- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •«Защита от ионизирующих излучений»
- •Глава 1 строение вещества и радиоактивность
- •Строение вещества
- •Радиоактивность
- •Превращения атомных ядер
- •1.4 Виды ионизирующих излучений
- •1.5 Закон радиоактивного распада
- •1.6 Активность и единицы ее измерения
- •Глава 2. Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом
- •2.1 Взаимодействие альфа и бета - излучения с веществом
- •2.2 Взаимодействие фотонного излучения с веществом
- •2.3 Взаимодействие нейтронного излучения с веществом.
- •Глава 3.Дозиметрические величины и их нормирование
- •3.1. Виды доз облучения
- •3.2. Мощность дозы
- •3.3. Нормы радиационной безопасности (нрб-99)
- •3.4 Операционные величины.
- •3.5 Статистическая оценка результатов радиационных измерений
- •Глава 4 биологическое действие ионизирующего излучения
- •4.1 Механизм биологического действия излучения
- •4.2 Классификация возможных последствий облучения
- •4.3 Детерминированные эффекты
- •4.4 Стохастические эффекты
- •4.5 Концепция беспороговой линейной зависимости «доза – эффект»
- •4.6 Современный взгляд на линейную беспороговую концепцию (лбк)
- •Глава 5 источники ионизирующих излучений на аэс
- •4 1 Контур 2 контур
- •5.2 Источники внешнего ионизирующего излучения на аэс.
- •«Собственной»;
- •Осколочной;
- •Коррозионной активностями.
- •5.3 Источники загрязнения радиоактивными аэрозолями и газами
- •5.4 Загрязненность поверхностей
- •Глава 6 радиационная защита на аэс
- •Метод защиты барьером (материалом);
- •Метод защиты расстоянием;
- •Метод защиты временем.
- •6.1 Расчет защиты от альфа и бета-излучения
- •6.2 Расчет защиты от гамма-излучения
- •Глава 7 методы регистрации ионизирующего излучения
- •7.1 Основные принципы регистрации ионизирующего излучения
- •7.2 Ионизационный метод регистрации ионизирующих излучений
- •7.3 Сцинтилляционный метод регистрации ионизирующих излучений
- •7.4 Полупроводниковый метод регистрации ионизирующих излучений
- •7.5 Люминесцентные методы регистрации ионизирующих излучений
- •7.6 Методы регистрации нейтронов
- •Глава 8 радиометрические и спектрометрические измерения
- •8.1 Радиометрические измерения
- •8.2 Спектрометрические измерения
- •Сцинтилляционные гамма-спектрометры.
- •Однокристальный гамма-спектрометр фотопоглощения.
- •Двухканальный гамма- спектрометр фотопоглощения с защитой антисовпадениями
- •Универсальный спектрометрический комплекс уск гамма плюс
- •Глава 9 основные правила организации работ с источниками ионизирующих излучений
- •Требования к производственным помещениям, зданиям и сооружениям.
- •Меры индивидуальной защиты и правила личной гигиены персонала
- •Требования к санитарно-бытовым помещениям.
- •Требования к персоналу
- •Организационные мероприятия, обеспечивающие радиационную безопасность работ.
- •Технические мероприятия, обеспечивающие радиационную безопасность.
- •Система радиационного контроля аэс.
- •Радиационный дозиметрический контроль на аэс
- •Радиационный дозиметрический контроль в зоне контролируемого доступа
- •Индивидуальный дозиметрический контроль
- •Термины и определения
- •Литература
4 1 Контур 2 контур
6
Рис. 6.1 Схема
1 – корпус реактора; 2 – тепловыделяющие элементы (ТВЭЛ); 3 – парогенератор (ПГ);
4 – циркуляционный насос (ГЦН); 5 – турбина; 6 – конденсатор; 7 – генератор.
