Радиационной безопасности

Дополнительно могут учитываться технические и экономические возможности использования материала, ограничения по массе узла трения, радиационная стойкость материала, особые требования и ограничения по условиям применения трибосистемы, например ограничения по испаряемости материала в вакууме, которая может приводить к загрязнению находящихся рядом оптических или других систем.

1) миграция продуктов деления; 2) перераспределение газообразного продукта деления; 3) радиационная стойкость;

В ампульных испытаниях при выборе в качестве мерила радиационной стабильности газовыделения тетракрезилсилан был более устойчивым, чем дифенил или фенантрен [215]. Радиационная стойкость фенилметил-силиконов ограничивается дозой 8,5-109 эрг/г. Так, один из образцов ДС-710, облученный 7~квантами Д° этой дозы, заметно увеличил свою вязкость [163] и кислотное число [95]. Облучение этого образца в реакторе тепловыми нейтронами при температуре около 75° С потоком 1,78-1018 нейтрон/см2 привело к затвердеванию образца.

Эластомерами и пластиками являются главным образом органические материалы, состоящие из атомов углерода и водорода, связанных ковалентными связями, которые легко разрушаются при поглощении энергии излучения. В этом отношении они отличаются от металлов и керамических материалов, которые характеризуются кристаллической структурой, обычно не содержат ковалентных связей и в меньшей степени изменяют свои свойства под действием облучения. Следовательно, радиационная стойкость эластомеров и пластиков ниже, чем у металлов и керамических материалов. Все виды излучений вызывают в полимерах химические изменения, в результате которых разрушаются имеющиеся и образуются новые связи. Поэтому большинство радиационных эффектов в этих материалах необратимо и не может быть устранено обработкой после облучения.

1 — мономерное звено в структурной формуле полистирола, который является одним и» наиболее стойких к облучению полимеров без наполнителей; 2 — мономерное звено анилин-формальдегидного полимера (как и для полистирола, его радиационная стойкость определяется большими боковыми группами, содержащими бензольные кольца); з — мономерное-звено, встречающееся во многих эластомерах (так как стойкость эластомеров, по-видимому, не чувствительна к величине ненасыщенности, то эту группу можно расценивать наравне со следующей группой); 4 — мономерное звено полиэтилена; 5 — мономерное звено нейлона, радиационная стойкость которого подобна полиэтилену; 6 — мономерное звено силиконового каучука, который имеет такую же радиационную стойкость, как и большинство других эластомеров; 7 — мономерное звено фенолформальдегидного полимера (считается, что наличие бензольного кольца в главной цепи способствует разрыву цепей; это приводит к разрушению фенольных смол без наполнителей при дозах, при которых прочность полиэтилена не уменьшается, в отличие от полистирола, у которого бензольное кольцо находится в боковой группе); 8 — мономерное звено полимера, имеющего меньшую радиационную стойкость по сравнению с полиэтиленом (полиаллилдигликолькарбонат, поливинилформаль и поливинилбутираль размягчаются, полиэфирная смола «Селектрон» 5038 (Selection») твердеет, однако этот пластик в исходном состоянии является очень мягким и характеризуется высокой скоростью сшивания); 9 — мономерное звено полисульфидного эластомера «Тиокол» («Thiokol») у которого наблюдающееся равновесие между процессами разрыва цепей и сшивания вызывает небольшое изменение твердости, но уменьшает предел прочности; 10 — мономерное звено полиэфирного волокна «Дакрон» («Dacron») (при облучении появляется хрупкость); 11 — мономерное звено поливинил-хлорида (непластифицированный поливинилхлорид размягчается в результате разрыва цепей, хотя высокопластифицированные формы твердеют); 12 — мономерное звено целлюлозы (быстрое развитие хрупкости целлюлозных пластиков свидетельствует о том, что такая структура чувствительна к разрыву цепей); 13 — мономерное звено тефлона и политрифторхлорэтилена (флюоротен), которые становятся хрупкими и разрушаются при относительно малых дозах (стойкость по отношению к деструкции мала); 14 — мономерное звено в полимерах с четвертичными атомами углерода (полиметилметакрилат, бутилкаучук и поли-а-метилстирол).

