Загрязнение местности

Радиоактивное загрязнение (заражение) местности происходит в двух случаях: при взрывах ядерных боеприпасов или при аварии на объектах с ядерными энергетическими установками.  На АЭС реактор является мощным источником накопления радиоактивных веществ. В качестве ядерного топлива применяются, главным образом, двуокись урана - 238, обогащенная ураном - 235. Топливо размещается в тепловыделяющих элементах - твэлах, а точнее в металлических трубках диаметром 6 - 15 мм, длиной до 4 м. В активной зоне реактора, где находятся твэлы, происходит реакция деления ядер урана - 235. В результате торможения осколков деления их кинетическая энергия разогревает реактор. Это тепло затем используется для получения пара, вращения турбин и выработки электроэнергии. Во время реакции в твэлах накапливаются радиоактивные продукты деления. Если в бомбе процесс деления идет мгновенно, то в твэлах длится несколько месяцев и более. За этот срок короткоживущие изотопы распадаются. Поэтому идет накопление радионуклидов с большим периодом полураспада. Все они, как правило, являются бета-гамма излучателями. На фоне тугоплавкости большинство радионуклидов такие как теллур, йод, цезий обладают высокой летучестью. Вот почему аварийные выбросы реакторов всегда обогащены этими радионуклидами, из которых йод и цезий имеют наиболее важное воздействие на организм человека и животный мир. Как видим, состав аварийного выброса продуктов деления существенно отличается от состава продуктов ядерного взрыва. При ядерном взрыве преобладают радионуклиды с коротким периодом полураспада. Поэтому на следе радиоактивного облака происходит быстрый спад мощности дозы излучения. При авариях на АЭС характерно, во-первых, радиоактивное заражение атмосферы и местности легколетучими радионуклидами (йод, цезий и стронций), а во вторых, цезий и стронций обладают длительными периодами полураспада - до 30 лет. Поэтому такого резкого уменьшения мощности дозы, как это имеет место на следе ядерного взрыва не наблюдается. И еще одна особенность. При ядерном взрыве и образовании следа для людей главную опасность представляет внешнее облучение (90-95% от общей дозы). При аварии на АЭС с выбросом активного материала картина иная. Значительная часть продуктов деления ядерного топлива находится в парообразном и аэрозольном состоянии. Вот почему доза внешнего облучения здесь составляет 15% а внутреннего - 85%.Загрязнение местности от чернобыльской катастрофы происходит в ближайшей зоне (80 км)в течение суток, а в дальней зоне примерно 15 дней. Наиболее опасная радиационная обстановка сложилась в 30 км. Зоне от АЭС, в Припяти и Чернобыле. Из-за этого было эвакуировано все население. К началу 1990 г. во многих районах мощность дозы уменьшилась и приблизилась к фоновым значениям 12 - 18 мкР/ч. Припять и Чернобыль и на сегодня представляют опасность для жизни.

2. Приборы и средства, используемые для измерения или контроля ионизирующих излучений, по функциональному назначению делятся на дозиметрические, радиометрические, спектрометрические, сигнализаторы и многоцелевые приборы.

Дозиметры– приборы, измеряющие экспозиционную дозу излучения или поглощенную дозу или мощность этих доз, интенсивность излучения, перенос или передачу энергии объекту, находящемуся в поле излучения.

Радиометры – приборы, измеряющие излучения для получения информации об активности нуклида в радиоактивном источнике, удельной, объемной активности, потоке ионизирующих частиц или квантов, радиоактивном загрязнении поверхностей, флюенсе ионизирующих частиц.

Спектрометры– приборы, измеряющие распределение ионизирующих излучений по энергии, времени, массе и заряду элементарных частиц.

Индивидуальный дозиметрический контроль производят при помощи дозиметров: ДК-02, ДКП-50 (детектор –ионизационная камера), ДКС-04, ДЭС-04, ДРГ-01Т (детектор – газоразрядный счетчик) и др.

Прибор ДП-5В имеет большую зависимость показаний от энергии регистрируемого излучения, поэтому при низкой энергии показания могут иметь погрешность 60%.

Более точные измерения осуществляются приборами ДРГЗ-02, ДРГЗ-03, ДРГЗ-05М, которые предназначены для измерения мощности экспозиционной дозы.

 

Дозиметр – радиометр ИРД-02Б1 предназначен для измерения мощности экспозиционной дозы в мкР/ч, оценки плотности потока бета - излучения от загрязненных поверхностей и оценки загрязненности бета – гамма -излучающими нуклидами проб воды, почвы, пищи, продуктов растениеводства и животноводства.

Дозиметр “БЕЛЛА” предназначен для обнаружения и оценки с помощью звуковой сигнализации интенсивности гамма-излучения, а также для измерения мощности экспозиционной дозы в мкР/ч (полевой эквивалентной дозы, мкЗв/ч).

