Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
22
Добавлен:
29.02.2016
Размер:
586.94 Кб
Скачать

1

Тема 9 ЛИКВИДАЦИЯ ПОСЛЕДСТВИЙ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЕРРИТОРИЙ

1.Дезактивация территорий, объектов и техники

2.Организация агропромышленного производства в условиях радиоактивного загрязнения территории

Вопрос 1. Дезактивация территорий, объектов и техники

В ходе ликвидации последствий катастрофы на ЧАЭС возникли проблемы в дезактивации территории, различных объектов, техники, имущества, воды, продуктов и т.д. Учитывая, что дезактивация будет продолжаться и в последущие годы, поэтому рассмотрим эту проблему подробнее.

Общая методика оценки дезактивации

Снижение уровня радиоактивного, загрязнений местности может произойти и без применения, средств дезактивации, как вследствие естественного распада радионуклидов, так и под действием атмосферных осадков, воздушных потоков и других причин. Так, в Чернобыльской зоне по истечении 90 суток количество радионуклидов на кронах деревьев уменьшилось в 8 раз.. Однако такая самодезактивация больше связана с миграцией, чем дезактивацией.

Дезактивация это процесс удаления радиоактивных веществ с различных поверхностей, жидкостей, продуктов и т.д. Этот процесс является обратным, радиоактивному загрязнению.

Цель дезактивации — обеспечить радиационную безопасность, прежде всего людей, а также экологическую безопасность в биосфере. Цель считается достигнутой, если уровни радиоактивного загрязнения объектов снижаются ниже допустимых норм.

Для оценки качества дезактивации введен ряд показателей.

Коэффициент дезактивации:

 

Кд = Ан / Ак,

(1)

где А н и А к - соответственно начальное (до дезактивации) и конечное (после дезактиваций) радиоактивное загрязнение поверхностей объектов.

Примечание. Коэффициент дезактивации - величина не постоянная, она зависит, от

2

условий радиоактивного загрязнения, применяемых способов дезактивации, качества дозиметрических измерений.

Помимо Кд, эффективностьдезактивации можно оценить посредством доли удаленных в процессе дезактивации радиоактивных загрязнений βғ или оставшихся на поверхности загрязнений после дезактивации αf Эти величины соответственно

равны:-

 

af

= (Ак / Ан) ·100%); βf =( ( Ан - Ак)/ Ан ) ) ·100%.

(2)

Коэффициент снижения мощности дозы (МД) – Кс,

который

показывает уменьшение опасности облучения людей,

равен:

 

 

 

Кс = Рн / Рк

(3)

где Рн и Рк - начальная (до дезактивации) и конечная (после дезактиваций) мощности доз.

Коэффициент дезактивации КД можно выразить через коэффициент снижения мощности дозы КС,:

К д = ( n 2 / n 3 )

(4)

где n 2 - параметр, связывающий загрязнение поверхности объектов с дозой, получаемой от этой поверхности; n 3 - параметр, связывающий предельно допустимую дозу (ПДД) и допустимый уровень загрязнения.

ДЛЯ транспорта, одежды, отдельных участков местности можно считать: Кд = Кс

Для оценки качества очистки воды и воздуха вводятся соответственно коэффициенты очистки воды и воздуха:

'

Коч = Сн А / Ск А,

(5)

где

СнА, СкА – концентрация

радиоактивных веществ

(или объемная активность)- до и после дезактивации соответственно.

Если учитывать опасность попадания радиоактивных веществ в организм человека, то требуемые значения коэффициента очистки можно представить в виде:

Коч тр = СН / ДК,

(6)

где ДК — допустимая концентрация.

 

 

 

 

 

3

Способы дезактивации

 

 

Объектами дезактивации в результате радиоактивного

загрязнения обычно являются: почва, воздух, водоемы, посевы,

пастбища, растения, животные, сооружения, дороги, транспорт,

одежда, человек и др. Очевидно, что способы дезактивации этих

объектов будут разными.

