ЗИИ_Лаб / Лаб_3 / лаб 3 Радиационный контроль металлолома

ИЗМЕРЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ АЛЬФА- И БЕТА-АКТИВНЫМИ РАДИОНУКЛИДАМИ

1. ВВЕДЕНИЕ

Измерение загрязнения различных поверхностей альфа- и бетаактивными радионуклидами необходимо производить при радиационном контроле металлолома (см. п.1.5), поиске радиационных аномалий, обусловленных альфа- и бета-активными радионуклидами, при планировании и выполнении радиационно-опасных работ на АЭС и т.д. Например, для оценки эффективной и эквивалентной доз при внешнем облучении персонала также допускается использование результатов измерений плотности потока ионизирующего излучения(E)R вида R (нейтронное, фотонное, электронное, α- и β-излучение) на

рабочем месте.

В данной работе измерение плотности потока альфа- и бетаизлучения производится с целью оценки поверхностного загрязнения партии металлолома (лабораторный стенд). При проведении подобных измерений, например, радиационном контроле пунктов приема металлолома, следует руководствоваться санитарными правилами СанПиН 2.6.1.993—00 «Гигиенические требования к обеспечению радиационной безопасности при заготовке и реализации металлолома».

2. ПЛОТНОСТЬ ПОТОКА ИОНИЗИРУЮЩИХ ЧАСТИЦ

Плотность потока частиц является одной из характеристик поля ионизирующего излучения. Плотность потока частиц R – это

Если известно приращение флюенса dФ частиц вида R за интервал времени dt , то плотность потока частиц можно выразить через флюенс как

Рекомендуемая в СанПиН 2.6.1.993—00 [10] единица измерения плотности потока частиц – см-2 с-1, единица измерения плотности потока частиц в СИ – м-2 с-1.

3

3. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАДИАЦИОННОМУ КОНТРОЛЮ МЕТАЛЛОЛОМА

В целях обеспечения радиационной безопасности граждан и исключения возможности радиоактивного загрязнения среды обитания человека при заготовке и реализации металлолома следует осуществлять его производственный радиационный контроль с использованием дозиметрических и радиометрических методов. Радиационный контроль металлолома производят в соответствие с санитарными правилами СанПиН 2.6.1.993—00 [10]. Эти правила регламентируют гигиенические требования к обеспечению радиационной безопасности граждан и исключения возможности радиоактивного загрязнения среды обитания человека при заготовке и реализации металлолома, включая организацию и проведение радиационного контроля металлолома, обследование транспортных средств (оборудования), предназначенных к разделке на металлолом, а также порядок оформления на них санитарно-эпидемиологического заключения.

Согласно [10] партия металлолома, МЭД гамма-излучения вблизи поверхности которой (за вычетом вклада природного фона) не превышает 0,2 мкЗв/ч, не имеющая локальных источников и поверхностного загрязнения альфа- и бета-активными радионуклидами, допускается к использованию на территории Российской Федерации без каких-либо ограничений по радиационной безопасности. На нее оформляется санитарно-эпидемиологическое заключение.

Радиационный контроль металлолома

Радиационный контроль заготавливаемого на территории Российской Федерации и ввозимого на ее территорию металлолома осуществляют для своевременного обнаружения его радиоактивного загрязнения. Радиационный контроль следует производить:

при приемке металлолома, в т. ч. на пунктах сбора металлолома;

при подготовке партии металлолома к реализации;

перед реализацией загруженных металлоломом транспортных средств.

Ворганизациях, занимающихся заготовкой металлолома,

проводится производственный радиационный контроль, которому подлежит весь поступающий в организацию металлолом, а также площадки и помещения, предназначенные для размещения металлолома.

4

Производственный радиационный контроль металлолома проводится по уровню гамма-излучения и должен обеспечивать выявление в металлоломе локальных источников или его радиоактивного загрязнения гамма-излучающими радионуклидами.

Для проведения производственного радиационного контроля металлолома могут использоваться как автоматические стационарные средства непрерывного радиационного контроля (ворота, стойки и т. п.), так и переносные средства радиационного контроля (гамма-дозиметры, поисковые радиометры и т. п.) в зависимости от объема заготавливаемого металлолома.

К контролируемым параметрам радиоактивного загрязнения партии металлолома относятся:

МЭД гамма-излучения;

наличие поверхностного радиоактивного загрязнения альфаактивными радионуклидами;

наличие поверхностного радиоактивного загрязнения бетаактивными радионуклидами.

Требования к методикам радиационного контроля металлолома

Производственный радиационный контроль металлолома включает:

1.радиационный контроль всего поступающего в заготовительную организацию металлолома с целью выявления его радиоактивного загрязнения либо наличия в нем локальных источников гаммаизлучения;

2.измерение мощности дозы гамма-излучения при обнаружении превышения радиационного фона вблизи партии или фрагмента

металлолома.

