Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Радиационный контроль на продовольственных рынках. Учебное пособие.pdf
значимость влияния различных факторов на процессы миграции
наиболее опасных для биосферы радионуклидов из атмосферы, почвы в растения и организм с/х животных и получаемую продукцию.
Объем и характер наблюдений изменяются во времени в связи
с изменением плотности и состава выпадений, удельной значимости
различных путей миграции радиоактивных веществ.
При авариях система контроля направлена на оперативное выявление уровня и масштабов загрязнений и принятие срочных мер
для ликвидации последствий аварии.
При аварийной ситуации вследствие выброса радионуклидов
из атомной электростанции проводят экстренное дозиметрическое
обследование по аварийному плану.
Загрязнение внешней среды радиоактивными отходами обычно
носит локальный характер, что определяет систему расположения
контрольных пунктов.
При радиоактивном загрязнении сельскохозяйственных объектов в результате незапланированных (аварийных) выбросов радиоактивных веществ на предприятиях ядерно-энергетического цикла
усиливают радиационный контроль за объектами ветеринарного
надзора.
В период интенсивного поверхностного загрязнения (первый
год после аварии) сельскохозяйственных угодий главное направление в работе радиологических отделов – контроль за уровнем загрязнения кормов, пищевого сырья и продукции животного и растительного происхождения радиоактивными веществами и определение их
радионуклидного состава.
Один раз в год радиологические отделы проводят детальное исследование концентраций 137Cs и 90Sr в молоке и траве (июнь) или
молоке и сене (январь-февраль) всех районов области для сравнительной оценки степени радиоактивной загрязненности.
На загрязненных территориях контроль за водоемами в полном
объеме предусматривает наблюдение за источниками загрязнения,
содержанием радиоактивных веществ в воде водоемов, в донных отложениях и гидробионтах.
Если возможно затопление прибрежной территории в паводковый период или при использовании воды для орошения, предусматривают наблюдение за уровнями загрязнения сельскохозяйственных
141
растений, некоторых пищевых продуктов и за величиной гаммафона на прибрежной и орошаемой территориях. Указанный объем
контроля определяют республиканские радиологические отделы по
согласованию с вышестоящими органами радиационного контроля
в зависимости от уровня загрязнения водоема радионуклидами.
Принятая система радиационного контроля включает ряд последовательно выполняемых этапов: измерение уровня радиации на
местности (полевая радиометрия и дозиметрия), отбор проб и подготовка проб к исследованию, прямое определение радиоактивности
экспрессными методами, радиохимическое разделение радионуклидов, радиометрия выделенных радионуклидов, расчет активности
и составление заключения.
Методы радиационного контроля можно разделить на радиометрические, радиохимические и спектрометрические.
Радиометрические методы включают полевую радиометрию
и дозиметрию, экспрессное определение радиоактивности, радиометрию зольных остатков и радиохимических препаратов.
Полевая радиометрия и дозиметрия – один из первых этапов
радиационного контроля внешней среды и объектов сельскохозяйственного производства, который преследует многие цели. Если полевую радиометрию и дозиметрию проводят в обычных ситуациях
(при отсутствии радиоактивного загрязнения), то можно получить
ценные сведения об уровнях естественной радиоактивности, с которыми в последующем сравнивают данные о радиоактивных загрязнениях, образовавшихся в результате радиационных аварий или испытаний ядерного оружия. Этот метод позволяет своевременно выявить случаи повышенного уровня радиации и принять экстренные
решения о мерах защиты населения и сельскохозяйственных животных. Полевая радиометрия и дозиметрия – ведущий метод контроля
за радиоактивным загрязнением продуктов растениеводства и животноводства не только на территориях радиоактивного загрязнения,
но и за их пределами, куда сельскохозяйственная продукция поступает в результате хозяйственной деятельности.
