Розділ іv. Прилади пошуку радіоактивних джерел
Останнім часом фахівці ОВС зустрічаються з проблемою, яка до цього часу розглядалася як абстрактна – часткового або навіть повного виходу з-під контролю розповсюдження ядерних та радіоактивних матеріалів. Як наслідок – зростання кількості злочинів, пов’язаних з використанням засобів з радіоактивним випромінюванням, – незаконний продаж, контрабанда та тероризм.
Оперативний співробітник ОВС на місці події – ДТП, пожежі чи вчинення злочину – має бути впевненим, що поряд відсутні предмети, що можуть бути небезпечними – легкозаймисті та вибухонебезпечні речовини, отруйні гази, джерела радіоактивного випромінювання.
Імовірність випадкового виявлення джерел радіоактивного випромінювання набагато зросла через розпад СРСР. Раніше закриті наукові та виробничі центри країни, що виготовляли або використовували в своїй роботі не тільки радіоактивні, але й матеріали ядерного поділу, стали більш доступними. Складний економічний стан окремих підприємств такого виду і самих держав СНД призвів також і до різкого зростання децентралізованої торгівлі радіоактивними матеріалами, транспортування, і, як наслідок, до їх контрабанди. Свій відбиток наклала і катастрофа на ЧАЕС, в перші дні після якої велика кількість різних предметів з підвищеною радіоактивною забрудненістю з зон евакуації широко розповсюдилась за межі потерпілих районів.
З інтенсифікацією і децентралізацією торгівлі радіоактивними матеріалами, появою випадків їх контрабанди небезпека радіаційного тероризму, багаточисельні випадки безвідповідального поводження з джерелами радіоактивного випромінювання і т.п. привели до необхідності проведення радіаційного контролю при виконанні всіх оперативних заходів, застосування необхідних для цього пошукових і сигналізуючих приладів.
Первинний радіаційний контроль здійснюється за допомогою стаціонарних постійно діючих систем радіаційного контролю, змонтованих на пунктах пропуску до контрольованої зони або території. Він може також здійснюватись за допомогою пошукових компактних високочутливих ручних радіометрів. Контроль подібними приладами здійснюється також в місцях можливого знаходження джерел випромінювання (місцях можливого їх незаконного поховання при аварійних ситуаціях, при пошкодженні захисту технічних, медичних і інших джерел, наприклад, при землетрусах, вибухах і пожежах будинків і т. ін.).
Оперативний радіаційний контроль здійснюється з використанням високочутливих переносних універсальних радіометрів або пошукових моніторів. За призначенням даний контроль можна поділити на два види:
1. Додатковий радіаційний контроль всіх об’єктів, викликаний спрацюванням стаціонарної системи первинного радіаційного контролю.
2. Додатковий радіаційний контроль об’єктів, по відношенню яких існує обгрунтована підозра. Його завдання – перевірка підозрілого об’єкта на предмет наявності радіоактивних чи ядерних матеріалів.
Відповідно до наведених завдань визначаються й технічні засоби для здійснення всіх видів додаткового радіаційного контролю. На сьогодні широко розповсюджені ручні монітори, що дозволяють по g-випромінюванню швидко локалізувати джерело і за необхідності виконувати обстеження приховано, якщо цього вимагає оперативна обстановка.
Другим завданням додаткового радіаційного контролю є експрес-ідентифікація виявленого джерела, що виконується за характерним йому гамма-спектром. В той час слід пам’ятати, що при перевезенні радіоактивних матеріалів або виявленні незахищених джерел може виникати поверхневе забруднення об’єктів джерелами a- і b-випромінювання. Хоч ці види випромінювання відносяться до слабо проникаючих, попадання їх джерел до організму людини може спричинити тяжкі наслідки для здоров’я. У зв’язку з цим при додатковому радіаційному контролі необхідно також здійснювати перевірку (пошук) на присутність a- і b-активного забруднення поверхонь, що накладає на прилади цього контролю вимоги щодо забезпечення додаткових функцій: контролю активності джерел a- і b-випромінювання. Для вирішення цього завдання необхідним стає універсальний радіометр – спектрометр, оснащений детекторами g-, нейтронного, a- і b-випромінювання з характеристиками по чутливості, що задовольняють правилам МАГАТЕ і нормативної бази держави (НРБ).
