56 Носовский - Вопросы дозиметрии и радиационная безопасность на АЭС
.pdfПри работе с открытыми радиоактивными веществами, когда возможно появление в помещении радиоактивных аэрозолей, обслуживаемый персонал
обязательно |
|
снабжается |
респираторами для защиты органов дыхания. |
|
|
ПРАВИЛА |
ПЕРЕВОЗКИ |
РАДИОАКТИВНЫХ |
МАТЕРИАЛОВ |
|
|
По территории промышленной площадки и внутри помещении АЭС транспортировка источников ионизирующих излучений должна производиться с соблюдением условий специальной безопасности. Как правило, транспортировка осуществляется в контейнерах на специальных транспортных устройствах с учетом физического состояния радиоактивных источников, вида излучения, количества активности, габаритов и массы упаковки.
За пределами территории АЭС условия безопасности транспортировки радиоактивных веществ регламентируются специальными правилами ПБТРВ-73. В соответствии с ними радиоактивные вещества транспортируются на условиях неопасных в радиационном отношении грузов, если их активность меньше установленного предельно допустимого
значения, которое изменяется для различных радионуклидов в |
|||
диапазоне |
(3,7· |
10-2— |
37) |
МБк или имеющих удельную активность менее 74 кБк/кг (0,002 мкКи/кг). При этом на поверхности упаковок мощность эквивалентной дозы не должна быть выше 3 мкЗв/час.
Для практических целей удобно все радиационные грузы подразделить на радиоактивное сырье, ядерное топливо, изотопную продукцию, радиоактивные отходы.
Радиоактивное сырье — это руды урана, тория и их концентраты.
Уровень мощности дозы излучений радиоактивного сырья невелик и, как правило, не превышает несколько десятков микрозивертов в час. Бедные урановые руды перевозят навалом в самосвалах и полувагонах, обогащенные руды и концентраты — в обычных деревянных или в металлических контейнерах, препятствующих рассеиванию радиоактивного сырья во внешнюю среду. Радиоактивное сырье, добытое методом выщелачивания, транспортирует в цистернах. Химические концентраты затаривают
в |
металлические |
банки |
и перевозят в деревянных контейнерах. |
|
|
Ядерное топливо — это вещества, в которых может
поддерживаться |
|
цепная |
реакция |
деления атомных ядер (делящиеся вещества). Обычно кним относят233U, |
|||
235U, |
238Pu, |
239Pu, |
241Pu |
и другие радионуклиды трансурановых элементов. Их можно перевозить в виде порошков, растворов, металлических изделий, но чаще делящиеся вещества перевозят в составе ТВЭЛов.
В процессе перевозки делящихся веществ соблюдаются все
условия радиационной безопасности и дополнительно проводятся меры специальной, ядерной безопасности, направленные на предотвращение возникновения состояния
критичности |
перевозимого |
вещества. |
|
В мерах ядерной безопасности не нуждаются грузы, содержащие
делящиеся |
вещества |
в |
низких концентрациях или в малом количестве: |
|
|
• упаковки с минимальным внешним размером не менее 10 см,
автомобили, |
|
|
|
вагоны, |
трюмы судов, в которых содержится не более 15 г 233U, 235U, 238Pu, 239Pu, |
||||
241Pu |
или |
15 |
г |
любой |
их смеси, а также нейтронные источники на основе этих нуклидов массой до 150 г;
•упаковки с отработавшим ядерным топливом, содержащим |
|||||
только |
|
природный |
|
|
или |
обедненный уран, облученный в реакторах, работающих на |
|||||
тепловых |
нейтронах, |
упаковки |
с |
||
ураном, обогащенным по 235U максимально до 1 % массы U и |
|||||
распределенным |
|
равномерно |
|
по |
|
всему веществу, а не в виде решетки; |
с |
однородными |
|||
•упаковки, |
цистерны, |
танкеры |
|||
водородсодержащими |
растворами |
|
при |
||
условии, что отношение числа атомов водорода H к числу атомов |
|||||
делящегося |
|
нуклида |
|
|
X |