Методы полевой радиометрии и дозиметрии самые различные
и зависят от абсолютных величин радиации, подлежащей измерению, и размеров площади, которую надо обследовать. Если площадь
обследования невелика, измерения могут проводить пешие дозиметристы. В случае обследования обширных территорий используют
142
специальные автомобили, на которых смонтированы необходимые
приборы (автогамма-съемка). При необходимости может быть использована воздушная гамма-съемка. Для измерения уровня радиации на местности используют приборы, предусмотренные табельным оснащением радиологических подразделений ветеринарной
службы: ДП-5В, СРП-68-01, ДРГ-01Т1, ДБГ-01Н, МКС-01 и др.
При ведении радиационной разведки на обширных территориях желательно иметь передвижную радиометрическую лабораторию
и специальную укладку (чемодан), в котором должны быть перечисленные выше приборы – измерители мощности дозы, индивидуальные дозиметры, средства защиты органов дыхания (противогазы,
респираторы) и кожи, препараты йода, некоторое кол-во дезактивирующих средств, средства отбора и транспортировки проб, аспираторы для отбора проб аэрозолей. Обязательно должны быть методики проведения радиационного контроля. Например, «Инструкция
по наземному обследованию загрязненных территорий», «Методические рекомендации по оценке радиационной обстановки в населенных пунктах» и т. п.
Экспрессные методы радиационного контроля используют
для получения оперативной информации о степени радиоактивной
загрязненности объектов внешней среды и сельскохозяйственного производства. Разновидности экспрессных методов – измерение
суммарной радиоактивности бета- и гамма-излучающих нуклидов,
экспресс-методы измерения 137Cs и 90Sr, экспресс-методы радиационного контроля рыночной продукции, прижизненный радиационный контроль.
Экспресс-метод определения удельной и объемной активности
гамма-излучающих радионуклидов в воде, продуктах питания, про-
дукции растениеводства и животноводства основан на измерении
с помощью прибора СРП-68-01 мощности дозы излучения от чисто вымытых и измельченных проб массой 0,7 кг (для большинства
проб), размещенных в литровой банке или сосуде Маринелли, и пересчете ее в единицы активности по формуле:
q = N0·K,
где q – удельная активность пробы, Бк/кг;
N0 – мощность дозы излучения пробы без фона, мкР/ч;
143
K – коэффициент пересчета (прилагается к методике). Методика применима при уровне радиоактивного загрязнения в пределах
2 103…4 104 Бк/л (кг).
Экспресс-метод определения удельной и объемной активности
бета-излучающих радионуклидов основан на измерении скорости
счета частиц от «толстослойных» препаратов с последующим расчетом активности по формуле:
q = (N – Nф)/P,
где q – удельная активность пробы, Бк/кг (л);
N – скорость счета частиц от пробы с фоном, имп/с;
Nф – скорость счета частиц фона, имп/с;
Р – чувствительность радиометра (коэффициент пересчета) к сме-
си продуктов деления в измеряемой пробе.
Предел погрешности измерения в обоих случаях составляет
50 %. Для проведения измерений используют радиометры КРК-1,
РУБ-01П, «Бета». Измельченной пробой заполняют кювету, прилагаемую к прибору, и измеряют скорость счета за время не более
1000 с. Методика применима при содержании радиоактивных
веществ в пробах не менее 37 Бк/кг (1·10–9 Кu/кг).
При малой концентрации радионуклидов в пробах суммарную
бета-активность определяют по зольному остатку. Чтобы увеличить
концентрацию радионуклидов в пробах, их подвергают сжиганию
и озолению; полученную золу растирают в мелкий порошок, наносят на стандартную подложку 200…300 мг золы, равномерно распределяют и измеряют скорость счета на стационарном радиометре
в течение времени, необходимого для получения результатов с заданной точностью.
Удельную активность рассчитывают по формуле:
A = N0·Kсв·Kоз/m,
где А – удельная активность исследуемой пробы, Кu/кг (л), Бк/кг (л);
N0 – скорость счета пробы без фона, имп/мин;
Kсв – коэффициент пересчета от импульсов в минуту к активно-
сти, выражаемой в Кюри (коэффициент связи);
144
Kоз – коэффициент озоления, равный массе золы в граммах, полу-
ченной при озолении 1 кг пробы;
т – масса золы, взятая для радиометрии, г.
