Радиоактивной загрязненности

Высокая чувствительность метода Этвеша позволила ответить еще на один вопрос. Как было показано в §31, по крайней мере часть инертной массы всякого тела обусловлена внутренней энергией тела. В связи с этим возник вопрос, распространяется ли на эту часть инертной массы утверждение о равенстве инертной и тяжелой масс. Если бы на эту часть инертной массы, которая обусловлена внутренней энергией тела, не распространялось утверждение о равенстве инертной и тяжелой масс, то различие между ними было бы заметно в телах, обладающих большой внутренней энергией, в частности в радиоактивных телах. Однако опыт Этвеша, повторенный Саузернсом с радиоактивными веществами, дал тот же результат: никакого различия между тяжелой и инертной массой не было обнаружено. Значит, и та часть инертной массы, которая обусловлена внутренней энергией тел, обладает равной ей гравитационной массой. Опыт Этвеша был повторен Дикке в 1961 г., причем точность была улучшена до 1 • 10"11. С этой точностью никаких различий между инертной и тяжелой массой обнаружено не было.

ДЕЗАКТИВАЦИбННАЯ ТЕХНИКА (от дез... и лат. activus — деятельный, действенный) — машины, приборы и оборудование для удаления радиоактивных загрязнений. При ликвидации последствий применения ядерного оружия можно использовать машины коммунального х-ва: для дезактивации мостовых— поливально-моечные и под-метально-уборочные машины; для удаления снега, заражённого радиоактивными веществами,— снегоочистители и снегопогрузчики; для дезактивации машин и вооружения — поливально-моечные машины. Воду дезактивируют спец. фильтровальными устройствами, продовольствие — мойкой в воде или удалением заражённого слоя. Полную дезактивацию проводят спец. технич. средствами и контролируют радиометрами.

МАНИПУЛЯТОР (франц. manipulateur, от лат. manipulus — пригоршня, горсть, manus — рука) — 1) машина для выполнения вспомогат. операций, связанных с изменением положения заготовки при подаче её в валки прокатного стана (прокатный М.) или под ковочный пресс (ковочный М.). 2) Приспособление для работы на расстоянии с радиоактивными веществами. По конструкции бывают координатные (захватывают и перемещают предмет) и универсальные (также поворачивают его под любым углом), по типу привода—механич., гидра%-лич. и электрические. 3) Телеграфный ключ, применяемый при телеграфировании кодом. Морзе. 4) Осн. механизм буровой каретки, предназнач.

ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЕ БОЛЕЗНИ — болезни, в возникновении к-рых исключит, или преим. роль играют профессиональные вредности. Длит, вдыхание пыли приводит к развитию разных видов пнев-мокониоза. Контакт с радиоактивными веществами и воздействие др. видов ионизирующих излучений могут вызвать лучевую болезнь. При резком переходе от повыш. атм. давления к нормальному развивается кессонная болезнь, а при работе в условиях пониж. атм. давления — горная, или высотная болезнь. Пост, производств, шум вызывает заболевания преим. центр, нервной системы и сопровождается снижением слуха, работа с вибрац. инструментом

Радиоактивные излучения при ядерных реакциях весьма вредны для человеческого организма. Поэтому активней объем ядерного реактора ограждается толстыми (1,5—2 м) бетонными стенами 4. Воздух в помещении реактора может оказаться зараженным биологически вредными радиоактивными веществами. Для удаления этого воздуха на атомных электрических станциях устанавливают высокие вентиляционные трубы. Теплоноситель также приобретает радиоактивные свойства, поэтому для безопасности работы персонала на атомных электрических станциях должны быть применены особо надежные защитные и проти-воаварийные устройства. В этих же целях на атомных электростанциях широко применяют автоматизацию и дистанционное управление процессами. Особое внимание обращается на безопасность персонала при выполнении ремонта.

10. Нормы радиационной безопасности (НРБ-69). М.: Атомиздат, 1972. 86 с. Основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений. ОСП'72. М.: Атомиздат, 1973. 55 с.

К настоящему времени сформировались два комплекса средств противорадиационной защиты. Первый из этих комплексов включает системы ограждений, делающих невозможными вход в зону опасных излучений и контактирование с радиоактивными веществами. Второй комплекс охватывает системы дозиметрического контроля — средства обнаружения излучений, измерения и регистрации их уровня, световой и звуковой сигнализации, предупреждающей о появлении угрозы нарушения установленных норм радиации.