в растворе было не более 5200; концентрация делящегося вещества в |
||||
растворе |
|
не |
|
превышает |
5 г/л; максимальная масса делящегося вещества для235U (ссодержанием |
||||
Pu |
и |
233U |
в |
количестве |
не более |
1% массы |
235U) составляет 800 г на упаковку и 500 г |
||
для |
|
любого |
|
другого |
делящегося вещества; |
|
|
10 |
•упаковки с содержанием делящегося вещества не более 5 г на |
|
л, |
обеспечивающие |
|
установленные ограничения на распределение делящегося |
||||
вещества |
во |
время |
перевозки |
в |
нормальных условиях; |
|
|
|
|
•упаковки с содержанием в каждой не более 1 кг плутония, в |
||||
котором |
239Pu, |
241Pu |
или |
их |
смесь составляет не более 20% (по массе); |
|
|
||
•упаковки с растворами азотнокислого уранила, обогащенного |
||||
максимально |
до |
|
2% |
(по |
массе) 235U с одновременным содержанием в растворе |
233U и Pu в |
|||
количестве |
до |
0,1 |
% |
массы |
235U. |
|
|
|
|
Общим |
принципом ядерной безопасности при перевозке |
|
делящихся |
веществ |
является |
требование |
о том, чтобы в любых условиях перевозки, включая |
|
аварии |
и |
транспортные |
катастрофы, критичность груза не возникала. |
|
|
Кроме того, отработавшее ядерное топливо испытывает |
|||
постоянный |
саморазогрев, |
и |
при |
его перевозке помимо проблем радиационной защиты и ядерной |
|
безопасности |
возникают |
сложные задачи теплоотвода и температурного контроля. |
|
в |
Ядерно-взрывоопасные делящиеся вещества транспортируются |
|
специальных |
типах |
|
упаковочных комплектов. Правила их транспортирования |
||
регламентируются |
специальными |
|
документами. |
|
|
|
|
|
При использовании радионуклидов в различных областях науки и |
|||||
техники, |
так |
же |
как |
и |
в |
атомной промышленности, образуются радиоактивные отходы. |
||
Для |
перевозки |
отходов |
используют специальные автомобили, контейнеры, цистерны и
вагоны. |
|
Все изотопные приборы, выпускаемые промышленностью, |
|
соответствуют |
требованиям |
безопасности транспортирования, и их перевозят с входящими в их |
||
состав |
радионуклидами |
в |
обычной картонной или деревянной таре, предусмотренной |
|
техническими |
условиями |
поставщика. |
|
•упаковки, в которых содержится менее 300 г 235U или 239Pu; |
|
•грузы с природным или обедненным ураном в любом |
|
состоянии; |
|
Радионуклиды в чистом виде и меченные ими соединения |
||||
перевозят |
|
небольшими |
|
порциями |
в стеклянных ампулах или флаконах в виде жидкости, порошка |
||||
или |
газа. |
Это |
могут |
быть |
и α-, β-, и γ- излучатели. Активность стандартных фасовок |
||
радионуклидов |
колеблется |
в |
широких пределах: от 3,7 МБк до 927 ГБк (0,1 — 25000 мКи),
37 МБк — 3,7 ГБк (1 — 100 мКи). |
|
|
|
Транспортирование радиоактивных веществ, осуществляется в |
|
транспортных |
упаковочных |
|
но |
чаще |
составляет |
комплектах, которые представляют собой систему, состоящую из |
|
сочетания |
различных |
устройств, обеспечивающих безопасность доставки, сохранность |
||
радиоактивных |
веществ |
и |
предотвращающих попадание их в окружающую среду. |
|
|
В зависимости от состояния и свойств, транспортируемых |
||
радиоактивных |
веществ, |
такая |
система может состоять из нескольких элементов (рис. 10.1). |
|
|
Рис. 10.1. Принципиальная схема упаковочного комплекта для перевозки
радиоактивных |
|
|
|
|
||||
веществ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1— радиоактивное вещество, |
|
|
|
||||
|
2— первичная емкость; |
|
|
|
|
|||
|
3— вторичная емкость; |
|
|
|
|
|||
|
4— биологическая защита; |
|
|
|
||||
|
5— защитный контейнер; |
|
|
|
|
|||
|
6— наружная упаковка. |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Таблица |
10.2. |
|
|
|