Рис. 2.2. Относительная радиационная стойкость термореактивных смол.

Относительная радиационная стойкость термореактивных и термопластичных смол показана на рис. 2.2 и 2.3.

Рис. 2.3. Относительная радиационная стойкость термопластичных смол:

Радиационная стойкость этих смол выше средней, и они выдерживают дозы до 9,5-1010 эрг/г без ухудшения свойств, что, вероятно, связано с их жесткостью и наличием ароматических веществ. Это является примером того, как влияние большой жесткости может оказаться сильнее эффектов, связанных с четвертичными атомами углерода [90, 91 ]. в

Колихман и Стронг [26] показали также, что свойства отвердителя и активного наполнителя оказывают большое влияние на радиационную стойкость эпоксидных смол. Наилучшая радиационная стойкость была получена при использовании в качестве отвердителей таких ароматических соединений, как метафенилендиамин и диангидрид пиромелитовой кислоты. Данные, полученные Колихманом и Стронгом, показывают, что эпоксидные пластики с высокой температурой термического разрушения более устойчивы по отношению к излучению, чем пластики с более низкой температурой термического разрушения. Использование отвердителей, содержащих диангидрид пиромелитовой кислоты, способствует образованию эпоксидных пластиков с высокой температурой термического разрушения (260—302° С). Облучение такой системы максимальной дозой 1010 эрг!г понижает температуру термического разрушения с 302° С примерно до 288° С.

Радиационная стойкость алифатических полисилоксанов ниже, чем у полистирола и полиэтилена, и аналогична стойкости полиамидов. Наличие фенильных групп в силиконовой цепи увеличивает радиационную стойкость материалов, а наличие метильных групп одновременно увеличивает гибкость. Кремнийорганические смолы обычно содержат много фенильных групп, и радиационная стойкость их достаточно хороша. Кремнийорганические жидкости по сравнению со смолами имеют меньшую радиационную стойкость. Однако и в этом случае наличие фенильной

При проведении р а д и а ц и о н н о и д е ф е к т о с к о и и и должны быть приняты меры по защите от ионизирующего излучения. Требования безопасности при радиационной дефектоскопии обеспечиваются соблюдением «Основных норм и правил работы с ра-диактивпы.ми веществами и источниками излучения» и «Норм радиационной безопасности».

Радиационная безопасность. Требования радиационной безопасности обслуживающего персонала регламентируются следующими документами: «Нормы радиационной безопасности» (НРБ-69) и «Основные санитарные правила» (ОСП-72/80). Основная задача — это защита человека от вредного воздействия ионизирующих излучений, что обеспечивается предельно-допустимыми дозами (ПДД) внешнего и внутреннего облучения. К категории А относят персонал, работающий с источниками ионизирующего излучения. Наиболее уязвима первая группа органов (тело, красный кровяной мозг, гонады). ПДЦдля 1 группы органов за квартал — 3 бэр или 0,03 Дж/кг. За год — 5 бэр или 0,05 Дж/кг (единицы эквивалентной дозы). Для операторов установок мощность экспозиционной дозы (МЭД) должна составлять 2-10-10А/кг(2,8мР/ч) на расстоянии 1 мидо 1,17-10 9А/кг (100 мР/ч) на расстоянии 100 мм от поверхности защитного блока. Радиационные лаборатории располагают в отдельных зданиях или цехах. Рабочие помещения должны иметь защитные стены из баритобетона или другого материала с толщиной, отвечающей нормам безопасности. Для гамма-источников оборудуются специальные хранилища. Дефек-тоскописты должны иметь при себе индивидуальные дозиметры типа ИФКУ или КИД.

