Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Международный государственный экологический институт имени А.Д. Сахарова»

Факультет мониторинга окружающей среды

Кафедра ядерной и радиационной безопасности

Формирование доз от трития для населения проживающих в районе АЭС

Дипломная работа студента VI курса

Филипповича Ильи Игоревича

Научный руководитель к.х.н., доц. В.П. Миронов Рецензент

Минск 2017

Реферат

Выпускная работа содержит 65 страниц, 8 рисунков, 35 источников, 1 приложение.

ТРИТИЙ, ОРГАНИЧЕСКИ СВЯЗАННЫЙ ТРИИТЙ (ОСТ), СБРОСЫ И ВЫБРОСЫ АЭС, ДОЗОВЫЕ НАГРУЗКИ НА НАСЕЛЕНИЕ

Цель работы – изучить роль трития тв формировании дозовых нагрузок на население от сбросов и выбросов АЭС при нормальной эксплуатации.

Объектом исследования является содержание ³H в компонентах окружающей среды и создаваемые ими дозовые нагрузки на население, проживающее вблизи АЭС.

В настоящей дипломной работе рассмотрены основные физико-химические и ядерно-физические свойства ³H; обобщены данные по источникам поступления ³H в окружающую среду; рассмотрены особенности миграции ³H в природных средах и биологическое действие ³H на живые организмы; приведена оценка характерных величины сбросов и выбросов ³H с АЭС при нормальной эксплуатации и степени воздействия АЭС на содержание ³H в природных средах; дана оценка вклада ³H в формирование дозовых нагрузок на население от сбросов и выбросов АЭС при нормальной эксплуатации.

Abstract

Graduate work 65 pages, 8 figures, 35 sources, 1 appendix.

tritium, , organicaly bound tritium (OBT), emissions and discharges of nuclear power plants

The goal of the work is to study the …

The object of the study is….

Перечень условных обозначений

АЭС	– атомная электростанция
ВВЭР	– водо-водяной энергетический реактор
ДОА	– допустимая объемная активность
ЕРН	– естественные радионуклиды
МКРЗ	– Международная Комиссия по Радиологической Защите
МАГАТЭ	– Международное агентство по атомной энергии
НКДАР ООН	– Научный комитет Организации Объединенных Наций по действию атомной радиации
НРБ	– Нормы радиационной безопасности
ПГП	– предел годового поступления
СП АЭС	– Санитарные правила проектирования и эксплуатации атомных станций
ОСТ	– органически связанный тритий
ЯТЦ	– ядерный топливный цикл

Содержание

Введение………………………………………………………………………………………….6

1 Физико-химические и ядерно-физические свойства трития ………………..……..8

2 Источники образования трития ……………………………………………….…….11

3 Особенности миграции ³H в природных средах…………….……………….…….20

3.1 Формы нахождения ³H в природных средах……………………………...20

3.2 Пути и особенности миграции ³H в природных средах……………...…..21

4 Биологическое действие ³H на живые организмы……………..…………………...27

5 Величины сбросов и выбросов ³H с АЭС при нормальной эксплуатации……………………………………………………………………………31

6 Оценка вклада трития в формирование дозовых нагрузок на население от сбросов и выбросов АЭС………………………………………………………………..……….38

Заключение……………………………………………………………………………………...60

Список использованной литературы………………………………………………………….62

Введение

Целью настоящей дипломной работы является изучение роли трития в формировании дозовых нагрузок на население от сбросов и выбросов АЭС при нормальной эксплуатации.

Наряду с криптоном-85 и йодом-129 тритий отнесен НКДАР ООН к числу наиболее радиологически значимых в глобальном масштабе долгоживущих радионуклидов в ядерно-энергетическом цикле [1].

Актуальность получения систематической информации о содержании ³H в природных средах, выявление закономерностей распределения и миграции ³H обуславливаются, в первую очередь, довольно высоким (и увеличивающимся в результате работы ЯТЦ) содержанием в биосфере в результате совокупности действия природных и антропогенных источников, исключительно высокой скоростью включения трития в биологические процессы, потенциальной радиационной опасностью для природы и человека, в первую очередь с позиций генетических последствий.

Ожидаемый в ближайшем будущем ввод в действие значительных мощностей АЭС и возможное развитие термоядерной энергетики объясняет повышенный интерес к ³H в связи глобальным масштабом загрязнения окружающей среды тритием, значительными выбросами ³H во внешнюю среду с предприятий ЯТЦ, отсутствием надежных систем локализации и удержания ³H, высокой миграционной способностью и радиологическим воздействием на биосферу [2].

В настоящее время в окружающей среде присутствуют тритий как естественного, так и искусственного происхождения. Достаточно долгоживущие радионуклиды трития, углерода-14, иода-129 и криптона-85 традиционно принято называть глобальными. Глобальные радионуклиды являются относительно химически стабильными в природном окружении и за время жизни успевают распространиться в глобальном и региональном масштабе на значительное расстояние от места их эмиссии, оказывая определенное радиологическое воздействие на эксплуатационный персонал АЭС и мировое население [3].

Выбросы трития с АЭС в атмосферу обусловливается преимущественное содержание в ней в газообразной форме в виде водяного пара тритиевой воды. Не подчиняясь закономерностям осаждения аэрозоля на почвенно-растительный покров, эти тритий легко включаются в биологические циклы и пищевые цепи человека на основе круговорота водорода и воды.

Основные пути поступления трития в организм – это вдыхание его с воздухом, поглощение с водой или пищей и через кожу, т.е. тритий практически полностью поглощается и равномерно распределяется по всем органам и тканям. Таким образом, критическим органом для трития является все тело (мягкие ткани).

Поскольку период полураспада трития довольно велик (12,26 года), он мог бы представлять серьезную радиационную опасность, если бы не являлся очень мягким бета-излучателем (средняя энергия бета-излучения трития составляет 5,7 кэВ). Однако, попавший в организм тритий эффективно включается в состав биологической ткани, вызывая мутагенные нарушения не только за счет бета-излучения, но и за счет нарушения молекулярных связей, вызванных заменой изотопа водорода нейтральным гелием, образующимся в результате распада трития (трансмутация) [1].

Глобально распределенный тритий и углерод-14 пока не представляют радиологической опасности. В то же время ³H и ¹⁴C могут представлять значимую опасность при экстремальных метеорологических условиях на локальном уровне в радиусе нескольких километров от функционирующего предприятия ядерного топливного цикла [3].

В данной работе, для достижения поставленной цели, необходимо решить следующие задачи:

1. Осветить физико-химические и ядерно-физические свойства трития, обобщить данные по источникам поступления ³H в окружающую среду;

2.Рассмотреть особенности миграции ³H в природных средах и биологическое действие ³H на живые организмы;

3. Оценить характерные величины сбросов и выбросов АЭС ³H при нормальной эксплуатации и степень воздействия АЭС на содержание ³H в природных средах;

4. Дать оценку вклада ³H в формирование дозовых нагрузок на население от сбросов и выбросов АЭС при нормальной эксплуатации.