Возможны следующие виды радиационного воздействия на персонал:
внешнее облучение от оборудования, содержащего радиоактивные вещества;
внутреннее облучение за счёт вдыхания радиоактивных веществ в виде аэрозолей;
контактное облучение за счёт радиоактивного загрязнения кожных покровов и спецодежды;
внешнее облучение, обусловленное радиоактивным загрязнением поверхностей оборудования и помещений, а также наличием в воздухе радиоактивных газов.
Основными факторами радиационного воздействия на персонал являются потоки внешнего ионизирующего излучения (в основном гамма-излучение) от этих источников, а также загрязненность воздуха рабочих помещений радиоактивными газами и аэрозолями, загрязненность рабочих поверхностей, кожных покровов и спецодежды радиоактивными веществами.
5.2 Источники внешнего ионизирующего излучения на аэс.
Плотность потока нейтронов в активной зоне при работе реакторов АЭС достигает (1013 - 1014) нейтр./(см2•с). При делении урана-235 образуется также мгновенное гамма - излучение с энергией фотонов в диапазоне (0,2 - 7,0) МэВ.
Продукты деления содержат очень большое количество радионуклидов (~600), являющихся бета и гамма - излучателями, активность которых зависит от времени работы реактора.
При захвате нейтронов ядрами топлива, теплоносителем и конструкционными материалами реактора по (n,)-реакции возникает захватное гамма - излучение с энергией до 10 МэВ.
Работа ядерного реактора характеризуется постоянным образованием и накоплением долгоживущих высокорадиоактивных продуктов деления по мере выгорания ядерного топлива. В остановленном ядерном реакторе основными источниками гамма-излучения от него являются фотоны долгоживущих продуктов деления и излучения от его конструкционных элементов, подвергшихся сильной активации нейтронами.
Трубопроводы и оборудование первого контура (главные циркуляционные насосы, парогенераторы и т.д.) являются источниками ионизирующего излучения в результате того, что внутри них находится радиоактивный теплоноситель. Активность теплоносителя обусловлена:
«Собственной»;
Осколочной;
Коррозионной активностями.
1) «Собственная» активность зависит от свойств ядер самого теплоносителя. Так, например, в результате взаимодействия в активной зоне потоков быстрых нейтронов с ядрами кислорода и водорода водного теплоносителя возникает реакция 16О (n,p) 16N.
Основную активность теплоносителя обусловливает 16N из – за большого сечения взаимодействия быстрых нейтронов с 16О и тем, что естественное содержание в природе этого изотопа равно 99,8%. 16N имеет период полураспада 7,11с и испускает два гамма - кванта с энергией 2,75; 6,13 и 7,11 МэВ. После останова реактора активность азота-16 быстро снижается.
2) Осколочная активность теплоносителя обусловлена продуктами деления, попадающими в первый контур при разгерметизации оболочек ТВЭЛ. Разгерметизация ТВЭЛ происходит в основном в результате коррозионных процессов и начинается с появления микротрещин. При работе реактора в топливе образуются твердые, летучие и газообразные продукты деления (РБГ, йод и др.), которые мигрируют в теплоноситель.
В результате воздействия различных факторов микротрещины в некоторых случаях развиваются в крупные дефекты оболочек ТВЭЛ. При таких дефектах возможен прямой контакт теплоносителя с топливом и выход в теплоноситель твердых продуктов деления и урана.
3) Наведенная активность примесей. К примесям теплоносителя относятся минеральные соли и продукты коррозии (окислы железа, никеля, кобальта, хрома и др.), попадающие в теплоноситель при их смыве с конструкционных элементов и внутренних поверхностей трубопроводов. Основной вклад в этот вид активности теплоносителя после останова реактора вносят активированные продукты коррозии. Они накапливаются на внутренних поверхностях оборудования и трубопроводов и являются основным источником гамма - облучения персонала при проведении ремонта на загрязненном оборудовании, а эффективная индивидуальная доза облучения персонала при этом составляет приблизительно 90% от годовой дозы.