Для упрочнения твердосплавного инструмента, повышения эффективности и обеспечения радиационной безопасности процесса рабочую поверхность инструмента многократно нагревают импульсами НСЭП с длительностью импульса 2-3 мкс, энергией электронов Ю-30 кэВ, плотностью энергии в зависимости от состава твердого сплава в интервале 0,8-5 Дж/см2, числом импульсов 5-Ю. Необходимую плотность энергии выбирают в таком диапазоне, чтобы за время импульса происходило частичное взаимное жидкофазное растворение зерен кар-

Согласно нормам радиационной безопасности источник НСЭП с указанными параметрами относится к источникам неиспользованного рентгеновского излучения и, следовательно, не требует специальных помещений как для источников, так и для пультов управления им. При напряжениях до 30 кВ, используемых в источнике НСЭП, применяются простые и надежные элементы высоковольтной техники, выпускаемые серийно и отвечающие всем нормам электробезопасности.

Мощность Р экспозиционной дозы (МЭД) излучения определяет производительность контроля, а также требования техники радиационной безопасности.

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.

6. Козлов В. Ф., Трошкин Ю. С. Справочник по радиационной безопасности. М.: Атомиздат, 1967. 248 с.

Радиационная безопасность. Требования радиационной безопасности обслуживающего персонала регламентируются следующими документами: «Нормы радиационной безопасности» (НРБ-69) и «Основные санитарные правила» (ОСП-72/80). Основная задача — это защита человека от вредного воздействия ионизирующих излучений, что обеспечивается предельно-допустимыми дозами (ПДД) внешне-гои внутреннего облучения. КкатегорииАотносятперсонал, работающий с источниками ионизирующего излучения. Наиболее уязвима первая группа органов (тело, красный кровяной мозг, гонады). ПДД для 1 группы органов за квартал — 3 бэр или 0,03 Дж/кг. За год — 5 бэр или 0,05 Дж/кг (единицы эквивалентной дозы). Для операторов установок мощность экспозиционной дозы (МЭД) должна составлять 2-10~10А/кг(2,8мР/ч) на расстоянии 1мидо 1,17-10~9А/кг (100 мР/ч) на расстоянии 100 мм от поверхности защитного блока. Радиационные лаборатории располагают в отдельных зданиях или цехах. Рабочие помещения должны иметь защитные стены из баритобетона или другого материала с толщиной, отвечающей нормам безопасности. Для гамма-источников оборудуются специальные хранилища. Дефек-тоскописты должны иметь при себе индивидуальные дозиметры типа ИФКУ или КИД.

В ходе ее проектирования и строительства возникало множество трудностей. Известные в то время ядерные реакторы действовали при низких температурах теплоносителя (50—100QC) ибыли непригодны для энергетических целей. Для осуществления приемлемого термодинамического цикла необходимо было повысить нагрев тепловыделяющих элементов (твэлов) и теплоносителя до 250—300° С. Это вызвало в свою очередь коренные изменения в реакторной технологии, необходимость конструирования специальных энергетических реакторов, разработку технически целесообразных и экономически перспективных схем использования тепла, получаемого в активной зоне реакторных установок, выбор и испытание новых конструкционных материалов. Помимо этого многообразного комплекса впервые ставившихся и решавшихся проблем серьезное внимание ученых и проектировщиков привлекла проблема обеспечения радиационной безопасности

13 Практика эксплуатации атомных электростанций в СССР и за рубежом свидетельствует об их полной радиационной безопасности. Подробная проверка радиационной обстановки на Ново-Воронежской и Белоярской АЭС показала, что эти станции не оказывают никакого вредного влияния на окружающую местность и не изменяют естественного фона радиации.

Проектировщики много внимания уделили обеспечению радиационной безопасности личного состава ледокола. С этой целью реакторы и оборудование первичного контура тепловых коммуникаций силовой установки судна размещены в специальном герметизированном отсеке, а управление всеми энергетическими агрегатами производится с пультов отдельно расположенного центрального поста. Уровень радиоактивных излучений в постоянно обслуживаемых помещениях судовой атомно-энергетической установки составляет при этом 10—20% от допустимых норм, а в жилых помещениях команды не превышает величины естественного фона.