Поглиблення радіаційного обстеження виявленого радіоактивного джерела проводиться з використанням радіометричної або спектрометричної апаратури.
Завдання поглибленого радіаційного обстеження – локалізація джерела радіоактивних випромінювань і ідентифікація вміщених в складі виявленого об’єкта радіоактивних і ядерних матеріалів. Для вирішення цього завдання необхідний комплекс спеціальної апаратури, до якої входять радіометри та гамма-спектрометри високої чутливості та розподільної здатності. Апаратура, що використовується для проведення додаткового та поглибленого контролю повинна запам’ятовувати спектральний образ джерела, потужності g- і нейтронного випромінювання та передавати ці образи через комп’ютерну мережу на пункти контролю подальшого пересування вказаних матеріалів. Радіаційний захист працівників забезпечується засобами індивідуальної дозиметрії – приладами, що дозволяють не тільки вимірювати потужність еквівалентної дози і сигналізувати про перевищення встановлених меж, але й проводити облік величини накопиченої дози за встановлений тривалий період (день, місяць, рік і т.д.). Ці дозиметри можуть бути як такі, що прямо показують значення, так і такі, що мають можливість комп’ютерного обліку отриманих доз кожним працівником. Пошуковий мікропроцесорний дозиметр РМ-1401. Основне призначення приладу РМ-1401 – це пошук і локалізація джерел гамма-випромінювання. Високочутливий датчик на основі CsI, оригінальний мікропроцесор, звукова сигналізація зі змінною частотою звука по мірі наближення до джерела дозволяють ефективно виявити і швидко знайти джерело порівняно невеликої активності. Наприклад, на відстані близько 2,5 м прилад виявляє близько 4 гр Pu.
Прилад оснащено наручним вібраційним сигналізатором, що поряд з його малими розмірами дозволяє використовувати його оперативними працівниками за необхідності виявлення радіоактивних матеріалів. Він занесений до табелю належності, є штатним приладом.
Прилад енергоекономічний: одного комплекту батарейок досить на 1000 годин безперервної роботи. Герметичний міцний корпус та можливість вимірювання потужності експозиційної дози дозволяють широко використовувати його в оперативній роботі. Відсутність блоку високої напруги дає можливість застосувати прилад в умовах вибухо- і пожежонебезпеки. Прилад створено на заміну відомих пошукових приладів РХГ-1 і Радуга, переважає їх по чутливості і основним технічним характеристикам. Має підвищену чутливість до спеціальних ядерних матеріалів.
Основні технічні характеристики такі:
межа виявлення для 137Cs см:
– активності 25 мкКі – 100;
– активності 1 мкКі – 20;
діапазон вимірювання потужності дози – 5–4000 мкР/год;
діапазон енергії реєструємого випромінювання – 0,06–3 Мев;
тривалість вимірювання – 0,25 с;
межа
основної відносної похибки по 137Cs
(0,662Мев) ±20;
діапазон робочих температур – -30…+50 оС;
живлення – 4 елементи AA ALKALINE;
габаритні розміри – 82 х 120 х 22 мм;
маса – 400 г.
Пошуковий мікропроцесорний дозиметр РМ-1402. Мікропроцесорний портативний радіометр-дозиметр РМ-1402 з функцією спектрометра (рис. 15) призначено для пошуку, локалізації та експрес-ідентификації радіоактивних та ядерних матеріалів в жорстких умовах експлуатації. Прилад вимірює потужність еквівалентної дози гама- і рентгенівського випромінювання, визначає ступінь забрудненості поверхні об’єктів a-, b-активними речовинами, реєструє теплові нейтрони, запам’ятовує гамма-спектри.