 

 

 

Классификация способов дезактивации объектов и

техники (см. рис. 1):

 

 

 

 

СПОСОБЫ ДЕЗАКТИВАЦИИ ТЕРРИТОРИИ,

 

ОБЪЕКТОВ И ТЕХНИКИ

ЖИДКОСТНЫЕ

 

БЕЗЖИДКОСТНЫЕ

КОМБИНИРОВАННЫЕ

Снятием

 

Струей

Пылеотса-

Изоляцией

загрязненного

 

газа

сыванием

загрязненной

слоя

 

 

 

 

поверхности

Дезактивирующими

 

 

 

Электрическим

Использованием

 

полем и

растворами и пеной

 

 

 

 

сорбентов

 

ультразвуком

 

 

 

 

 

 

Струей воды

Стиркой и

 

 

 

экстракцией

Протиранием

Фильтрация

Паром

 

При помощи

щетками

 

 

 

затвердевающих пленок

Рис. 1 Классификация способов дезактивации объектов и техники

- жидкостные (струей воды, дезактивирующими растворами, пеной, электрическим полем, ультразвуком, стиркой и экстракцией, использованием сорбентов);

- безжидкостные (струей газа, в том числе воздуха,

4

пылеотсасыванием, механическим снятием загрязненного слоя, изоляцией загрязненной поверхности);

- комбинированные (фильтрация, протирание щѐтками, ветошью, паром, при помощи затвердевающих пленок).

Способы и технические средства дезактивации, характеристика способов дезактивации, составы растворов для дезактивации приведены в таблицах 1,2,3

Таблица-1 Способы и технические средства дезактивации

Способ

Объекты

 

Технические средства

п/п

дезактивации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Струѐй газа

Техника,

ТМС-65

Отработавшие срок реактивные

оборудование,

ТМС-65М

двигатели, компрессоры

 

 

дороги

 

 

 

 

 

 

Здания,

 

 

 

Пылеотсасыва-

помещения,

ДК-4К

Бытовые и промышленные пылесосы,

2

оборудование,

подметально- и тротуароуборочные

 

нием

техника, одежда,

ДК-4Д

машины

 

 

 

 

 

дороги

 

 

 

 

Местность,

 

 

 

 

грунтовые

 

Бульдозеры, скреперы, дернорезы,

 

Снятием

дороги,

 

грейдеры, землеройная техника,

3

загрязненного

строительные

 

снегоочистители и снегопогрузчики,

 

слоя

материалы,

 

пескоструйные, абразивные аппараты,

 

 

здания,

 

химические реагенты, скребки и щетки

 

 

помещения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Местность,

 

Краны для укладки бетонных плит,

 

 

дороги,

 

 

Изоляцией

 

асфальтоукладчики, самосвалы, песко-

 

территория

 

4

загрязненной

 

и жижеразбрасыватели, плуги и другая

населенных

 

 

поверхности

 

техника для перепахивания,

 

пунктов, здания

 

 

 

 

земснаряды

 

 

и помещения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Техника,

 

 

 

Струѐй воды

транспортные

АРС-14(15)

Мотопомпы, пожарные машины,

5

средства,

поливомоечные машины,

 

под давлением

дороги, здания,

ТМС-65

растворонасосы

 

 

помещения, СИЗ

 

 

 

 

 

 

 

 

Дезактивирующ

 

АРС-14(15)

Краскопульты, сельскохозяйственные

6

ими растворами

Тоже

ДК-4

опрыскиватели, поливомоечные

 

 

 

 

машины

 

 

 

 

 

 

 

Аппаратура,

 

 

 

 

самолеты,

 

 

7

Пеной

вертолеты,

 

Пожарные машины, генераторы пены

 

 

оптические

 

 

 

 

приборы

 

 

 

 

 

 

 

 

Стиркой и

Одежда, белье,

 

Стиральные машины бытовых и

 

обмундирование

 

8

 

городских прачечных, оборудование

экстракцией

, СИЗ, х/б

 

 

 

химических чисток

 

 

изделия

 

 

 

 

 

5

 

 

Оборудование,

 

 

9

Паром

техника,

АГВ-Зу

Паровые котлы

окрашенные

 

 

 

 

 

 

изделия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Местность,

 

Краскопульты и распыляющие

 

При помощи

дороги,

 

 

 

устройства, вертолеты, машины для

10

дезактивирующ

населенные

АРС-14(15)

 

их пленок

пункты, здания,

 

внесения жидких органических

 

 

удобрений

 

 

помещения,

 

 

 

 

 

 

 

Водоемы,

 

Пескоразбрасыватели, устройства для

11

Использование

здания,

 

распыла порошков, средства

м сорбентов

помещения и др.

 

применения дезактивационных

 

 

 

 

объекты

 

растворов

 

 

 

 

 

Рис. 1. Дегазационный комплект ДК-4

6

Таблица -2 Характеристика способов дезактивации

Дезактивируем

 

Способ

 

Применяем

Коэфф.

