Носовский А.В. Вопросы дозиметрии и радиационная безопасность на атомных электрических станциях / ГЛАBA 10

Транспортное средство, на которое погружен радиационный груз, испускающий γ-излучение или нейтроны, становится источником излучения. Чтобы исключить опасное переоблучение людей, которые могут при различных условиях контактировать с транспортными средствами, загруженными радиационным грузом, на поверхности любого транспортного средства (автомобиля, вагона, самолета и др.) мощность эквивалентной дозы не должна превышать 2 мЗв/ч (200 мбэр/ч), а на расстоянии 2 м от транспортных средств — 0,1 мЗв/ч (10 мбэр/ч).

Общие принципы безопасности транспортирования радиационных грузов справедливы для перевозки их любыми видами транспорта. Вместе с тем условия перевозки грузов автомобильным, воздушным, водным и железнодорожным транспортом требуют дифференцированного подхода.

Автомобильный транспорт — один из самых удобных видов транспорта для перевозки радиационных упаковок всех транспортных категорий на сравнительно небольшие расстояния (до 500 км). Автомобильным транспортом перевозится треть общего количества упаковок, перевозимых всеми видами транспорта.

Упаковки І, ІІ и Ш транспортных категорий допускается перевозить на грузовых и легковых автомобилях (в том числе и такси) без специального оборудования.

При перевозке количество упаковок I транспортной категории не ограничивается, а количество упаковок ІІ и Ш транспортных категорий ограничивается суммой транспортных индексов 50, при этом упаковка должна размещаться в задней части кузова грузовых автомобилей и, по возможности, экранироваться другими грузами, а в легковых автомобилях перевозиться только в багажниках.

Для перевозки радиационных упаковок IV транспортной категории должны использоваться только специально оборудованные автомобили.

При междугородных перевозках (на расстояние свыше 500 км) в рейс назначаются два водителя, один из них выполняет обязанности сопровождающего.

Оборудование автомобиля, специально предназначенного для перевозки радиационных упаковок, должно включать экранирующие устройства радиационной защиты, влагостойкое покрытие, крепежные приспособления, закрытый кузов фургонного типа или брезентовый тент и другие устройства, комплект аварийных средств и первичных средств пожаротушения. Такие автомобили не разрешается использовать для перевозки пищевых продуктов и людей.

В кузове автомобиля, перевозящего радиационные упаковки П, Ш и IV транспортных категорий, не допускается присутствие людей, в том числе и сопровождающего персонала.

Грузоотправитель обязан измерить мощность эквивалентной дозы излучения и прикрепить с двух сторон на боковых поверхностях транспортных средств и универсального контейнера знак маркировки. Форма и изображение этого знака аналогичны форме и изображению этикетки радиационной упаковки.

Опыт транспортирования радиоактивных веществ показывает, что наблюдается фиксированное загрязнение после дезактивации на наружных поверхностях транспортных средств (вагонов-контейнеров для отработавшего ядерного топлива) или охранной тары транспортных упаковок. Поэтому оправданным представляется также регламентация допустимого уровня фиксированного радиоактивного загрязнения указанных поверхностей, соответствующего допустимому потоку частиц на кожные покровы для облучаемых лиц категории Б. При этом следует учитывать то, что фиксированные на поверхности транспортной упаковки или транспортных средств радиоактивные вещества являются источниками внешнего облучения, в первую очередь рук. Это касается, естественно, только β-активных нуклидов. В качестве такого норматива (исходя из наиболее жестких условий) принят уровень фиксированного загрязнения, численно равный допустимому потоку (для категории Б) при облучении кожи β-частицами с энергией 0,5 — 0,6 МэВ (максимальный пробег около 180 мг/см²), т.е. 200 част./(мин ^.см²).

Принятые значения ДЗ транспортных средств приведены в таблице 10.3.

Таблица 10.3.