Дозиметр має 512–канальний аналізатор для експрес гамма-спектроскопії з пам’яттю на 120 спектрів та порт для передачі даних на комп’ютер.
|
|
Рис. 15. Дозиметр РМ-1402
До комплекту приладу входить розсувна штанга для кріплення виносних детекторів.
Мікропроцесорний дозиметр РМ 1203. Універсальний професійний персональний дозиметр, що поєднує функції вимірювання потужності еквівалентної дози та її величини (рис. 15). Використання оригінального мікропроцесора забезпечує цілодобовий контроль радіаційної обстановки, звукову сигналізацію перевищення встановленої межі як потужності дози, так і її величини, індикацію часу накопичення дози. Призначений для використання різними фахівцями, діяльність яких пов’язана з можливим контактом з радіоактивними джерелами.
Прилад занесено до табеля належності технічних засобів для криміналістичних підрозділів.
Тривалість вимірювання встановлюється автоматично у зворотній залежності від потужності дози – при природному фоні 36 с, а зі зростанням потужності дози зменшується до 1 с. Є режим годинника з календарем та будильником, контроль розряду елементів джерела живлення (часткового і критичного).
Основні технічні характеристики такі:
діапазон вимірювання потужності дози
(крок установки меж) – 0,1 – 500 (0,01; 0,1; 1) мкЗв/год;
діапазон вимірювання дози
(крок установки меж) – 0,001–9999 (0,001; 0,001; 0,01; 0,01; 0,1; 1) мЗв;
межа основної відносної похибки – ±20 %;
енергетичний діапазон – 0,06 – 1,5 Мев;
живлення – 2 елем. типу V357;
ресурс роботи від 1 комплекту батарей
при природному фоні – 1 р.;
робочий діапазон температур
РМ–1203-03 – + 5 …. +50 оС;
РМ–1203-04 – -15 …. +50 оС;
габаритні розміри – 125 х 42 х 24 мм;
маса – 170 г.
Прилади виготовляє фірма «Полимастер» (Білорусь). Серед інших нових моделей фірми – наручний гамма-дозиметр РМ-1603, індивідуальний дозиметр рентгенівського і гамма-випромінювання РМ-1620, стаціонарна установка радіаційного контролю РМ-5000 (з 15 модифікаціями). У Росії прилади пошуку радіоактивних джерел виготовляють на заводі приладів "Сигнал" (м. Обнінськ, Калузька обл.). В Україні розробкою та виготовленням аналогічної техніки займаються НВКП "Спаринг-Віст" (м. Львів), НВП "Еталон" (м. Біла Церква), НВП "Електрон" (м. Жовті Води, Дніпропетровська обл.), АТ "Меридіан" (м. Київ), НВП "Медирент" (м. Київ) та ін.
У ДІУЦ "Спецтехніка" проводяться роботи щодо створення пошукового цифрового дозиметра – спектрометра з ідентифікацією радіонуклідів.
Розділ v. Прилади пошуку біомаси Останнім часом загострилася проблема проведення складних пошукових робіт, пов’язаних з пошуком загиблих осіб (трупів), яких, частіше всього, приховують під поверхневим шаром грунту. Як правило, такі роботи проводяться з використанням службових собак-шукачів або інших спеціально підготовлених тварин, можливості яких є досить обмеженими. Тому для вирішення даної проблеми створюють технічні засоби, що надають можливість виявляти приховані біооб’єкти. Відомо, що зразу ж після смерті живого організму в ньому починаються процеси розкладу тканин, його складових, розвиваються так звані трупні явища, у подальшому відбувається процес гниття незалежно від місця знаходження трупа (на повітрі, у воді або в землі). Гниття – є процес розкладу складних органічних сполук, в основному білків, під дією мікроорганізмів на більш прості компоненти. Серед гнилісних бактерій розрізняють аероби, що обумовлюють більш швидке гниття з меншим газовиділенням, та анаероби, що викликають повільне гниття, але з більшою кількістю рідких відходів і неприємним запахом. В більшості випадків у гнитті приймають участь обидва класи бактерій. Встановлено, що гниття у воді відбувається в 2 рази, а в землі – у 8 разів повільніше, ніж на повітрі. У сухому пористому піщаному грунті гниття проходить швидше, ніж в глинистій погано провітрюваній землі. Трупи, поховані в домовині, гниють повільніше, ніж загорнуті просто землею, а трупи, що лежать на поверхні землі, загниваються швидше від похованих в землі.