Транспортные категории упаковок |
|
||||
|
Транспор |
|
Цвет |
|
Предельно |
допустимая |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
тная |
|
этикетки |
|
мощность эквивалентной |
дозы |
|
|
|
категори |
|
транспортной |
|
излучения мЗв/ч (мбзр/ч) |
|
|
|
|
я |
|
категории |
|
в любой точке на |
на расстоянии 1 м |
|
|
|
|
|
|
|
наружной |
от |
любой |
|
|
|
|
|
|
поверхности |
точки |
|
|
|
|
|
|
|
упаковки |
|
|
|
|
I |
|
Белый |
|
0,005 (0,5) |
Не учитывается |
|
|
|
II |
|
Желтый |
|
0,5(50,0) |
0,01(1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
III |
|
Желтый |
|
2,0(200,0) |
0,1(10) |
|
|
|
IV |
|
Желтый |
|
10,0(1000,0) |
0,5(50) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При небольшом размере упаковок (диаметром меньше 58 см) лимитирующим показателем
будет мощность эквивалентной дозы на поверхность упаковки. Если диаметр упаковки
больше 58 см, ограничивающее значение имеет мощность дозы излучения на расстоянии |
|
1 |
м |
от упаковки.
На практике часто встречаются ситуации, когда по мощности доз излучения на поверхности упаковки ее следует относить к одной транспортной категории, а по мощности эквивалентной
дозы на расстоянии 1 м от упаковки — к другой. В этих случаях для упаковки необходимо устанавливать наибольшую транспортную категорию.
Каждая радиационная упаковка должна иметь на обеих |
|
противоположных |
боковых |
Рис. 10.2. Этикетка транспортной категории радиационной упаковки.
Этикетка по форме представляет собой ромб, верхний треугольник которого подобен знаку радиационной опасности и имеет цвет, соответствующий транспортной категории упаковки. Нижний треугольник ромба для всех транспортных категорий имеет белый цвет. На нем крупно обозначены слово "Радиоактивность" и транспортная категория. Там же указаны основной радиоактивный элемент, содержащийся в
упаковке, |
его |
активность |
и |
транспортный индекс. |
|
|
|
Транспортным индексом упаковки является число, выражающее предельно допустимое значение мощности эквивалентной дозы излучения на расстоянии 1 м от любой точки поверхности радиационной упаковки, выраженное в миллибэрах в час.
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). |
транспортирования |
||
Общие |
принципы |
безопасности |
|
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, повозможности, экранироваться другими грузами, ав 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 |
должно |
включать |
экранирующие |
радиационных |
упаковок, |
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. |
веществ |
||
Опыт |
транспортирования |
радиоактивных |
|
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.
Таблица10.3. Допустимый уровень радиоактивного загрязнения
поверхности транспортных средств, Бк/м2[част./(мин·см2)]
Объект загрязнения |
|
Снимаемое |
Неснимаемое |
|
||
|
α- |
|
β- |
α- |
β- |
|
|
активн |
активн |
активн |
активн |
||
|
ые |
|
ые |
ые |
ые |
|
Наружная |
Не |
|
Не |
Не |
7,0 |
· |
поверхность |
|
регламент |
104 |
|
||
охранной |
допускает |
допускает |
ируется |
(200) |
||
Наружная |
Не |
|
Не |
Не |
7,0 |
· |
поверхность |
|
регламент |
104 |
|
||
вагона- |
допускает |
допускает |
ируется |
(200) |
|
|
Внутренняя |
|
2 |
4 |
Не |
7,0·10 |
|
поверхность |
|
3,5·10 |
3,5·10 |
регламент |
5 |
|
охранной тары |
|
(1,0) |
(100) |
ируете |
(2000 |
|
Наружная |
|
7,0·10 |
||||
|
2 |
4 |
Не |
|||
поверхность |
3,5·10 |
3,5·10 |
5 |
|
||
(1,0) |
(100) |
регламент |
(2000 |
|||
транспортного |
ируется |
|||||
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 |
поэтому |
в |
основном |
|
персонал |
(категория |
A), |
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 ДЗА |
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