В качестве детекторов излучения используются четыре газоразрядных счетчика СБМ-20 и два счетчика СИ 34Г (СИ 40Г). Максимальная чувствительность прибора наблюдается при направлении излучения перпендикулярно плоскости расположения детекторов. Предельное облучение дозиметра соответствует МЭД – 1000 Р/ч, при этом в любом режиме работы на шкале цифрового индикатора отображается переполнение (высвечивается символ “П”). Газоразрядные счетчики во включенном состоянии находятся под высоким напряжением (400-420В).

Дозиметры, измеряющие мощность дозы (для внешней опасности); и

Дозиметры, измеряющие мощность дозы, включают детектор, способный регистрировать проникающее излучение и некоторые из них бета-частицы. Большинство дозиметров, измеряющих мощность дозы, измеряют мощность дозы гамма- и рентгеновского излучений, а те, которые имеют тонкое входное окно, так же могут измерять мощность дозы бета-излучения. альфа-частицы не могут проникать через кожу и, следовательно, не представляют внешней радиационной опасности. Поэтому мониторинг мощности дозы для этих частиц не нужен. Контролировать нейтроны еще более сложно, потому что они не вызывают ионизацию непосредственно. Поэтому измерение мощности дозы от нейтронов обычно

 

• Радиометры загрязненности поверхности (для измерения уровня загрязнения поверхностей);

• Радиометры загрязненности воздуха (для измерения загрязнения в воздухе).

Какой бы вид прибора Вы бы ни использовали, важно помнить, что ни один радиометр не может измерять все виды присутствующего загрязнения и на поверхности и в воздухе, при этом ни одни прибор не обладает 100% эффективностью). Каждый прибор будет иметь различную эффективность (в диапазоне от 0% до приблизительно 30%) для различных радионуклидов, и важно знать, что некоторые приборы не будут определять некоторые радионуклиды.

Радиометры загрязненности поверхности

Радиометры загрязненности поверхности должны быть в состоянии регистрировать присутствие низких уровней радиоактивных веществ на поверхностях. Это чрезвычайно важно, если радионуклиды – альфа-излучатели, так как даже низкие концентрации могут поступать в организм, вызвая значительную дозу внутреннего облучения.

A =  Сцинтилляционный датчик ZnS B =  Счетчик Гейгера-Мюллера с тонким входным окном C =  Радиометр

Радиометры загрязненности поверхности обычно состоят из монитора, соединенного с детектором (или датчиком), который способен измерять различные виды излучений.

Регистрация излучения с помощью радиометра происходит от присутствующего поверхностного загрязнения на площади под датчиком. Это общее загрязнение на этой площади и состоит из фиксированного и нефиксированного загрязнений. Хотя присутствие любого загрязнения нежелательно, более важно знать величину нефиксированного загрязнения, так как этот радиоактивный материал может попасть в организм человека и вызвать внутреннее облучение.

Фиксированное загрязнение – это радиологическая проблема, если оно становится нефиксированным или мощность дозы от него значительна.

Загрязнение воздуха может быть связано и с внутренней, и с внешней радиационной опасностью, так как загрязнение из воздуха может поступать в организм не только ингаляционным путем (внутренняя опасность), но и при нахождении в облаке радиоактивных газов и аэрозолей можно получить значительную дозу внешнего облучения (внешняя опасность).

Мониторинг загрязненности воздуха более сложен, чем мониторинг поверхностного загрязнения, так как загрязненность воздуха может существовать в трех формах:

• твердые частицы (т.е. состоит из таких частиц, как пыль или дым);

• газы (т.е. состоит из газообразных радионуклидов); или

• пары (т.е. состоят из мелких капелек жидких радионуклидов).

Для каждого вида загрязнения воздуха процесс мониторинга слегка различается. Однако, в общем, мониторинг загрязненности воздуха включает две стадии. Первая, воздух или фильтруется или собирается с использованием устройства, называемоговоздухозаборник. Затем измеряется скорость счета фильтра или пробы воздуха с использованием детектора ионизирующего излучения. Хотя некоторое оборудование для отбора проб воздуха включает и воздухозаборник, и детектор ионизирующего излучения (например, радиометр загрязненности воздуха в режиме реального времени), более часто отбирают пробу воздуха за установленный период времени и затем измеряют скорость счета от фильтра или пробы воздуха. Эта скорость счета затем может быть переведена в единицы Бк/м3для сравнения с национальными или международными нормативными документами. Раздел 6 этого модуля подробно излагает методы мониторинга каждого типа загрязнения воздуха, а также показывает, как можно перевести единицы. Рисунок 6 показывает единицы, используемые для измерения загрязненности воздуха.