Для определения коэффициента связи готовят 4…5 препаратов
массой 200…300 мг из высушенного КС1 (эквивалентной массе препарата), измеряют скорость счета в тех же условиях, в которых проводили измерение препарата.
Коэффициент связи рассчитывают по формуле:
Kсв = (Аэт)/(N
·2,22·1012),
0эт
где Аэт – активность эталона KCl, расп/мин (для навески 300 мг
Аэт = 228 расп/мин);
N
– скорость счета эталона без фона, имп/мин;
0эт
2,22·1012 – коэффициент пересчета распадов в Кюри.
Для экспрессных измерений удельной активности 137Cs используют двухканальный радиометр РУБ-01П6, который позволяет
учитывать вклад калия в суммарную активность пробы. Это важно
для регионов, которые подвергались радиоактивному загрязнению,
и при измерении цезия есть небольшое превышение временно допустимых уровней (ВДУ) за счет 40К. Этот прибор дает возможность
определить вклад калия в радиоактивное загрязнение. Аналогичные задачи при измерении цезия могут решать радиометр РКГ-05,
РУГ-91, спектрометр «Прогресс-спектр» и др.
В последнее время разработан экспресс-метод определения 90Sr
в зольном остатке с помощью радиометра РУБ-91 (Адани) или универсального спектрометрического комплекса «Гамма плюс».
6.2 Радиологический контроль продукции животного
и растительного происхождения
на продовольственных рынках
Радиационная ветеринарно-санитарная экспертиза на продовольственных рынках является частью ветеринарно-санитарной
экспертизы, призвана обеспечить недопущение реализации на продовольственных рынках продукции животного и растительного
145
происхождения, не отвечающей требованиям радиационной безопасности, и осуществляется в соответствии с действующими правилами ветеринарно-санитарной и радиационной экспертизы.
Определение содержания радионуклидов производится в соответствии с действующими нормативными документами, регламентирующими порядок отбора проб, общими правилами первичной
подготовки проб к измерениям, методиками приготовления счетных
образцов и основными методиками выполнения измерений.
Радиационный контроль – одно из основных направлений обеспечения радиационной безопасности населения в условиях аварий,
повлекших радиоактивное загрязнение обширных сельскохозяйственных угодий. Первоочередная задача радиационного контроля – обеспечение не превышения дозовых пределов, установленных «Нормами радиационной безопасности» – НРБ-99/2009.
В настоящее время возможность загрязнения продовольствия
обусловлена радионуклидами цезий-137 и стронций-90, попавшими во внешнюю среду из-за испытаний ядерного оружия и аварий
в 1950–1960 гг., а также в результате выбросов аварии на ЧАЭС
в 1986 г.
В условиях радиационной обстановки, сложившейся к настоящему времени, радиационный контроль продовольствия должен
обеспечить непревышение дозового предела в 1 мЗв/год по радионуклидам стронций- 90 и цезий-137.
Основной особенностью радиационного контроля на рынках
является необходимость оценки радиационной безопасности большого количества мелких партий продовольствия за короткое время.
Поэтому непреложным требованием к радиационному контролю
является приготовление счетных образцов прямо из вещества проб
без какого-либо концентрирования и по возможности без изменения,
гомогенизации и т.п. Эти требования делают принципиально невозможным измерение удельной активности нормируемых радионуклидов по их альфа- или бета-излучению и оставляют возможность проведения радиационного контроля только по гамма-излучению.
Для уровня А допустимый предел суммарной активности
альфа-излучающих радионуклидов равен 10 Бк/кг. В то же время погрешность измерения пробы «нулевой активности» за время
1800 с даже для лучших альфа-радиометров – не менее 50 Бк/кг, а уж
146
о представительности измерения и говорить не приходится, поскольку масса минимального «толстослойного» по альфа-излучению образца на практике не бывает более 1 г.
