Глава 13. Общие принципы построения автоматизированных систем радиационного мониторинга внешней среды для аэс

основу АСКРО составляет совокупность датчиков метеопараметров, по показаниям которых определяется состояние устойчивости атмосферы, система постов контроля мощности дозы гамма-излучения, размещаемых на местности, технологические датчики АЭС, предназначенные для определения параметров выброса радиоактивной примеси в атмосферу, а также расчётные модели, служащие для проведения прогностических расчётов. Структурная схема АСКРО приводится на рис.13.1.

К метеопараметрам, подлежащим определению, относятся: направление ветра, продольная и поперечная скорости ветра, температура и влажность атмосферного воздуха (см. рис. рис.13.1). Измерение этих параметров необходимо в связи с тем, что их значения используются для определения состояния устойчивости атмосферы, которое, в свою очередь, оказывает существенное влияние на распространение радиоактивной примеси в атмосфере при ее переносе. Кроме того продольная и поперечная скорость ветра, а также коэффициент турбулентной диффузии как функции высоты непосредственно входят в уравнение переноса радиоактивной примеси в атмосфере, вид которого с граничными и начальными условиями рассматривается в рамках модели переноса радиоактивной примеси в атмосфере. Таким образом, измерение указанных метеопараметров является необходимым условием для выполнения корректных расчетов объемной активности, радиоактивной газоаэрозольной примеси, распространяющейся в атмосфере, в условиях радиационных аварий на объектах использования атомной энергии, а также расчетных оценок (в том числе и прогностических) радиоактивного загрязнения окружающей среды при формировании следа радиоактивного выброса.

13.1. Оптимизация количества датчиков фотонного излучения аскро

Радиационный контроль во внешней среде осуществляется при помощи радиационного мониторинга окружающей среды, включающего совокупность датчиков  - излучения, йодные датчики и датчики, измеряющие концентрацию радионуклидов в водной среде в диапазоне 2,510³  2,510⁶ Бк/м³. Кроме того, при измерениях во внешней среде могут быть использованы датчики  - излучений от -аэрозолей в диапазоне 2,5  1,2510⁴ Бк/м³. Стандартный измерительный блок фотонного излучения содержит датчики двух диапазонов 10^-7  10^-3 Зв и 10^-3  10,0 Зв, причем при использовании компенсационных схем внешнего  - фона нижний порог датчика “тонких” измерений может быть уменьшен на порядок. Датчики фотонного излучения (БДМГ-08Р3, БДМГ-08Р4, БДМГ-08Р5), составляющие основу автоматизированной системы, в зависимости от их расположения (удаленности от источника) могут поддерживать связь центральным постом контроля (ЦПК) двумя (основным и дублирующим) из трех физических каналов: датчики, располагающиеся на промплощадке, т.е. в пределах 11,5 км могут иметь кабельную связь по специально выделенным линиям и по коммутируемым телефонным линиям, свыше 1,5 км – используется телефонная и радиосвязь на УКВ (по выделяемому частотному диапазону). Службы внешней дозиметрии обеспечиваются передвижной радиометрической лабораторией, фронт работ которой может быть достаточно велик: от измерения (уточнения мощностей доз внешнего облучения от объемного источника – факела выбросов или подстилающей поверхности, загрязненной в результате осаждения радиоактивных аэрозолей) до проведения спектрального анализа  фотонного излучения радиоактивных аэрозолей и их дисперсного состава.

Повышение требований надежности и точнос­ти к измерению и контролю радиоактивного загрязнения внешней среды, особенно в реальном масштабе времени, наряду с экономическими фактора­ми определяют требования и критерии при построении систем мониторинга окружающей среды и, в частности, систем типа АСКРО. Поскольку основным измерительным средством АСКРО является -датчик, требующий для нормаль­ной работы линий связи основной и дополнительной, электрического пи­тания, автономного питания и другого оборудования, стоимость которых относится к основным затратам на систему, а увеличение числа измерительных постов датчиков, естественно, повышает надежность и достоверность информации о зоне и уровне радиоактивного загрязнения - основное требование экологии, то с целью уменьшения затрат встает целесообразный вопрос оптимизации системы - оптимизации числа датчиков АСКРО.

Чернобыльские события стимулировали работы по созданию АСКРО на АЭС, но интенсивное развитие они получили в рамках федеральной целевой программы «Ядерная и радиационная безопасность России» на 2000-2006 годы в соответствии с подпрограммой «Создание ЕГАСКРО на терри-

тории Российской Федерации».

Рис.13.1. Структурная схема АСКРО: 1 – датчики температуры окружающей среды; 2 – датчики направления и скорости ветра; 3 – датчики осадков; 4 – датчики влажности окружающей среды; 5 – датчики фотонного излучения постов контроля; 6 - технологические датчики параметров выброса (T₀ - начальной температуры, P₀ – давления, W₀ – начальной скорости газового потока) радиоактивной примеси в атмосферу.

Общая характеристика АСКРО АЭС определяется тем, что количество постов наблюдения для каждой из российских АЭС различается и они оборудованы разными средствами измерений. Причем в каждом случае это число научно не обосновано в смысле оптимального значения для каждой АЭС, т.е. не отвечает критерию «затраты-качество». Такая ситуация сложилась по той причине, что бюджетного финансирования по федеральной целевой программе «Ядерная и радиационная безопасность России», предназначенной для создания АСКРО на российских АЭС, оказалось недостаточным, поэтому на эти цели изыскивались внебюджетные средства, в связи с чем действующие сети АСКРО на АЭС отличаются разнородностью средств измерения и программного обеспечения. Подробнее о требованиях к размещению постов контроля в СЗЗ см. Приложения 14, П.1.