Радиационный контроль партии металлолома, проводимый

лабораториями радиационного контроля (ЛРК), включает:

1.выявление в партии металлолома локальных источников гаммаизлучения;

2.проведение измерений МЭД гамма-излучения на поверхности партии металлолома;

3.выборочную проверку наличия поверхностного загрязнения металлолома альфа - и бета-активными радионуклидами;

4.проведение радиационного обследования порожнего транспортного средства, предназначенного для перевозки партии металлолома, а также измерение МЭД гамма-излучения на поверхности загруженного транспортного средства.

5

Методика радиационного контроля партии металлолома, проводимого ЛРК, должна обеспечивать:

достоверное определение наличия гамма-излучения содержащихся в металлоломе радионуклидов с доверительным значением нижней границы определения МЭД гамма-излучения (над естественным радиационным фоном) не более 0,05 мкЗв/ч;

выявление всех находящихся в партии металлолома локальных источников, создающих МЭД гамма-излучения на поверхности партии более 0,2 мкЗв/ч (над природным фоном);

гарантированное выявление всех содержащихся в партии металлолома локальных источников, создающих МЭД гамма-излучения на расстоянии 10 см от источника более 1 мкЗв/ч;

достоверное выявление в местах проведения выборочных измерений наличия плотности потока альфа-излучения, превышающей 0,04 см-2

с-1;

достоверное выявление в местах проведения выборочных измерений наличия плотности потока бета-излучения, превышающей 0,4 см-2 с-1.

Радиационная безопасность при заготовке и реализации металлолома

При обнаружении в составе партии металлолома радиоактивного загрязнения или локальных источников их идентификация, изъятие и последующее обращение с ними (хранение, транспортирование, захоронение и т. д.) должны проводиться специализированной организацией или подготовленными специалистами, отнесенными к персоналу группы А, в соответствии с требованиями НРБ-99 и ОСПОРБ-99 по согласованию с органом госсанэпидслужбы, на подконтрольной территории (подконтрольном объекте) которого находится металлолом.

При обнаружении в процессе радиационного контроля металлолома значений МЭД гамма-излучения на его поверхности более 1 мкЗв/ч лица, проводившие радиационный контроль, должны немедленно прекратить дальнейшие работы и проинформировать об этом руководство ЛРК (заготовительной организации) и орган госсанэпидслужбы, на подконтрольной территории (подконтрольном объекте) которого находится металлолом. Руководство ЛРК (заготовительной организации) должно принять меры к ограничению доступа посторонних лиц в зону с повышенным уровнем гаммаизлучения (более 0,1 мкЗв/ч над природным фоном) и дальнейшие

6

действия проводить по согласованию с органом госсанэпидслужбы в соответствии с требованиями санитарных правил по обеспечению радиационной безопасности.

Извлеченные из партии металлолома локальные источники могут, по согласованию с органом госсанэпидслужбы, помещаться для временного хранения в металлические контейнеры, расположенные в специально предназначенных для этого помещениях, обеспечивающих их сохранность и исключающих возможность несанкционированного доступа к ним посторонних лиц. МЭД гамма-излучения (за вычетом природного фона) на внешней поверхности стен помещения, в котором размещается контейнер с извлеченными локальными источниками не должна превышать 0,1 мкЗв/ч. Порядок хранения и захоронения локальных источников согласовывается с органом госсанэпидслужбы. Результаты радиационного контроля металлолома заносят в специальный журнал.

4. РАДИОМЕТРЫ-ДОЗИМЕТРЫ ДЛЯ РАДИАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ МЕТАЛЛОЛОМА

Радиометр-дозиметр МКС-РМ1402М (Рис. 1) состоит из пульта и 5-ти блоков детектирования. Радиометр с блоком детектирования БД05, выполненного на основе пропорционального счетчика со слюдяным окном, предназначен для измерения:

1.плотности потока альфа-частиц в диапазоне от 1 до 5·105 мин- 1см-2 при основной относительной погрешности не более ± (20+10/H) %, где H – измеренное значение.

2.плотности потока бета-частиц в диапазоне от 10 до 106 мин-1см-2 для энергий бета-излучения 0,15 - 3,5 МэВ при основной относительной погрешности не более ± (20+100/H) %, где H – измеренное значение.

Рис. 1. Радиометр-дозиметр МКС-РМ1402М

7

Также дополнительно с блоками детектирования БД-01, 02 и 03 радиометр предназначен для измерения мощности эквивалентной дозы фотонного излучения, а блоком БД-04 – мощность эквивалентной дозы нейтронного излучения. Технические характеристики радиометрадозиметра с блоками БД-01-04 представлены в таблице 1.