Допустимый уровень радиоактивного загрязнения поверхности транспортных средств, Бк/м²[част./(мин·см²)]

Объект загрязнения	Снимаемое загрязнение		Неснимаемое загрязнение
	α-активные нуклиды	β-активные нуклиды	α-активные нуклиды	β-активные нуклиды
Наружная поверхность охранной тары контейнера	Не допускается	Не допускается	Не регламентируется	7,0 · 104 (200)
Наружная поверхность вагона-контейнера	Не допускается	Не допускается	Не регламентируется	7,0 · 104 (200)
Внутренняя поверхность охранной тары	3,5·102 (1,0)	3,5·104 (100)	Не регламентируете	7,0·105 (2000)
Наружная поверхность транспортного контейнера	3,5·102 (1,0)	3,5·104 (100)	Не регламентируется	7,0·105 (2000)

Менее жесткими должны быть требования к нормированию загрязнения наружных поверхностей самих контейнеров, которые размещаются в охранной таре либо в специальном вагоне-контейнере в случае транспортирования отработавшего ядерного топлива, а также внутренней поверхности вагона-контейнера. Контакт с такими поверхностями имеет в основном персонал (категория A), поэтому ДЗ неснимаемого (фиксированного) загрязнения для β-активных радионуклидов установлено на уровне допустимого потока β-частиц на кожу: 7·10⁵ Бк/м² [2000 част./(мин·см²)]. Фиксированное загрязнение для α-активных нуклидов не регламентируется.

Снимаемое (нефиксированное) загрязнение нормируется с учетом возможности перехода радиоактивных веществ на кожу рук персонала в период транспортирования либо при перегрузке контейнеров, т.е. на уровне ДЗ_А для кожных покровов 1 част./(мин·см²) и 100 част./(мин·см²) для α- и β-активных радионуклидов соответственно.

Перед отправкой радиационных упаковок отправитель обязан измерить мощность эквивалентной дозы излучения каждой упаковки для определения транспортного индекса, проверить методом мазков, отсутствует ли "снимаемое" загрязнение радиоактивными веществами на наружной поверхности упаковки. Результаты радиационного контроля вписываются в накладную.

В пункте назначения после выгрузки радиационных упаковок грузополучатель обязан произвести радиометрическую проверку транспортных средств на отсутствие "снимаемого" загрязнения радиоактивными веществами.

Результаты радиометрической проверки оформляются актом радиометрического обследования транспортных средств и направляются местным органам санитарного надзора и грузоотправителю.

Перед выездом на линию автомобилей, выделенных для перевозки радиационного груза, администрация автохозяйства или грузоотправитель (по взаимной договоренности) должны

подробно проинструктировать водителей автомобилей о мерах безопасности. Во время инструктажа водителю и сопровождающему должен быть назван обязательный, наиболее безопасный и оптимальный маршрут движения, адрес и телефон получателя радиационного груза и организации, куда обращаться в случае возникновения аварийной ситуации.

При перевозке радиационного груза стоянка автомобилей в местах постоянного пребывания людей, а также заправка автомобилей на автозаправочных станциях общего пользования совместно с другими автомобилями запрещаются.

Воздушным транспортом перевозится приблизительно 40% общего числа радиационных упаковок, перевозимых всеми видами транспорта. Радиационные упаковки I, Π и Ш транспортных категорий (кроме упаковок, с легковоспламеняющимися материалами) в любом сочетании можно перевозить на пассажирских, грузовых самолетах и вертолетах. Радиационные упаковки IV транспортной категории перевозятся только как "полный груз" на грузовых специально выделенных самолетах.

На судах морского флота перевозится менее 1% общего числа радиационных упаковок, перевозимых всеми видами транспорта, а на судах речного флота — крайне редко. В основном на судах морского флота перевозят упаковки в другие страны.

Перевозка радиационных упаковок железнодорожным транспортом составляет 20% общего количества перевозок всеми видами транспорта. Радиационные грузы можно перевозить грузовыми и пассажирскими поездами, кроме пригородных поездов.

В пассажирских поездах (в том числе в скорых и почтово-багажных) упаковки отправляются либо багажом, либо ручной кладью. В багажных вагонах пассажирских поездов перевозят мелкие партии радиационных упаковок I, ІІ и ІІІ транспортных категорий.

Радиационные упаковки ІV транспортной категории перевозят в отдельных крытых грузовых вагонах без тормозных площадок. Погрузку и выгрузку ведут отправители и получатели груза.

ДЕЗАКТИВАЦИЯ

На АЭС дезактивируют внутренние и внешние поверхности оборудования, спецодежду, помещения и т. п.