Важливе значення має і одяг на трупі. Щільний одяг, що не пропускає повітря, утримує розвиток гниття. Також на гниття впливає і температура навколишнього середовища. Оптимальна температура розвитку гнилісних процесів складає 30–40° С. При температурах нижче 0° С, а також вище 60° С мікроорганізми гниття гинуть, що призводить до зупинки гнилісних процесів або до значного уповільнення руйнування тканин. Вологість тільки сприяє гниттю, якщо вона супроводжується визначеною аерацією і теплом. При низькій вологості і поганому (недостатньому) доступі повітря процес гниття уповільнюється. Процеси гниття також значною мірою уповільнюються в болотистому грунті чи торфовищі. Під впливом гумусових кислот, що містяться в ньому, може відбуватися ущільнення або дублення шкіри трупа. Отже, при розкладі органічних тканин відбувається видалення значної кількості газоподібних речовин, концентрація яких у даній локальній ділянці грунту, де знаходиться труп, визначається температурою, вологістю грунту і повітря, а також відрізком часу з моменту загибелі і до часу проведення пошуків.
При гнитті утворюються газоподібні речовини –вуглекислота, аміак і органічні аміни, метан, меркаптани, азот, водень, фосфіни.
Як підтвердили дослідження, основними газоподібними речовинами, що виділяються при розкладі біомаси, є продукти розкладу амінокислот – органічні аміни і аміак, вуглекислота. Концентрація аміносполук у грунтових газах в присутності прихованої біомаси буде на порядок вище породженого процесами гниття вміщення сірководню і меркаптанів, які легко гідролізуються в присутності вологи з виділенням сірководню (H2S). Тому одним з шляхів вирішення проблеми пошуку прихованої біомаси є застосування газоаналізатора на гази типу аміака і найпростіших амінів, а також сірководню і меркаптанів. Аналіз газів типу азоту, водню, метану або вуглекислоти недоцільний, тому що ці елементи становлять великій вміст у повітрі при звичайних умовах і контроль їх ускладнений. Другим шляхом вирішення проблеми може бути контроль підповерхневої частини грунту, коли відбувається розклад біомаси до повного її висихання, а продукти розкладу в рідинному стані насичують грунт, утворюючи так званий електроліт.
Технічною можливістю контролю стану грунту, або іншого середовища може бути електричний прилад вимірювання опору або електрощуп.
Шукач біомаси ИБМ-1 (Електрощуп). Електрощуп призначено для пошуку закопаних і затоплених трупів або їх частин. Прилад придатний для пошуку трупів, що знаходяться як в сухих, так і в вологих (заболочених) грунтах. Поряд з основним призначенням електрощуп може застосовуватись для пошуку металевих предметів, прихованих в землі, в воді або інших рідких і в’язких середовищах, електропровідність яких є значно меншою ніж у металі.
Дію приладу засновано на вимірюванні опору грунту з подальшою світлодіодною індикацією його величини.
Електрощуп складається з вимірювального блоку 1, ручки 2, розкладної штанги (3 – коліно ІІІ, 4 – коліно ІІ, 5 – коліно І), бура 6 з датчиком опору (рис. 16).
Рис. 16. Електрощуп: 1. Вимірювальний блок. 2. Ручка. 3. 4. 5. Коліна штанги. 6. Бур з датчиком опору.
На передній панелі вимірювального блоку розташовано керування: тумблер вмикання джерела живлення, перемінний резистор "Установка нуля", кнопка "Установка нуля", індикаційне табло, що має десять світлодіодів, індикатор розряду батареї.