Таблица 1. Технические характеристики радиометра-дозиметра МКС-РМ1402М с разными блоками детектирования

Радиометр-дозиметр ДРБП-03 (Рис. 2) с блоком детектирования БДГ-01 выполняет функции дозиметра. Выполнен на основе газоразрядного счетчика и предназначен для измерения мощности амбиентного эквивалента дозы Н*(10) в диапазоне от 0,1 мкЗв/ч до 3 Зв/ч, амбиентного эквивалента дозы Н*(10) в диапазоне от 1 мкЗв до 10 Зв для энергий гамма-излучения в диапазоне от 0,05 до 3 МэВ при основной погрешности измерений ± 20 %.

Радиометр с блоком детектирования БДБА-02 на основе газоразрядного счетчика предназначен для измерения:

1.плотности потока альфа-частиц в диапазоне от 0,1 до 700 с-1см-2 при основной относительной погрешности не более ± 20 %.

2.плотности потока бета-частиц в диапазоне от 0,1 до 700 с-1см-2 для энергий бета-излучения 0,15 - 3,5 МэВ при основной относительной погрешности не более ± 20 %

8

Радиометр-дозиметр имеет функцию звуковой сигнализации скорости счета импульсов на головные телефоны.

Рис. 2. Дозиметр ДРБП-03

Целью данной работы является проведение радиационного контроля партии металлолома (лабораторный стенд).

5. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1.Внимательно ознакомиться с описанием работы.

2.Получить у преподавателя необходимые приборы. Подготовить приборы к работе.

3.Внимательно изучить рекомендации по проведению радиационного контроля металлолома.

Поиск локальных источников загрязнения

4.Соответствующим детектором произвести ряд измерений МЭД гамма-излучения равномерно по всей партии металлолома (лабораторный стенд, рис. 3) на расстоянии 10 см с целью выявления всех содержащихся в партии металлолома локальных источников, создающих МЭД гамма-излучения от источника более 1 мкЗв/ч.

5.В случае, если локальные источники были выявлены, следует удалить из партии эти источники.

6.Произвести более детальные исследования МЭД на поверхности партии с целью выявления всех находящихся в партии металлолома локальных источников, создающих МЭД гамма-излучения более 0,2

9

мкЗв/ч (над природным фоном). При обнаружении таких локальных источников, удалить их из партии металлолома.

7.Соответствующим детектором произвести измерения плотности потока альфа-излучения равномерно по поверхности партии с целью

выявления источников, создающих плотность потока, превышающую 0,04 см-2 с-1. Измерения следует проводить осторожно, чтобы не повредить чувствительную поверхность детектора. При обнаружении таких локальных источников, удалить их из партии металлолома.

8.Соответствующим детектором произвести измерения плотности потока бета-излучения равномерно по поверхности партии с целью

выявления источников, создающих плотность потока, превышающую 0,4 см-2 с-1. При обнаружении таких локальных источников, удалить их из партии металлолома.

Рис. 3. Лабораторный стенд «Радиационный контроль металлолома

10

Проведение заключительных измерений

9.После того, как был произведен поиск локальных источников загрязнения, удаление их из партии, произвести повторно измерения МЭД и плотности потока альфа- и бетаизлучений согласно пунктам 4 – 8. Данные занести в таблицу 2.

10.Результаты измерений представить с учетом неопределенностей согласно инструкции (п. 6).

11.Провести анализ результатов, сделать вывод о возможности оформления санитарно-эпидемиологического заключения на транспортировку партии металлолома. Обосновать.

Таблица 2. Представление результатов обследования партии металлолома

6. ИНСТРУКЦИЯ ПО ОЦЕНКЕ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ ПЛОТНОСТИ ПОТОКА ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ

При многократных измерениях

Действие 1. Произвести измерение плотности потока ионизирующего излучения, (E)R , в соответствии с инструкцией к используемому

прибору.

Например, бета-радиометром ДКС-96Б1 с блоком детектирования БДЗБ-99 производят n измерений плотности потока β-излучения (E)

в единицах част./(см2·мин).

250; 285; 289; 267; 274

Действие 2. На основе полученных значений вычисляют среднее

Действие 3. Анализируют источники погрешности результата измерений.

Среднее квадратическое отклонение, характеризующее случайную составляющую погрешности при измерениях плотности потока S (E) вычисляют по формуле

_______________

* Здесь и далее знак тильды над буквой, обозначающей характеристику погрешности (неопределенности), означает, что данная характеристика приведена в относительном виде.

Действие 4. Границы неисключенной систематической погрешности определены при калибровке дозиметра и указаны в паспорте. Например, для бета-радиометра ДКС-96Б1 в паспорте указана погрешность измерения в виде уравнения (20 8/ (E)R ) , где (E)R - измеряемое

значение плотности потока.

В данном случае границы неисключенной систематической погрешности определяют по формуле

_____________

* В выражениях для границ погрешностей при равных значениях отклонений от нуля знак ± здесь и далее опущен.

12