В условиях настоящего времени наиболее жесткие нормативы
по бета-излучающему радионуклиду стронций-90 для продовольствия биологического происхождения установлены в СанПиН (2.5)
по позиции – специализированные продукты для лечебного питания детей – 25 Бк/кг по радионуклиду стронций-90 и 40 Бк/кг по
радионуклиду цезий-137. В продовольствии биологического происхождения обязательно содержится бета-излучающий естественный
радионуклид калий-40, активностью – 40–200 Бк/кг. В этих обстоятельствах даже при использовании бета-спектрометрических радиометров погрешность измерения пробы «нулевой активности» по
радионуклиду иттрий-90 при времени измерения 1800 с – не менее
70 Бк/кг, т.е. даже в настоящее время осуществление радиационного
контроля радионуклида стронций-90 по бета-излучению на рынках
практически невозможно. Тем более это проблематично в условиях
аварийной ситуации, например, при наличии в выбросах бета-излучающих радионуклидов йода-131, цезия-134, а также церия-144,
празеодима-144, рутения-106, рордия-106.
В то же время благодаря сравнительно малому самопоглощению в веществе пробы биологического происхождения гамма-излучение может донести до детектора информацию об удельной активности продовольствия массой до 10 кг и более. Благодаря этому
обстоятельству в условиях нашего времени погрешность измерения
пробы «нулевой активности» радионуклида цезия-137 для типичных
сцинтилляционных гамма-спектрометрических радиометров за время измерения 1800 с составляет (2–5) Бк/кг для счетных образцов
объемом не менее 0,5 дм3.
Контроль радиоактивного загрязнения продукции на продовольственном рынке осуществляют путем оценки соответствия измеренной удельной активности цезия-137 в контролируемом объекте «Контрольным уровням» (КУ). Непревышение «Контрольных
уровней» в контролируемом объекте позволяет гарантировать их соответствие требованиям радиационной безопасности без измерения
удельной активности стронция-90, т.е. гарантировать выполнение
условия:
147
(Q/H)
Cs-137
+ (Q/H)
Sr-90
≤ 1,
где Q – удельная активность радионуклидов
137Cs и 90
Sr в контроли-
руемом объекте;
H – нормативы удельной активности радионуклидов
137Cs и 90
Sr,
установленные для данного контролируемого объекта.
При невыполнении данного условия для получения окончательного заключения о соответствии контролируемого объекта требованиям радиационной безопасности проводят полное радиологическое
исследование (концентрирование проб, их спектрометрию или радиохимическое исследование) с определением удельной активности
каждого радионуклида присутствующего в пробе.
Полное радиологическое исследование проводят в областной
ветеринарной лаборатории или при наличии условий в зональной,
межрайонной, районной ветеринарной лаборатории, лаборатории
ветеринарно-санитарной экспертизы на продовольственном рынке.
Радиационную безопасность продукции животного и растительного происхождения устанавливают на основании результатов
радиационной ветеринарно-санитарной экспертизы.
Опасными признают продукцию животного и растительного
происхождения, не отвечающую обязательным требованиям безопасности, установленным санитарными, ветеринарными правилами
и нормами.
Заключение о радиационной безопасности контролируемых объектов и путях их использования (утилизации, уничтожения) продукции, не отвечающей этим требованиям, выдают ветеринарные врачи
(ветврачи-радиологи) на основании результатов ее экспертизы.
Для всех видов продукции животного и растительного происхождения, подвергаемых радиационному контролю на продовольственных рынках, введены три значения контрольных уровней, для
трех видов продукции.
КУ1 = 20 Бк/кг – для всех видов продукции, в которых нормируемое содержание цезия-137 должно быть меньше 80 Бк/кг
(Н
< 80 Бк/кг);
Cs-137
КУ2 = 40 Бк/кг – для продукции, в которой содержание цезия-137
находится в пределах от 80 до 400 Бк/кг (80 Н
< 400 Бк/кг);
Cs-137
КУ3 = 100 Бк/кг – для продукции, в которой содержание цезия-137 равно или больше 400 Бк/кг (Н
≥ 400 Бк/кг).
Cs-137
148
Оценку соответствия результатов исследований требованиям
радиационной безопасности проводят по результатам измерения
удельной активности радионуклидов цезия-137 или йода-131 (Q
изм
и абсолютной погрешности (ΔQ). Соответственно, верхняя граница
области возможных значений Q равна (Q
характеризуется соотношением: Q ≤ Q
флуктуаций фона радиометрической установки, то Q
равным 0 (Q
= 0) и область возможных значений Q характеризует-
изм
+ ΔQ) и в общем виде Q
изм
+ ΔQ. Если Q
изм
< ΔQ из-за
изм
принимается
изм
ся соотношением: Q ≤ ΔQ.