Увімкнення одного зеленого світлодіоду відповідає опору близько 40 кОм, трьох зелених світлодіодів – 3 кОм. Свічіння всіх світлодіодів індикаційного табло відповідає опору, що близький до нуля і вказує на присутність біомаси в районі бура (перед вимірюванням опору грунту необхідно ручкою "Установка нуля" добитись свічення всіх світлодіодів шкали при натиснутій кнопці "Установка нуля").
Загоряння світлодіода "Розряд" сигналізує про те, що напруга джерела живлення є нижчою за допустиму норму і його потрібно зарядити.
При забурюванні щупа в грунт прилад фіксує величину (силу) струму, що протікає в шарі грунту, який прилягає до електродів датчика. Величина струму залежить від багатьох факторів, але визначається переважно електропровідністю вологи, що знаходиться у порах (капілярах) грунту, що, в свою чергу, залежить від кількості розчинених у воді речовин мінерального і органічного походження. Розчинення у грунтовій воді газоподібних і рідких продуктів гниття і розкладу білкових речовин спричиняє утворення свого роду електроліта і, відповідно, призводить до утворення у землі навколо об’єкта органічного походження зони з підвищеною електропровідністю. При входженні електродів щупа в цю зону відбувається помітна зміна величини струму, що контролюється приладом. За характером зміни струму та його максимальною величиною можна орієнтовно з’ясувати природу предмета, під дією якого відбувається зміна струму.
При електрозондуванні грунту над місцем приховання трупа, який знаходиться у стадії гниття біомаси, світлове табло показує помітне плавне зростання сили струму вже з того моменту, коли датчик щупа наближається до трупа на відстань 20–25 см. Максимальна величина струму має місце при доторканні датчика до трупа (світиться вся світлодіодна шкала табло). При виявленні металевих предметів сила струму зростає не плавно, а стрибкоподібно (стрибок виникає у момент контакту датчика щупу з поверхнею металу). Якщо електродний бур розташувати у грунті та залишити його нерухомо, можна помітити повільне погасання світлодіодів табло, тобто зменшення сили струму, що протікає в грунті. Це явище викликане хімічною поляризацією електродів, яка пов’язана з виділенням на них газоподібних продуктів хімічного розкладу складових частин електроліту. Але, у процесі застосування електрощупа поляризація практично непомітна завдяки тому, що при забурюванні щупа у досліджуване середовище продукти електролізу безперервно знімаються з поверхні електродів під дією сил тертя. Перешкоди у вигляді каменю, шматка бетону, пластмаси і т.п. на показання приладів не впливають. Застосування електрощупа не є складним. Проте слід дотримуватись визначених рекомендацій. Перш ніж приступити до пошуку, бажано виконати 3–4 пробні забурювання в різних місцях обстежуваної ділянки. Це дозволить отримати інформацію про щільність, ступінь забруднення, характерні зміни електропровідності поверхневого та нижчерозташованих шарів досліджуваного середовища. Одночасно при пробних забурюваннях перевіряється справність приладу. Забурювання у грунт рекомендується виконувати поступово, з мінімально можливим натиском на ручки щупа. Повільне забурювання виключає непомітний перехід межі між грунтом і трупом, при цьому полегшується спостереження за світловою індикацією. Прискорене забурювання щупа може спричинити поломку електродів датчика при його зустрічі з камінням, шматками металу і т.п. та пошкодженням щупа. Якщо в місці зондування поверхневий шар має значну щільність і забурювання датчика потребує значного зусилля, слід за допомогою лому або ручного бура зробити свердловину через щільний шар грунту. При зустрічі бура з твердим предметом рекомендується пошук тимчасово припинити і за допомогою звичайного щупа встановити контури перепони, що є у грунті. Слід звернути увагу на показання світлодіодів на табло, які до якогось ступеня можуть характеризувати матеріал перешкоди. Якщо у процесі електрозондування раптово виникає прискорене заглиблення щупа, а табло показує значне підвищення електропровідності, необхідно щуп витягнути і уважно оглянути поверхню електрода. Інколи на ньому вдається неозброєним оком або за допомогою лупи виявити частки матеріалу, що різко відрізняється щільністю та електропровідністю від оточуючого середовища. Електрощуп придатний для виявлення трупів не тільки в літній час, але й узимку за умови, що поверхневий шар грунту промерз на незначну глибину, а снігу немає або його глибина не є перепоною для проведення пошуку. При здійсненні пошуку в таких умовах необхідно за допомогою допоміжних засобів пробити у промерзлому шарі свердловину для введення електрощупа в нижні шари незамерзлого грунту. Після закінчення роботи електрощуп повинен бути ретельно очищений від бруду, вологи і зберігатися в сухому, чистому приміщенні. При тривалому зберіганні джерело живлення слід витягти з приладу.