Радиационная безопасность обеспечивается безусловным соблюдением «Основных санитарных правил работы с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений» (ОСП-72/87), «Норм радиационной безопасности» (НРБ-76/87), «Санитарных правил по радиоизотопной дефектоскопии» (СПРД-75), «Правил устройства и эксплуатации рентгеновских кабинетов и аппаратов при дефектоскопии», «Правил безопасности при транспортировании радиоактивных веществ» (ПБТРВ-73).

шей планете существует естественный фон ионизирующего излучения, воздействию которого постоянно подвергается все живущее на Земле. Естественный фон ионизирующего излучения неоднороден, он варьируется в зависимости от высоты местности, географического региона, состава употребляемых продуктов питания, типа жилища и других факторов. В США, например, уровень фона ионизирующего излучения варьируется примерно от 0,85 мГр/год (85 мрад/год) на Атлантическом побережье до 1,8 мГр/год (180 мрад/год) в районе Скалистых гор. Заметим, что это — средние значения; фоновое значение поглощенной дозы ионизирующего излучения мо-'жет оказаться для некоторых людей на 10— 20 % выше, например для тех, кто живет в домах из камня или бетона, кто часто совершает путешествия самолетом, или для тех, кто работает с радиоактивными веществами.

Для обнаружения утечек жидкого водорода, используемого в качестве горючего для ракет, в него добавляют небольшое количество радиоактивного трития [76]. Тритий имеет низкую температуру кипения (59 К), близкую к температуре кипения водорода (56 К). Это позволяет растворять тритий в водороде, в то время как все обычно применяемые индикаторные вещества в смеси с ним затвердевают. Период полураспада трития 12,5—14 лет. Тритий ^-активен, что позволяет успешно применять его для течеискания, так как металл толщиной более 0,05 мм (стенки контролируемого объекта) поглощает излучение, а р-счетчиком регистрируется только излучение, прошедшее через неплотности. Даже при очень низкой концентрации трития (от 0,1 до 10 частей трития на миллиард частей водорода) можно зафиксировать утечку водорода до того, как его концентрация в воздухе достигает взрывоопасного уровня. Загрязнение поверхности контролируемого объекта радиоактивными веществами устраняют путем обдува его воздухом.

Недостатком способа, существенно ограничивающим область его применения, является радиационная опасность при работе с радиоактивными веществами.

Для дистанционного обслуживания, при котором глухие защитные перегородки со смотровыми окнами отделяют операторов от производственных помещений и находящихся в них радиоактивных веществ, сконструированы различные типы манипуляторов (приспособлений для точного воспроизведения сложных движений человеческих рук и пальцев, совершаемых при выполнении разнообразных рабочих операций). Для периодических осмотров и ремонта оборудования, расположенного в зонах, «загрязненных» радиоактивными излучениями, и при работе с радиоактивными изотопами применяются специальные средства индивидуальной защиты обслуживающего персонала (респираторы, пневматические костюмы и пр.) и средства дезактивации (удаления частиц радиоактивных веществ, выпадающих во внешнюю среду). Для контроля степени радиоактивной «загрязненности» используются средства дозиметрии — от первых по времени появления простейших контрольных приборов, в которых величины доз облучения устанавливаются применительно к степени засвечивания закладываемой в них фотопленки, до современных сложных стационарных, переносных и карманных радиометров-сигнализаторов и автоматизированных сигнальных систем, охватывающих целые предприятия.

Предприятия, на которых проводятся работы по радиоизотопной дефектоскопии, должны иметь необходимые приборы для измерения мощности дозы излучения, уровня радиоактивной загрязненности и индивидуальные дозиметры.

Материалами, облучаемыми в активной зоне реактора, являются: ядерное топливо, оболочки твэлов и другие конструкционные материалы, отложения продуктов коррозии на поверхностях активной зоны, а также взвешенные и растворенные примеси теплоносителя. Радиоактивные изотопы могут попадать в воду из оболочки твэлов и из отложений как ядра отдачи, выходить путем диффузии из топлива, проникая через дефекты в покрытии твэлов. В случае трития необходимо считаться с возможностью его диффузии через неповрежденную оболочку. Продукты коррозии оболочек твэлов и конструкционных материалов активной зоны имеют высокую удельную активность, и их выход в контур дает заметный вклад в радиоактивную загрязненность станции. Дополнительным источником радиоактивной загрязненности АЭС является массообмен между отложениями и продуктами коррозии, циркулирующими в теплоносителе. Далее дается подробное изложение процессов диффузии и вылета ядер отдачи.

9.2.1. Основные радиоактивные изотопы и их предшественники. С точки зрения радиоактивной загрязненности контура основной интерес представляют долгоживущие радиоактивные изотопы, испускающие жесткие у-кванты со значительным выходом на распад. В табл. 9.1 приведены предшественники (ядра мишени), типы радиоактивного распада и энергия испускаемых у-квантов для наиболее важных изотопов, не являющихся продуктами деления ядерного горючего и обычно встречающихся в реакторах с водой.