Дезактивация оборудования, т.е. удаление с помощью различных средств из теплоносителя и особенно из отложений на поверхностях оборудования активных продуктов коррозии и продуктов деления, — один из основных путей улучшения радиационной обстановки на АЭС.

Радиоактивное загрязнение наружных поверхностей оборудования, инструмента, лабораторной посуды, аппаратуры, поверхностей рабочих помещений, где проводятся работы с применением радиоактивных веществ в открытом виде не должно превышать значений ДЗ_А.

Основные источники загрязнения поверхностей в помещениях АЭС — это радиоактивные продукты коррозии ⁵¹Cr. ⁵⁴Mn, ⁵⁸Co, ⁶⁰Co, ⁵⁹Fe, ^110mAg и небольшая доля продуктов деления ¹⁰³Ru, ¹³⁴Cs, ¹⁴⁰La, ¹⁴⁴Ce и др. В условиях АЭС практическую значимость с точки зрения радиационной безопасности имеют также радионуклиды ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr, ^238-241Pu, ²⁴¹Am, ²⁴⁴Cm.

Необходимо иметь в виду, что во время проведения ремонтных работ и перегрузки ядерного топлива в местах их проведения загрязненность возрастает в десятки раз.

Оборудование, инструмент и другие предметы, выносимые из радиационно-опасных зон в другие помещения, должны предварительно подвергаться дезактивации на месте для снижения загрязнения до значений контрольных уровней, установленных для этих помещений, или помещаться в контейнеры, упаковываться в пленочную или другую герметичную тару.

Во всех помещениях постоянного пребывания персонала, в которых ведутся работы с применением радиоактивных веществ в открытом виде, должна проводиться ежедневная уборка влажным способом. Периодически, не реже одного раза в месяц, должна проводиться полная уборка с мытьем стен, полов, дверей и наружных поверхностей оборудования. Сухая уборка помещений, за исключением вакуумной, запрещается. Уборочный инвентарь закрепляется за помещением для работ каждого класса и хранится в специально отведенных местах.

В помещениях постоянного пребывания персонала должен быть предусмотрен неснижаемый запас дезактивирующих средств и моющих растворов, подбираемых с учетом свойств радионуклида и его соединения, с которым проводится работа, а также характера поверхностей, подлежащих дезактивации. По окончании работ каждый работающий должен убрать свое рабочее место и при необходимости дезактивировать рабочее место и инструмент. Эти операции могут проводиться специально выделенным персоналом.

Необходимо контролировать эффективность дезактивации. Оборудование, инструменты, покрытия, являющиеся источником дополнительного облучения персонала, неподдающиеся очистке до допустимого уровня и не пригодные по этой причине для дальнейшего использования, подлежат замене и рассматриваются как радиоактивные отходы.

В случае разлива радиоактивного раствора необходимо собрать его и удалить, а при рассыпании радиоактивного порошка необходимо выключить вентиляционные установки, способные привести к распространению радиоактивных веществ, и затем принять меры к сбору и удалению его.

При работе с открытыми источниками должны быть предусмотрены средства ликвидации аварийных загрязнений (специальные растворы, инвентарь для уборки помещений, дополнительные индивидуальные средства зашиты и т.д.). Набор таких средств должен быть определен заблаговременно.

В случае загрязнения радиоактивными веществами личной одежды и обуви они подлежат дезактивации под контролем службы радиационной безопасности, а в случае невозможности дезактивации — захоронению как радиоактивные отходы.

При дезактивации персонала, как правило, 90% загрязнения удаляются вместе с защитной одеждой, 7% с помощью душа. Неповрежденная кожа является великолепным барьером для радиоактивного загрязнения. Дезактивация, при которой нарушаются защитные свойства кожи, должна избегаться. Поэтому необходимо тщательно мыться слабым мыльным раствором и водой, по крайней мере, вначале. Дезактивацию следует производить в направлении от чистых мест к более грязным. Необходимо уделять особое внимание загрязненности складкам на теле, ногтям и волосам. Также необходимо следить, чтобы загрязненная вода при мытье не разносила загрязнение дальше.

