Защита окружающей среды от ионизирующих излучений

Защитить окружающую среду от ИИ - обеспечить непревышение предела дозы (ПД) облучения для лиц категории Б, установленного в НРБ-99 (разд. 9.1.1), и выполнение требований по защите лиц категории В, также установленных в НРБ-96 (разд. 9.1.1).

Соблюдение ПД достигается регламентацией и контролем допустимых уровней ИИ, установленных в НРБ-96.

При внутреннем облучении: предел годового поступления (ПГП) радионуклида через органы дыхания и пищеварения, допустимая объемная концентрация (ДКб) радионуклида в атмосферном воздухе и в воде. При внешнем облучении: допустимая мощность дозы (ДМД_Б), допустимая плотность потока частиц (ДПП_Б), допустимое загрязнение поверхностей (ДЗ_Б).

Величину ДК_Б вычисляют как отношение ПГП радионуклида к объему воды или воздуха, с которыми он поступает в организм человека в течение года. Для лиц категории Б объем воздуха - 7,3 • 10⁶ л/год, воды - 800 л/год. В табл. 9.3 приведены значения ПГП и ДК_Б для ⁸⁹Sr.

Таблица 9.3

Значения ПГП и ДК_Б для ⁸⁹Sr

Значения ПГП через органы дыхания и ДК_Б в атмосфере смеси радионуклидов неизвестного состава составляют 3,7 Бк/год и 3,7 • 10 ⁷ Бк/л; для воды аналогичные величины: 1,11 • 10³ Бк/год и 1,11 Бк/л.

Величина ДМД_Б составляет 2,4 мкЗв/ч - для помещений предприятия и на территории санитарно-защитных (СЗЗ) и 0,6 мкЗв/ч - для жилых помещений на территории зоны наблюдения. В расчетах время пребывания в СЗЗ принимается 2000 ч/год, в зоне наблюдения - 8000 ч/год.

Величина ДПП_Б, при которой достигается допустимая мощность дозы ДМД_Б, равна

ДПП_Б = 2,8 ? 10 ⁷ ДМД_Б/ h_M частиц / (см²-с), где /г_м - удельная максимальная эквивалентная доза (Зв-см²/частиц), значения которой для различных видов излучений приведены в НРБ-96.

На человека могут воздействовать несколько радионуклидов и источников ИИ, создавая внешнее и внутреннее облучение. В этом случае для каждого критического органа должно соблюдаться условие

у П/ у па (93)

ПД у ПГП; "у ПГП_;. " ’ ^{1 }}

где Н_Мъ - максимальная эквивалентная доза внешнего источника облучения; П/, Щ - среднегодовые поступления соответственно /-го радионуклида в органы дыхания и А'-го радионуклида с рационом (пищевым); а также аналогичное условие для среднегодовой мощности максимальной дозы Нмх и среднегодовых концентраций С„ С_к радионуклидов в воздухе и в рационе:

Н м е С j С].

<1.

(9.4)

дмдБ+гдч+Ж?

При аварийных ситуациях однократное внешнее переоблучение человека при дозе свыше 5 ПДД или однократное поступление в организм радионуклидов свыше 5 ПДП (предел допустимого поступления) рассматривается как потенциально опасное и должно быть медицински освидетельствовано.

Основные мероприятия по защите персонала группы Б и населения: всемерное ограничение поступления в окружающую атмосферу, воду, почву отходов, содержащих радионуклиды, и зонирование территории за пределами промышленного предприятия введением СЗЗ и зоны наблюдения.

Для предприятий атомной промышленности и ядерной энергетики СЗЗ устанавливается специальными нормативными актами. Минимальное расстояние АЭС от города с населением 300 тыс. чел. и более должно составлять не менее 25 км, 500 тыс. чел. и более - не менее 40 км.

Если по результатам длительного наблюдения установлено, что облучение критических групп органов у лиц группы Б не превышает 0,1 ПД, то радиационный контроль за облучением населения может быть сокращен при обязательном сохранении радиационного контроля за источниками выбросов и сбросов со стороны дозиметрической службы предприятия.

Защита населения и окружающей среды от действия источников ИИ достигается соблюдением требований ОСПОРБ-99. Здесь регламентированы сбор, удаление и обезвреживание твердых и жидких радиоактивных отходов (РАО) и основные требования к проектированию и применению пылегазоочистки выбросов в атмосферу от радионуклидов.

Жидкие, газообразные и твердые РАО делятся на слабо-, средне- и высокоактивные.

Слабоактивные (удельная активность А < 3,7 • 10⁵ Бк/л) и среднеактивные (3,7 • 10⁵ Бк/л < А < 3,7 ? 10¹⁰ Бк/л) жидкие РАО подвергаются очистке и сбрасываются в окружающую среду, высокоактивные (А > 3,7 • 10¹⁰ Бк/л) направляются на хранение, а после переработки - на захоронение.