Характеристика способов

 

дезактиваци

 

ые

дезактив

ые материалы

 

 

 

дезактивации

 

и

 

средства

ации

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Безжидкостные способы дезактивации

 

Пескоструйн

 

 

 

 

Одновременное удаление краски

Непористые

Пескоструйн

7

и ржавчины. Возможно

материалы

ая

ый аппарат

повреждение обрабатываемой

обработка

 

 

 

 

 

 

 

поверхности

 

 

 

 

 

 

 

Сухие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пористые и

Вакуумирова

Пылесос

2-8

Удаление нефиксированных

непористые

ние

радиоактивных частиц

 

 

 

 

материалы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пористые и

Удаление

Механич.

 

 

Применяется для обработки

непористые

верхнего

средства и

 

 

15

небольших поверхностей. Низкая

материалы,

слоя или

растворите

 

 

производительность

бетон

краски

ли

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Жидкостные способы дезактивации

Непористые

 

 

 

 

 

 

 

 

 

материалы,

 

 

 

 

 

 

Большой расход воды,

металлы,

Обработка

 

 

 

 

Брандспойт

2-10

необходимость сбора и удаления

пластмассы,

струей воды

 

 

 

 

сточных вод

лакокрасочные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

покрытия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Непористые

 

 

 

 

 

 

Необходимость использования

окрашенные и

Обработка

Источник

 

 

10

специального оборудования и

замасленные

струей пара

пара

 

 

обеспечения стока воды

поверхности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раствор

 

 

Относительно небольшие

 

 

 

ПАВ и

 

 

 

 

Мытьѐ

 

 

расходы дезактивирующего

Стекло и

 

ГМФН

 

 

щетками или

100

раствора (3 л/м). Большое время

металл

(гексамета-

ветошью

 

 

дезактивации. Необходимость

 

фосфат

 

 

 

 

 

 

 

сбора и удаления сточных вод

 

 

 

натрия)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раствор

 

 

Относительно небольшие

 

 

 

моющего

 

 

расходы дезактивирующего

Мягкая сталь

Мытьѐ

средства и

1000

раствора (3 л/м). Большое время

 

 

 

кислоты

 

 

дезактивации. Необходимость

 

 

 

(HCl)

 

 

сбора и удаления сточных вод

 

 

 

 

 

 

 

Относительно небольшие

 

 

 

Раствор

 

 

расходы дезактивирующего

Плексиглас

Мытьѐ

соляной

26

раствора (3 л/м). Большое время

 

 

 

кислоты

 

 

дезактивации. Необходимость

 

 

 

 

 

 

 

сбора и удаления сточных вод

 

 

 

 

 

 

 

Относительно небольшие

 

 

 

Растворы

 

 

расходы дезактивирующего

Гипс

Мытьѐ

3-50

раствора (3 л/м). Большое время

кислот

 

 

 

 

 

дезактивации. Необходимость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сбора и удаления сточных вод

Продолжение Таблицы 2

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

3

 

4

 

5

 

7

Металлические

 

 

 

 

 

 

 

 

 

поверхности,

 

 

Подогретые

 

 

Одновременное удаление

 

покрытые

 

Мытьѐ

растворы

 

1000

 

 

 

продуктов коррозии

 

 

продуктами

 

 

 

кислот.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

коррозии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мытье с

Раствор

 

 

Небольшой расход

 

 

 

 

 

кислоты (0,5М

 

дезактивирующего

 

 

Керамика

 

одновременн

500

 

 

 

HCl + 0,5M

 

раствора, необходимость

 

 

 

 

 

ой протиркой

 

 

 

 

 

 

 

H2SO4)

 

 

сбора жидких отходов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фенолитовые

 

 

 

 

 

 

Небольшой расход

 

 

асбоэбонитовые

Мытье с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дезактивирующего

 

 

и диабазовые

одновременн

Раствор кислот

11-25

 

 

раствора, необходимость

 

 

плитки,

 

ой протиркой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сбора жидких отходов

 

 

текстолит

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СМС-1 (контакт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Петрова – 45%,

 

 

 

 

 

 

 

Мытье с

кальцинирован

 

Небольшой расход

 

 

 

 

 

ная сода – 45%,

 

дезактивирующего

 

 

Линолеум

 

одновременн

1000

 

 

 

метасиликат

раствора, необходимость

 

 

 

 

 

ой протиркой

 

 

 

 

 

 

натрия – 7%,

 

сбора жидких отходов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

карбометилцел

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-люлоза – 3%)

 

 

 

 

 

 

 

Комбинированные способы дезактивации

 

 

 

 

 

Мытье и

Раствор

 

 

Небольшой расход

 

 

