Защитные материалы

Железо используется в защите в виде изделий из стали и чугуна – прокат, поковка, дробь.

Сталь углеродистая с легирующими элементами является основным конструкционным материалом для изготовления узлов реакторных установок. Она относится к материалам, в которых хорошо сочетаются конструкционные и защитные свойства. Масса защиты из стали от -излучения на 30 %

больше массы эквивалентной свинцовой защиты, однако повышенный расход материала компенсируется лучшими конструкционными характеристиками стали.

Под действием тепловых нейтронов железо, являющееся основной составной частью стали, активируется с образованием радионуклида 59Fe (Т1/2 = 45,1 сут.).

Защитные материалы

Свинец используется в защите в виде отливок, листов и дроби. Из имеющихся дешевых материалов свинец обладает наиболее высокими защитными свойствами от -излучения. Его целесообразно использовать при

необходимости ограничения размеров и массы защиты.

Применение свинца ограничивается низкой температурой плавления. Защитные материалы вольфрам, тантал могут использоваться в горячих зонах, в которых применение свинца исключается. Использовать эти металлы для защиты промышленных реакторов нецелесообразно, так как они крайне дороги.

Защитные материалы

Бетон является основным материалом для защиты от излучений, если масса и размер защиты не ограничиваются другими условиями.

Бетон, применяющийся для защиты от излучений, состоит из заполнителей, связанных между собой цементом. В состав цемента в основном входят окислы кальция, кремния, алюминия, железа и легкие ядра, которые интенсивно поглощают -излучение и

замедляют быстрые нейтроны.

Поглощение нейтронов бетонной защитой может быть значительно увеличено введением соединения бора в состав материала защиты.

Конструкция биологической защиты

Внутрикорпусная защита в радиальном от активной зоны направлении обычно представляет собой железо-водную защиту (ЖВЗ), т. е. чередующиеся слои стали и воды. Толщина ЖВЗ 35–50 см. Например, в реакторе ВВЭР-440 толщина радиальной радиационной защиты 48 см, из которых 24 см – вода.

Защита вверх обеспечивается слоем воды, крышкой и другими защитными устройствами. Вниз от активной зоны радиационная защита – вода или ЖВЗ.

За пределами корпуса защита выполняется из бетона или из воды и бетона. На АЭС с ВВЭР-1000 предусмотрена сухая боковая защита: вместо бака с водой слой серпентинитового бетона, охлаждаемый специальным технологическим контуром.

Конструкция биологической защиты

На АЭС с реакторами любого типа стены и перекрытия помещений, стены бассейнов выдержки, шахт ревизии оборудования выполняются, как правило, из железобетонных конструкций.

Металлическими конструкциями биозащиты являются защитные двери, люки, плиты, закладные детали и т. п.

Вода в качестве материала биозащиты применяется также в бассейнах выдержки и перегрузки и в шахтах ревизии оборудования.

Организационные методы РЗ

Основным организационным принципом обеспечения радиационной безопасности персонала и населения при эксплуатации АЭС является строгое соблюдение режима зон, а также строгий контроль за пересечением установленных границ зон людьми и радиоактивными материалами. При разделении на зоны учитываются:

грузовые и людские потоки;

технологический процесс;

характер и возможная степень загрязнения помещений радиоактивными веществами.

Организационные методы РЗ

Все здания и сооружения АЭС разделяются на две зоны:

зона строгого режима – возможно воздействие на персонал радиационных факторов: внешних гамма- бета- и нейтронного излучений, загрязнение воздушной среды помещений радиоактивными газами и аэрозолями, загрязнение поверхности строительных конструкций и оборудования радиоактивными веществами;

зона свободного режима – исключается воздействие на персонал радиационных факторов.

Вход в помещения зоны строгого режима (ЗСР) осуществляется через санитарные пропускники с обязательным переодеванием персонала.

Организационные методы РЗ

Помещения зоны строгого режима разделяются на:

необслуживаемые помещения – боксы, камеры и другие герметичные помещения, где размещается технологическое оборудование;

периодически обслуживаемые помещения – помещения для проведения ремонта оборудования и других работ, связанных с вскрытием технологического оборудования, узлы загрузки и выгрузки радиоактивных материалов, временного хранения и удаления отходов;

помещения постоянного пребывания персонала –

щитовые, операторские и другие помещения, где персонал может находиться в течение всей смены.

Организационные методы РЗ

Одной из важных организационных мер радиационной защиты является выдача разрешений на производство работ в зоне строгого режима наряда-допуска, в котором указывается:

место, время и условия проведения работ;

необходимые меры и средства обеспечения радиационной безопасности;

состав бригады;

лица, ответственные за выполнение правил радиационной безопасности.