На предприятиях допускается сброс радиоактивных сточных вод с концентрацией радионуклидов, превышающей ДК_Б. Но это превышение не должно быть больше десятикратного и при условии, что в коллекторе стоков предприятия обеспечивается по меньшей мере десятикратное, их разбавление нерадиоактивными стоками предприятия, а суммарный сброс радиоактивных веществ в водоем не превышает установленного предельно допустимого сброса. Допустимые сбросы жидких РАО в водоемы согласуются с органами Госсаннадзора.

Запрещено удаление жидких РАО всех категорий в колодцы, скважины, поглощающие ямы, поля орошения и фильтрации, системы подземного орошения, а также в пруды, озера и водохранилища, предназначенные для разведения рыбы и водоплавающей птицы.

При невозможности разбавления, а также при малых количествах (менее 200 л/сут.) жидкие РАО собираются в специальные емкости для последующего удаления на пункт захоронения РАО. Если образуется более 200 л/сут., необходима специальная канализация с очистными сооружениями и с возможным повторным использованием в технологических целях. Очистка основывается на известных методах, но во многих случаях представляет самостоятельную задачу [91]. Так, сбросные воды установок для облучения резины, фторопластов, древесины и т. п., где применяется ⁶⁰Со, содержащийся в воде, очищают по следующей схеме: осветление воды (от микродисперсной взвеси) производится на механических фильтрах, имеющих целлюлозно-тканевую насадку; дезактивация осуществляется ионообменными фильтрами: катионитовыми (КУ-2-8) и анионитовыми (АН-2ФГ, АН-18-16, АН-31).

Твердые РАО по ОСПОРБ-99 считаются радиоактивными, если их удельная активность больше 7,4 • 10³ Бк/кг для источников а-излучения (для трансурановых элементов 3,7 • 10² Бк/кг); 7,4 • 10⁴ Бк/кг для источников 0-излучения; 1 • 10^-7г-экв.радия/кг для источников у-излучения.

Если удельная активность твердых отходов ниже приведенных значений, то их удаляют с обычным мусором на захоронение. Если твердые РАО имеют повышенную удельную активность и содержат короткоживущие нуклиды с периодом полураспада менее 15 сут., то перед захоронением их необходимо выдерживать в специальных контейнерах до необходимого снижения активности.

Сбор твердых РАО должен производиться на местах их образования отдельно от обычного мусора и раздельно, с учетом их природы (неорганические, органические, биологические), периода полураспада (до 15 сут., более 15 сут.), взрывопожароопасности, методов переработки РАО.

Остатки от переработки облученного топлива, источники излучения, ионитные смолы, использованное оборудование и т. п. подлежат захоронению. Фильтры и обтирочный материал предварительно сжигаются, остатки от сжигания подвергаются захоронению. Удаление РАО производится на специальных пунктах захоронения в контейнерах. Мощность дозы излучения на расстоянии 1 м от сборника с РАО не должна превосходить 0,1 мЗв/ч. Уровни загрязнения наружных поверхностей транспортных контейнеров и их тары 0-частицами не должны превосходить соответственно 2000 и 200 частиц/(см²мин).

Транспортировка РАО к местам захоронения осуществляется на специально оборудованных автомашинах с крытым кузовом или цистерной (для жидких РАО), автомашины и сменные сборники после каждого рейса должны быть дезактивированы.

Если для захоронения низкоактивиых РАО допускается использование резервуаров и траншей, то для средне- и высокоактивных РАО предусматривается их захоронение в отверженном состоянии в подземных хранилищах на глубине 300-1000 м. Из-за больших тепловыделений РАО и опасности взрывов такое захоронение не всегда возможно. Проблема захоронения РАО еще не нашла своего надежного решения.

По рекомендациям МАГАТЭ низкоактивные радиоактивные пылегазовые выбросы (А <3,7 Бк/м³) могут не подвергаться очистке и рассеиваются в окружающей среде через трубы, высота которых обеспе-чивает соблюдение ДК_Б. Среднеактивные (3,7 Бк/м³ < А < 3,7 • 10⁴ Бк/м³) и высокоактивные РАО (А > 3,7 • 10⁴ Бк/м³) подвергаются очистке пылеуловителями всех типов. Для улавливания высоко дисперсных частиц используются фильтры различных конструкций с фильтроэлементами из материала ФПП - фильтры Петрянова [91]. Шламы нылеочистки средне- и высокоактивных выбросов направляют на захоронение.

Для очистки вентиляционных выбросов и технологических сдувок от радиоактивных инертных газов (изотопы криптона, ксенона, аргон-41) используют адсорбционные колонны или газгольдеры. В последних короткоживущие радионуклиды (как правило, период их полураспада измеряется несколькими часами) снижают свою активность за счет радиоактивного распада.

Таблица 9.4

Основные характеристики приборов контроля за радиационной обстановкой

В табл. 9.5 приведены основные характеристики приборов индивидуального дозиметрического контроля.

Таблица 9.5

Основные характеристики приборов индивидуального дозиметрического контроля

Методы радиационного контроля основаны на измерениях параметров ИИ с помощью дозиметрических приборов. Типы и параметры дозиметров устанавливают в зависимости от измеряемой величины и вида ИИ. В табл. 9.4 приведены основные характеристики приборов контроля за радиационной обстановкой [63].