Дезактивация спецодежды и средств индивидуальной защиты. На АЭС при проведении дезактивации спецодежда, спецобувь и дополнительные средства индивидуальной защиты (СИЗ), как правило, условно подразделяются на 4 группы по степени загрязненности.

I группа — слабозагрязненные СИЗ, отправляемые на дезактивацию по гигиеническим соображениям. Уровень загрязнения не превышает 50 бета-частиц/(см^{2 .} мин).

II группа - загрязненные СИЗ. Уровень загрязнения в пределах КУ, установленных на АЭС.

III группа - сильнозагрязненные СИЗ. Уровень загрязнения в пределах от 1 до 10 КУ, установленных на АЭС.

IV группа - особо загрязненные СИЗ. Уровень загрязнения более 10 КУ, установленных на АЭС.

На некоторых АЭС СИЗ IV группы сразу направляются на захоронение.

В зависимости от группы спецодежды и средств индивидуальной защиты по загрязненности применяются различнье способы дезактивации. Как правило, двухступенчатые способы дезактивации включают на первой стадии кислую обработку и на второй — щелочную (стирку и три полоскания).

Дезактивацию хлопчатобумажной и лавсановой спецодежды I и ІІ групп можно производить вместе, но отдельно от спецодежды Ш и IV групп.

Пленочные СИЗ обрабатываются отдельно от других видов спецодежды в стиральных машинах, барабан которых разделен на секции, или в барботажных ваннах.

В качестве моющих средств применяются стиральные порошки, щавелевая кислота, лимонная кислота, кальцинированная сода, жидкое мыло, гексаметафосфат (или другая фосфорная соль), трилон Б и другие вещества.

Использование указанных веществ при соответствующих режимах обработки обеспечивает, как правило, снижение радиоактивного загрязнения спецодежды и СИЗ до допустимых уровней и не создает трудностей по очистке образующихся сточных вод.

Эффективность дезактивации и внешний вид спецодежды в значительной степени зависит от правильного полоскания. Полоскание удаляет загрязнения, перешедшие в раствор, а также моющие средства, использованные при стирке. Для предупреждения образования осадков на волокнах тканей необходимо при полоскании постепенно понижать температуру. Последнее полоскание проводят при комнатной температуре.

Контроль остаточной активной загрязненности проводится после сушки. Следует иметь в виду, что показания приборов после сушки могут увеличиться. Вся спецодежда ІІІ и IV групп загрязнения после стирки подвергается тщательному радиометрическому контролю и при наличии остаточной загрязненности выше предельно допустимого уровня возвращается на повторную обработку, а в случае если она не дает эффекта то направляется в радиоактивные отходы.

Моющие составы для дезактивации поверхностей помещений и оборудования

готовятся с применением щелочных и кислых моющих средств и хранятся в виде порошка. Приготовление моющих растворов проводится на рабочем месте растворением порошка в Воде. Так как вода недостаточно хорошо смачивает некоторые поверхности, то в водные растворы вводятся поверхностно-активные вещества (ПАВ). Смачивание создает необходимые предпосылки для замены воздушной среды на жидкую.

Загрязненные поверхности, неподдающиеся отмывке щелочными составами, обрабатываются кислым, а затем вновь щелочным. Время контакта водного моющего раствора с дезактивируемой поверхностью 5 — 15 минут, после чего он смывается и, при необходимости, наносится другой моющий раствор.

Если загрязненная поверхность не стойка к кислым или щелочным обработкам, то рекомендуется обрабатывать ее либо щелочными составами, либо кислыми составами 1 — 3 раза.

Сильнозагрязненные очаговые участки поверхностей окрашенных стен, оборудования, органических покрытий можно дезактивировать нанесением специальных паст, содержащих соли и кислоты.

Удаление старых лакокрасочных покрытий с поверхностей стен и оборудования можно производить смывками, выпускаемыми промышленностью, представляющими собой смесь растворителей с замедлителями процесса испарения.

При проведении дезактивации деталей и агрегатов наиболее эффективен двухступенчатый процесс с использованием на первой ступени механической обработки растворами щавелевой кислоты и перманганата калия (5 — 10 %) с последующей обработкой дезактивирующим раствором пароэжекционным способом на второй ступени.

