуются присущим только каждому из них соотношением альфа- и бета-частиц и гамма-квантов, которое оказывает неодинаковое воздействие на организм человека. По этой причине не могут существовать единые нормы для всех радионуклидов.

В нормах радиационной безопасности допустимые уровни общего РА загрязнения поверхностей представлены в виде числа частиц в расчете на 1 см² поверхности в одну минуту. Так, для спец­одежды и оборудования, загрязненных альфа-активными РН, в одних случаях допустимый уровень – 5 частиц/мин∙см², в других – 20 частиц/мин∙см², а загрязненных бета-активными РН – 2000 частиц/мин∙см². Его следует воспринимать следующим образом: с 1 см² загрязненной поверхности (именно с поверхности, а не на некотором расстоянии от нее) в минуту допускается излучение 2000 бета-частиц вне зависимости от свойств РН. Естественно, каждый РН, взятый в одинаковых количествах, будет испускать разное количество частиц.

Дозиметрические приборы определяют уровни загрязнения на определенном расстоянии от поверхности. В этих условиях число активных частиц будет меньше, чем на поверхности, т.е. менее 2000 (в нашем случае).

Кроме того, в НРБ-96 определены нормы радиационной безопасности в единицах объемной и удельной активности и МД. Так, среднегодовая объемная активность изотопов радона в жилищах не должна превышать 200 Бк/м³, а удельная – строительных материалов для жилищ – 370 Бк/кг, для дорожного строительства в населенных пунктах она повышается до 740 Бк/кг.

МД на открытой местности не должна быть более 0,3 мкЗв/ч, т.е. примерно 30 мкР/ч. Напомним, что радиационный фон находится в пределах 8 – 20 мкР/ч.

При определении численных значений коэффициента дезактивации и коэффициента снижения измерения РА загрязнений следует производить в одних и тех же единицах и при соблюдении идентичных условий, т.е. при помощи одного и того же прибора, в одних и тех же местах, на определенном расстоянии от загрязненной поверхности. В связи с этим важное значение при определении эффективности дезактивации и остаточного количества РА веществ после дезактивации имеет дозиметрический контроль.

В ранее выпускаемых и эксплуатируемых в настоящее время дозиметрических приборах поверхностная активность и МД измеряются в одних и тех же единицах, а именно в Р/ч, точнее, – миллирентген в час (мР/ч) или даже в микрорентген в час (мкР/ч). Напомним, что 1 Р = 10^-3 мР/ч = 10^-6 мкР/ч.

Следует иметь в виду, что МД – величина, зависящая от расположения загрязненного объекта: уменьшается с увеличением расстояния до него. Одни численные значения МД без учета отдаленности не могут однозначно характеризовать РА загрязнение объекта. Кроме того, пропорциональность между поверхностной активностью в Р/ч и Бк/м² соблю­дается в строго определенных условиях: неизменности РН состава и равномерности РА загрязнения объекта. На практике эти условия не соблюдаются, и пропорциональность между измерениями в Р/ч и Бк/м² нарушается.

В настоящее время налажен выпуск дозиметрических приборов, позволяющих измерять поверхностную активность в част./мин·см², объемную и удельную активность – соответственно в Бк/м³ и Бк/кг, эквивалентную дозу – в Зв (МД – в Зв/ч). Между тем основной единицей активности все же остается пока рентген. Напомним, что приблизительно 1 Зв ≈ 100 Р.

В НРБ-96 предусмотрено, что контрольные уровни активности и дозы устанавливают директивные органы по согласованию с Госсанэпиднадзором. Их числовые значения должны учитывать достигнутый уровень безопасности и обеспечивать условия, при которых радиационное воздействие будет ниже допустимого.

Технические средства дезактивации

В соответствии с особенностями дезактивации и условий РА загрязнения технические средства (ТС) дезактивации можно разделить на три основные группы:

- специальные, разработанные и используемые для дезактивации и других видов специальной обработки (дегазации и дезинфекции);

- многоцелевые, при разработке которых помимо основного назначения предусмотрена возможность их применения для дезактивации;

- обычные, т.е. такие ТС, которые могут привлекаться для проведения дезактивации, особенно после локальных аварий.

Специальные ТС имеются на предприятиях атомной энергетики, в частях МО, ГО, МЧС. ТС в системе атомной промышленности нацелены на промышленную заранее регламентированную дезактивацию, а также на ликвидацию последствий возможных локальных аварийных выбросов РА веществ. Они, как правило, стационарны, т.е. входят в состав технологического оборудования в соответствии с производственным циклом и являются составной его частью. Подвижные специальные ТС находятся на снабжении войск. Они монтируются на шасси автомобилей, обычно повышенной проходимости. Применяются для обработки струей воды и ДР транспорта, вооружения, дорог, оборудования и других объектов, а также для дезактивации белья и одежды. В Чернобыле использовались подвижные ТС, особенно в начальный период. В последующем, к концу 1986 г., на их основе было оборудовано несколько стационарных ПуСО.