при проектировании и эксплуатации АЭС с полным знанием масштабов радиоактивной загрязненности станции. Кроме того, как отмечалось ранее, образование отложений может вызвать нежелательные гидродинамические возмущения потока и рост концентрации химических соединений на поверхности твэла.

Нижнюю оценку скорости образования активности в реакторе Янки можно получить из данных по удельной активности шлама в теплоносителе и из скорости удаления шлама системой очистки. Для 60Со средняя расчетная величина при работе на полной мощности изменяется от 5 до 7 кюри/мес. Как будет отмечено позже, несмотря на высокую скорость удаления активности, на станции наблюдались значительные уровни радиоактивной загрязненности. Необходимо помнить, что в рассматриваемый период АЭС Янки работали как с использованием мягкого регулирования, так и без него, а также с подщелачи-ванием и без введения щелочей NH3 и КОН.

В связи с этим активность теплоносителя рассматривается как ориентир, по которому можно судить о скорости образования активности и об уровнях радиоактивной загрязненности станции именно с этих позиций. Ниже рассматриваются данные, полученные на кипящих реакторах и реакторах с водой под давлением.

Дополнительной сложностью является отсутствие простых критериев для сравнения радиоактивной загрязненности АЭС. Оператора АЭС она в первую очередь интересует как фактор, ограничивающий или усложняющий эксплуатацию установки и удаление радиоактивных отходов. Большинство работ при обслуживании установки проводится на определенном оборудовании. Персонал, занятый в таких работах, подвергается облучению и от других источников излучения «а реакторе. Некоторые, менее частые операции, такие, как замена и ремонт насосов, выявление и устранение утечек в теплообменниках и парогенераторах, требуют вскрытия оборудования, а в некоторых случаях и проникновения человека внутрь оборудования первого контура. При этом характеристики рассматриваемого оборудования будут определять местное накопление активности и существующие уровни излучения. Ниже приводятся известные по этим вопросам данные для ряда АЭС.

Существующий уровень знаний не позволяет достаточно точно оценивать влияние основных проектных и эксплуатационных параметров установки на степень ее радиоактивной загрязненности. В будущем потребуются дополнительные и более обширные данные по эксплуатации коммерческих АЭС и в особенности по станциям, отличающимся друг от друга каким-либо одним, вполне определенным параметром. Это положение имеет, 'возможно, одно важное исключение. Как показал опыт работы АЭС Шитшингпорт, на установках с высоким рН реакторной воды и при обычно используемой величине продувки система очистки реакторной воды слабо влияет на накопление активности в контуре. Но ее влияние на выведение активности из контура существенно при нейтральном рН или в отсутствие мягкого регулирования. Учитывая это, было бы благоразумно более точно определить степень продувки на первых станциях нового поколения, прежде чем окончательно не будет установлена бесполезность системы очистки реакторной воды для целей выведения активности из контура. При решении этого вопроса следует учитывать и опыт использования системы очистки реакторной воды для контроля и удаления продуктов деления ядерного горючего.

В расчетах радиоактивной загрязненности контура АЭС возможны два подхода. В первом случае используется упрощенная модель с небольшим числом параметров, во втором — сложные модели, включающие многие или даже все известные на сегодня или постулируемые процессы. В последнем случае задача решается с помощью вычислительных машин. Многие из параметров, необходимых при сложной модели, неизвестны. Более того, в большинстве представляющих интерес случаев такие параметры невозможно получить с помощью ретроспективного анализа ввиду отсутствия необходимых данных. Основное внимание ниже будет уделено упрощенным моделям, решение которых может быть получено в аналитическом виде.

Метод расчета можно несколько видоизменить с целью предсказания уровня отложений, исходя из результатов измерения других параметров установки. Однако существуют сомнения в правомерности этой процедуры. К тому же следует признать, что требуется более полная информация о процессах, протекающих в контуре, прежде чем расчеты радиоактивной загрязненности контура, выполненные в отрыве от опытных данных, приобретут смысл. Расчетные методы полезны при истолковании данных, полученных на однотипных реакторах, мало отличающихся по 'проектным характеристикам и режиму эксплуатации.

Анализ содержания радиоаэрозолей в продуктах сгорания показал, что применявшаяся система газоочистки обеспечивает снижение радиоактивной загрязненности уходящих газов до величины, соответствующей чувствительности системы измерений, т. е. до 10~14 кюри!л.