Шукач біомаси "ПОИСК – 1БМ" (газоіндикатор). Прилад призначено для пошуку трупів шляхом експресного аналізу грунтових газів у місцях ймовірного поховання трупа або його частин з метою виявлення продуктів розкладу біологічних тканин: сірководню (H2S), аміаку (NH3), меркаптанів.
Принцип дії приладу полягає у вимірюванні визначеної концентрації вищевказаних газів, що виділяються у процесі розкладу (гниття) біологічної тканини шляхом всмоктування повітря спеціальнім виносним газовідбірним пристроєм (ВГП) та наступним аналізом їх в електронному блоці обробки та сигналізації.
Прилад виконано у формі переносної конструкції (рис. 17). Електронний блок розташовано у металевому корпусі, що має ремінець для перенесення.
Прилад має керування та індикації, що розміщені на передній панелі: настройка на нуль каналів А і Б (H2S, NH3 відповідно), підсилення (каналів А і Б), контроль джерела живлення, вимикачі "Насос" та "Електромережа".
З правого боку розташовано штуцер для підключення ВГП, що має трубку з ручкою для перенесення, на іншій стороні якої розміщений гумовий сильфон. У середній частині ВГП розташовано змінний фільтруючий елемент, доступ до якого здійснюється при знятті кришки корпусу, що має різьбове з’єднання. У внутрішній частині сильфону є штуцер, до якого може приєднуватися додатковий зонд для відбору повітря з важкодоступних місць.
Під час роботи з приладом при збільшенні чутливості (підсилення) необхідне коригування нуля.
Робота з приладом нескладна. До входу штуцера підключається ВГП та забезпечується його положення, при якому повітря вільно поступає до сильфону. Встановлюється регулятори "Підсилення" обох каналів на позиції "4–5" і вмикається джерело живлення вимикачем "Мережа".
Приблизно через 2 хв необхідно увімкнути "Насос" і за необхідності регуляторами "Настройка" забезпечити відсутність зашкалювання стрілок індикаторів. Через 3–5 хв регулятори каналів "Підсилення" встановити на позицію "1" і регулятором "Настройка" слід встановити нульове показання приладів. Позиції "1" відповідає максимальна чутливість індикатора. При збільшенні номера позиції чутливість індикатора зменшується.
На початку пошуку біомаси прилад повинен мати максимальну чутливість. При виявленні слідів біомаси (по відхиленню стрілки одного або двох індикаторів) необхідно зменшити чутливість індикатора. При цьому бажано сильфон відвести в сторону від місця виявлення газу і, зачекавши певний час, що визначається часом повернення стрілки індикатора вліво, встановити нульове показання приладу.
По мірі локалізації місця знаходження біомаси чутливість індикатора повинна зменшуватися.
До комплекту приладу входить зарядний пристрій для підзарядки джерела живлення з напругою 12 В.
У процесі роботи необхідно проводити систематичне очищення приладу. Перед відбором чергової проби повітря потрібно прокачувати крізь ВТП чисте повітря протягом 3– 5 хв.
Використання приладу неможливе за низьких температур. Ефективно він працює при температурі вище +150 С.