Продукция отвечает требованиям радиационной безопасности,
если (Q
ограничений. Если (Q
+ ΔQ) ≤ КУ. Такую продукцию реализуют на рынке без
изм
+ ΔQ) > КУ, то продукцию нельзя признать
изм
соответствующей требованиям радиационной безопасности.
По результатам испытаний продукцию можно признать несоответствующей требованиям радиационной безопасности, если
ΔQ ≤ КУ/2. В этом случае следует провести исследование данной
продукции в лаборатории радиационного контроля в полном соответствии с требованиями методических указаний МУК 2.6.1.717-98
для пищевых продуктов и ветеринарными правилами для кормов
(ВП 13.5.13-00).
Средства измерения. Для определения содержания радионуклидов в продукции животного и растительного происхождения на продовольственных рынках используют приборы, отвечающие требованиям, предъявляемым к средствам измерения и внесенные в табель
оснащения государственных ветеринарных лабораторий. Необходимым условием пригодности гамма-спектрометра, гамма-радиометра
для использования на продовольственных рынках является возможность измерения удельной активности радионуклидов цезия-137
и йода-131. К проведению измерений допускаются приборы, которые в стандартных условиях обеспечивают значение погрешности
измерения пробы «нулевой» активности не более 10 Бк/кг для радионуклидов цезия-137 и 40 Бк/кг для радионуклидов йода-131. За
пробу «нулевой» активности данного радионуклида принимаются
пробы, в которых удельная активность радионуклида не превышает
0,01 Н (Н – норматив, установленный СанПиН для данного радионуклида). Поскольку основной поток на испытаниях составляют именно пробы «нулевой» активности, то в большинстве случаев задача
)
149
испытаний может быть сведена к измерению активности цезия-137
в счетных образцах, приготовленных из проб продукции животного
и растительного происхождения без какого-либо концентрирования
на радиометрических установках со сцинтилляционным счетчиком.
В настоящее время создана новая модификация радиометровспектрометров типа РСУ-01 «Сигнал-М», СКС-99 «Спутник»,
в которой учтена специфика проведения измерений в условиях продовольственных рынков, мясо- и молокоперерабатывающих предприятий. Измерение активности цезия-137 в сельскохозяйственной
продукции можно проводить в том виде, в котором она поступила
в лабораторию на испытания.
В качестве объекта измерения может быть, например, фляга
с молоком, часть туши животного, банка с вареньем, мешок с картофелем и т.п.
Специальный коллиматор дает возможность проводить измерения в таких объектах, как туша, полутуша и т.п., подвешенных на
крюках, что существенно упрощает процесс измерения при входном
радиационном контроле мясосырья. Кроме того, этот тип измерения
позволяет проводить прижизненное определение активности радионуклида цезия-137 в крупном рогатом скоте перед забоем.
Новое программное обеспечение, записанное в приборе, включает в себя контрольные уровни, введенные в нормативных документах ВП 13.5.13-00 и ВП 13.5.13/05-02, регламентирующих порядок
и правила оценки радиационной безопасности продукции животного
и растительного происхождения лабораториями ветеринарно-санитарной экспертизы на продовольственных рынках, а также порядок
и правила входного оперативного радиационного контроля мясного
сырья и крупного рогатого скота при приемке на мясоперерабатывающих предприятиях. В процессе измерения прибор периодически
проводит обработку набранного спектра и сравнение полученных
результатов с соответствующим контрольным уровнем. В тот момент, когда достигнутая точность измерения позволяет дать однозначный ответ о соответствии исследуемой продукции контрольному
уровню, прибор подает звуковой сигнал о том, что измерение может
быть завершено. Специальное программное обеспечение позволяет
получить ответ о соответствии продукции самому жесткому уровню
КУ1 = 20 Бк/кг менее, чем за 5 минут.
150