В случае дезактивации поверхностей некоторые загрязнения удаляют с применением липкой пленки. Необходимо защищать вновь очищенные поверхности листами пластиковой пленки во избежание повторного загрязнения. Очень полезны при дезактивации пылесосы влажного типа. Для зашиты пылесоса от загрязнения необходимо использовать высокоэффективные фильтры. В таблице 10.4 даны некоторые рекомендации по дезактивации в различных ситуациях.

Таблица 10.4 Некоторые методы дезактивации поверхностей

Метод	Поверхности		Действия	Методика		Преимущества		Недостатки
Вакуумная очистка	Сухие загрязненные поверхности		Удаление загрязненной пыли путем всасывания	Использование обычного вакуумного оборудования с эффективными фипьтрами		Удобно на сухих пористых поверхностях. Позволяет избежать увлажнения.		Вся пыль должна отфильтровываться и не попасть в выхлоп. Оборудование загрязняется
Метод	Поверхности	Действия			Методика		Преимущества		Недостатки
Вода	Все непористые поверхности (металл, краска, пластик и т.д.). Не подходит для пористых материалов, таких как дерево, бетон, холст	Растворение и удаление			Используется для грубой очистки с использованием водяного душа и шланга высокого давления Работать сверху вниз для исключения повторного загрязнения; с наветренной стороны, для избежания распыления; 4,5,6-метров оптимальное растояние. Вертикальные поверхности должны омываться под углом 45 . Скорость очистки, если возможно, определить экспериментально! Если нет, то 1,2 кв. метра/мин.		Позволяет проводить дистанционную обработку. Загрязнение можно уменьшить на 50% Водным раствором других дезактивирующих средств можно очистить оборудование		Необходимо контролировать слив воды Пористые материалы будут поглощать загрязнение. Поверхности, покрытые жировой пленкой не дезактивируются. Неприменимо для сухих загрязненных поверхностей (использовать вакуум). Водяная пыль будет загрязненной.
Пар	Непористые поверхности (особенно окрашенные и лакированные)	Растворение и удаление			Работает сверху вниз в направлении ветра. Очищает поверхность со скоростью 1,2 кв. метра за минуту. Эффективность очистки паром сильно возрастает с применением моющих средств		Пар снижает загрязнение на 90 % на окрашенных поверхностях		Ограничения те же, что и с водой. Угроза распыления требует обязательного применения водозащитного снаряжения
Моющие средства	Непористые поверхности (особенно промышлен. пленки)	Эмульгирую- щий агент, увлажняющ. агент			Протирание поверхности в течении 1 мин. и вытирание сухой тряпкой. Используется чистая поверхность тряпки для каждого применения Щетки, приводимые во вращение сжатым воздухом более эффективны. Раствор можно подавать с расстояния дозатором под давлением		Растворяет индустриальные смазки, которые удерживают загрязнение. Загрязнение удаляется на 90 %		Требует контакта с поверхностью, мягкий метод, неэффективен на старых загрязнениях
Комплексо образую- щие агенты (оксалаты, карбонаты)	Непористые поверхности (особенно не подвергав- шиеся атмосф. влиянию; не ржавые, не покрытые известняком)	Образует растворимые комплексы с загрязняю- щими материалами			Раствор может содержать 3 % (по весу) агента. Раствор распыляется на поверхность. Выдерживает- ся 30 минут, периодически распыляя раствор. После выдержки смыть материал водой. Агенты можно использовать на вертикальн. поверхностях и потолках с использованием механич. пенообразователей		Загрязнение удерживается в растворе. Загрязнение (не подвержденные воздействию атмос- феры поверхности) уменьшается на 75 % за 4 минуты. Хорошо хранятся, карбонаты не токсичны, не коррозионны		Требуется применение в течении 5-30 минут Малая проникающая способность на подвергшихся атмосферным воздейст- виям поверхностях
Органическ раствори- тели	Непористые поверхности (жирн. поверхн. окр аш. или ограниченные пластиком и т.д.]	Растворение органических материалов (жиры, краски и т.д.)			Очищаемый предмет погруж. в растворитель. Можно примем, и при стандартных моющих процедурах.		Быстро растворяющего действия. Восстановление дистиллированием		Требует хорошей вентиляции и противо- пожарн. предосторожно- стей. Токсичен для пер- сонала. Материалы громоздкие