Нержавеющая

удаление

кислоты,

 

1000

дезактивирующего

 

 

сталь

 

поверхностно

механические

раствора, необходимость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

го слоя

средства

 

 

сбора жидких отходов

 

 

 

 

 

Мытье и

 

 

 

 

Небольшой расход

 

 

Дерево

 

удаление

Растворы ПАВ

20

дезактивирующего

 

 

окрашенное

 

поверхностно

раствора, необходимость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

го слоя

 

 

 

 

сбора жидких отходов

 

 

 

 

 

Нанесение

Опрыскиватель

 

Переход радиоактивных

 

 

Металлы,

 

Механические

 

частиц в образующуюся

 

 

 

пленок

 

 

 

окрашенные

средства для

1000

на поверхности

 

 

полимерных

 

 

поверхности

удаления

 

 

полимерную пленку,

 

 

материалов

 

 

 

 

 

 

 

верхнего слоя

 

отсутствие жидких РАО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полимерное

 

 

Переход радиоактивных

 

 

Поверхности,

Нанесение

покрытие

 

 

 

 

 

 

частиц в образующуюся

 

 

окрашенные

пленок

содержащие

 

 

 

1000

на поверхности

 

 

масляной

 

полимерных

10-12% ПВС и

 

 

 

 

полимерную пленку,

 

 

краской

 

материалов

5-10% раствор

 

 

 

 

 

отсутствие жидких РАО

 

 

 

 

 

 

 

соды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полимерное

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

покрытие на

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

основе 15%

 

 

 

 

 

 

 

 

Нанесение

раствора

 

 

Переход радиоактивных

 

 

Поверхности,

поливинил-

 

 

частиц в образующуюся

 

 

пленок

 

 

 

 

окрашенные

бутираля с

 

1000

на поверхности

 

 

полимерных

 

 

 

эмалями

 

добавками 40%

 

полимерную пленку,

 

 

 

материалов

 

 

 

 

 

 

муравьиной

 

 

отсутствие жидких РАО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кислоты, 35%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

метиленхлорида

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и 10% толуола

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3 - Составы растворов для дезактивации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Составы

 

Компоненты

 

Количество

 

 

 

Примечание

 

 

 

раствора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Состав

 

ДС-10

 

5-10 г

 

Обеззараживание поверхности.

 

 

№1

 

вода

 

 

1 л

 

Удаление

нефиксированных

и

 

8

Состав

Стиральный

 

3 г

слабофиксированных

загрязнений

при

№2

порошок

 

 

дезактивации оборудования, помещений,

 

Щелочь

 

10 г

автомобили

 

 

 

 

 

вода

 

1 л

 

 

 

 

 

 

Состав

ДС-РАС

 

10 мл

 

 

 

 

 

 

№3

вода

 

1 л

 

 

 

 

 

 

Состав

Перманганат

 

40 г

Дезактивация

поверхностей

из

№4

калия

 

5 г

нержавеющих

сталей.

 

После

 

Серная кислота

1 л

дезактивации

проводится

обработка

 

Вода

 

 

составом №2 и №3

 

 

 

Состав

Перманганат

 

5 г

Дезактивация поверхностей оборудования

№5

калия

 

50г

из

углеродистых

сталей.

После

 

Щелочь

 

1 л

дезактивации

составом

№5

поверхности

 

вода

 

 

обрабатывают водным 1%-ым раствором

 

 

 

 

щавелевой

кислоты.

Состав

№5

 

 

 

 

применяется для дезактивации в ваннах

Состав

Едкий

натр

10 г

Дезактивация поверхностей оборудования

№6

(калий)

 

10 г

из углеродистых сталей

 

 

 

 

Трилон Б

 

1 л

 

 

 

 

 

 

 

Вода

 

 

 

 

 

 

 

 

Состав

Лимонная

 

10 г

Применяется

для дезактивации ценного

№7

кислота

 

1 л

оборудования

 

 

 

 

 

Вода

 

 

 

 

 

 

 

 

Разновидностью безжидкостного способа является био-

логический.

Для каждого объекта применимы только свои способы

дезактивации. Коротко остановимся только на некоторых:

Один из

наиболее

эффeктивных cпocoбов – применение

дезактивирующих растворов ( ДР). ДР на основе поверхностно-

активных веществ (ПАВ) смачивают поверхность, из пор

которой

радиоактивные

вещества переводятся в раствор. Обычно в такие

растворы

добавляют

комплексообразующие

вещества,

связывающие

радионуклиды. Последние извлекаются из пор

сооружений, бетонных или асфальтовых дорог, металлических и деревянных поверхностей за счет адсорбции и перевода в ДР. Для повышения адсорбции в ДР часто добавляют органические и неорганические добавки, выполняющие роль активного моющего процесса. Последние используются и для дезактивации одежды.