Применяемую для дезактивации роботизированную технику, под которой следует подразумевать роботы и манипуляторы, в зависимости от назначения можно условно разделить на три группы: специально спроектированные для промышленной дезактивации; предназначенные для других целей, но используемые в интересах дезактивации; применяемые в аварийных ситуациях.

Специально создаваемые роботы предназначены для обработки однотипных объектов. Они применяются на предприятиях атомной промышленности для дезактивации тары, помещений, отдельных узлов оборудования, для очистки воды в стационарных, заранее определенных условиях.

Создать единую программу для таких роботов не представляется возможным, и они фактически работают как манипуляторы, дистанционно управляемые по радио и при помощи кабельной связи. Подобным образом обеспечивается работа бульдозеров, гидромониторов и «механической руки». Отсутствие радиационной стойкости этих средств, в частности системы управления, приводит к частому выходу из строя. Кабельные линии снижают маневренность и сами становятся радиоактивными. Ни один из роботов не приспособлен для работы в условиях повышенной влажности. Опыт Чернобыля показал, что роботизированные, дистанционно управляемые механизмы нужны, но они должны быть специально спроектированы.

В больших масштабах в Чернобыле применялись многоцелевые и обычные ТС. Среди многоцелевых ТС следует отметить пожарные, пылеотсасывающие и средства стирки и экстракции. К обычным относится техника строительно-дорожная, коммунального хозяйства и сельскохозяйственная. Перечисление основных многоцелевых и обычных ТС дано в табл. 29.

Таблица 29

Основные технические средства дезактивации

№ п/п	Способ дезактивации	Объекты	Технические средства
специальные	многоцелевые и обычные
	Пылеотсасы-ванием	Здания, помещения, оборудование, техника, одежда, дороги	ДК-4К ДК-4Д	Бытовые и промышленные пылесосы, подметально- и тротуароуборочные машины
	Струей газа	Техника, оборудование, дороги	ТСМ-65 ТСМ-66м	Отработавшие срок реактивные двигатели, компрессоры
	Снятием загрязненного слоя	Местность, грунтовые дороги, окрашенные здания, строительные материалы, здания, помещения	__	Бульдозеры, скреперы, землеройная техника, снегоочистители и снегопогрузчики, пескоструйные, абразивные аппараты, химические реагенты, скребки и щетки
	Струей воды под давлением	Техника, транспортные средства, дороги, здания, помещения, СИЗ	АРС-ТСМ-65	Мотопомпы, пожарные машины, поливомоечные машины, растворонасосы

Окончание табл. 29

	Изоляцией загрязненной поверхности	Местность, дороги, территория населенных пунктов, здания и помещения	__	Асфальтоукладчики, краны для укладки бетонных плит, самосвалы, песко- и жижеразбрасыватели, плуги и другая техника для перепахивания, земснаряды
	Дезактиви-рующими растворами	То же	АРС-ДК-4	Краскопульты, сельскохозяйственные опрыскиватели, поливомоечные машины
	Пеной	Аппаратура, самолеты, оптические приборы	__	Пожарные машины, генераторы пены
	Стиркой и экстракцией	Одежда, белье, обмундирование, СИЗ, хлопчатобумажные изделия	__	Стиральные машины бытовых и городских прачечных, оборудование химических чисток
	Паром	Оборудование, техника, окрашенные изделия	АГВ-ЗУ	Паровые котлы
	При помощи дезактивиру-ющих пленок	Местность, дороги, населенные пункты, здания, помещения, оборудование	АРС	Краскопульты и распыляющие устройства, вертолеты, машины для внесения жидких органических удобрений
	Использо-ванием сорбентов	Водоемы, здания, помещения и другие объекты	__	Пескоразбрасыватели, устройства для распыления порошков, средства применения ДР

Обычные ТС приспосабливают к дезактивационным работам путем их дооборудования. Так, уборочные машины следует оснащать фильтрами, очищающими воздух от РА загрязнений. Наземные средства, работающие на загрязненной местности, должны иметь биозащитные устройства.

Развитие способов дезактивации и широкое использование ТС позволяют отметить ряд характерных тенденций. Они заключаются в следующем:

- применение ТС с замкнутым циклом для улавливания отработавших растворов и сред;

- унификация многоцелевых и обычных ТС;

- предварительная широкая апробация всех имеющихся на предприятии ТС и определение их возможностей для проведения дезактивации;

- применение робототехники, разработанной специально не только для промышленной дезактивации, но и в процессе ликвидации последствий аварий.

Опыт проведения обеззараживания в Чернобыле, особенно в начальный период, свидетельствует об ограниченном применении ТС с замкнутым циклом, прежде всего в процессе массовой дезактивации техники, местности и дорог. В последующем, при развертывании ПуСО, и этот принцип работы не стал основным.

Дата добавления: 2014-01-15