Вторая группа ДР представляет собой окислительно-

восстановителъные ДР.

Основу этой группы, кроме ПАВ, составляют кислоты и щелочи. После аварии на ЧАЭС для дезактивации были опробованы новые и давно известные ДР, в том числе и зарубежные.

9

Результаты дезактивацией показали, что ДР типа СФ (ПАВ + комплексообразователь) оказались неэффективными.

ДР на базе кислот и щелочей оказались более эффективными при дезактивации замасленных поверхностей и поверхностей, подвергшихся коррозии.

Высокие показатели дезактивации достигнуты с помощью ДР, основным компонентом которых являются сорбенты.

Дезактивация зданий и сооружений

Здания из кирпича, бетона и деревянные обрабатывались разными способами. Наиболее типичные:

-обмывание струей воды среднего давления (8МПа), Кд = 1,8 -10;

-обработка паром, Кд = 4;

-обработка металлической щеткой, Кд = 2,5;

-пылеотсасывание и последующая обработка щеткой с песком,

Кд = 3;

-обработка пескоструйным аппаратом , Кд = 20;

-обработка латексными пленками, Кд = 3,3-10.

Лучше дезактивируются окрашенные поверхности, хуже - кирпичная кладка, бетонные плиты.

Дезактивации транспорта

В ликвидации последствий аварии на ЧАЭС принимало участие более 15 тысяч автомобильной, инженерной и другой техники. До настоящего времени сохранились пункты специальной обработки (ПуСО), где по особой технологии производится, дезактивация транспорта. На ПуСО имеется несколько площадок с эстакадами, последовательно проходя через которые транспорт дезактивируется различными, способами.

На площадке № 1 техника подвергается очистке от естественной грязи, проходит дозиметрический, контроль.

На площадке № 2 техника обрабатывается струей воды и раствором СФ-2У.

На площадке № 3 ставится задача дезактивации глубинных загрязнений. Для этого используется ряд ДР, обеспечивающих и удаление лакокрасочных покрытий, обработка проводится средненапорной водной струей, паром и парожидкостной струей.

На площадке №4 производится дезактивация моторно-ходовой части с частичной разборкой. Дезактивация проводится водной

10

струей с давлением до 10МПа и давлением пара до 0,4 МПа, Иногда применяют пленки и пескоструйные аппараты для дезактивации ходовой части. Если после дозиметрического контроля результаты неудовлетворительны, то проводится повторная дезактивация.

На площадке № 5 проводится техническое обслуживание (замена масел, прокладок и т.д.) и дозиметрический контроль.

На площадке № 6 сосредотачивается техника для использования по прямому назначению.

Дезактивация одежды Способ дезактивации одежды определяется особенностями радиоактивного загрязнения и свойствами материала, из которого она изготовлена. Поэтому одежда сначала сортируется по типу материала и степени загрязнения и затем определяется способ ее дезактивации. Одежда может обрабатываться как жидкостными, так и безжидкостными способами. Если применяют оба способа , то вначале проводят пылеотсасывание, отдельные части очищаются щетками, снятая одежда либо выколачивается, либо вытряхивается. После этого применяется или стирка или экстракция.

Перед стиркой одежду обычно вымачивают в 2 % растворе суспензии на основе глинистых сорбентов в течение 10 минут.

Стирка производится обычным способом, но в составе ДР используются разные компоненты. Эффективность дезактивации резко повышается, если в ДР добавляется глина.

Экстракцией называют разделение смеси твердых или жидких веществ с помощью избирательного растворителя. В качестве растворителя могут быть использованы дихлорэтан, трихлортрифторэтан и др. Как и стирка, процесс включает мойку, полоскание, отжим и сушку горячим воздухом.

Дезактивация дорог, грунта, воды, лугов и сельскохозяйственных угодий

Дезактивация дорог. Дороги бывают грунтовые и с покрытием (бетонным или асфальтовым). Для дезактивации обычно используют поливочно-моечные машины городского хозяйства. Сконструированы и специальные машины, которые спереди струей воды смывают радионуклиды с твердого покрытия, а сзади имеется всасывающее устройство, через которое отработанная вода поступает в специальный резервуар (содержимое которого потом хоронят). Коэффициент дезактивации такой машины не меньше

Соседние файлы в папке Лекции Поляков Защита населения