Стартовая >> Архив >> Генерация >> Основы радиационной безопасности атомных электростанций

Радиационный контроль в окружающей АЭС среде - Основы радиационной безопасности атомных электростанций

Оглавление
Основы радиационной безопасности атомных электростанций
Основные дозовые пределы
Облучение персонала
Санитарные правила работы с радиоактивными веществами
Санитарные правила проектирования и эксплуатации АЭС
Требования к дозиметрическому контролю, производственным помещениям, вентиляции и удалению отходов
Типы атомных электростанций
Реактор как источник излучений
Технологический контур АЭС как источник излучения
Другие технологические контуры АЭС как источники излучения
Защита от излучений
Закономерности распространения нейтронов
Защита от нейтронов
Материалы защиты АЭС
Материалы из элементов со средним значением атомной массы А
Подход к расчету и проектированию защиты на АЭС
Защита канальных реакторов
Защита корпусных реакторов
АЭС с реактором в ПНЖБ-корпусе
Защита от y-излучения оборудования и технологических сред
Радиационная обстановка и дозовые затраты персонала на АЭС
Радиационная обстановка
Облучаемость персонала
Пути уменьшения дозовых затрат
АЭС и внешняя среда
Образование и обработка отходов на АЭС
Распространение радиоактивных выбросов АЭС во внешней среде
Радиоактивные выбросы и сбросы действующих АЭС
Радиационная обстановка в районах размещения действующих АЭС
Предотвращение поступления радиоактивных веществ в окружающую среду при авариях на АЭС
Контроль радиационной безопасности АЭС
Технологический радиационный контроль радиационной безопасности
Дозиметрический радиационный контроль
Контроль активности жидких и газоаэрозольных отходов
Радиационный контроль в окружающей АЭС среде

В дополнение к контролю сбросов и выбросов АЭС согласно СП—АЭС—79 ведется контроль за радиационным климатом в окружающей АЭС среде. Контролю за содержанием радионуклидов подлежат различные объекты внешней среды — воздух, вода водоемов, выпадения, почва, представители наземной и водной флоры  и фауны, сельскохозяйственные продукты и др. Контролируется также фон γ-излучения на местности.
Для этого на территории наблюдаемой зоны АЭС организуются дозиметрические посты (ДП), на которых устанавливаются аппаратура и приспособления, необходимые для проведения полного объема контроля. Таких ДП в пределах наблюдаемой зоны организуют 12—15. Их располагают достаточно равномерно по всей территории с некоторым преимуществом в направлении господствующих ветров. Один ДП — контрольный — устанавливают за пределами наблюдаемой зоны с подветренной по отношению к АЭС стороны. Предполагается, что результаты наблюдений на этом посту не зависят от работы АЭС. Дело в том, что на радиационную обстановку во внешней среде могут влиять не только работа АЭС, но, конечно, и естественный фон и глобальные выпадения из атмосферы, которые подвержены колебаниям, и роль их зависит от многих факторов. Поэтому влияние АЭС на радиационную обстановку определяют путем сравнения результатов наблюдений на ДП наблюдаемой зоны и контрольном.
Опыт показывает, что обнаружить в контролируемых объектах внешней среды радионуклиды, обусловленные работой АЭС, весьма трудно, так как концентрации их в воздухе, растительности и других объектах внешней среды низки. Например, концентрация аэрозолей в воздухе наблюдаемой зоны при нормальной работе АЭС порядка 10-19 Ки/л. Поэтому измерения проводят в основном пробоотборным методом, причем пробы отбирают большого объема, содержащиеся в них радионуклиды концентрируют и концентрат анализируют на низкофоновых спектрометрах или счетчиках.
В атмосферном воздухе определяют содержание радионуклидов в аэрозольной форме. Для этого на ДП устанавливают аспирационную установку — воздуходувку, прокачивающую воздух через аэрозольный фильтр. Воздуходувка обеспечивает производительность около 10+6 м3/ч, и фильтр экспонируют 7-10+6 м3 воздуха. Фильтр снимают, озоляют или прессуют в таблетку и анализируют на ППД- спектрометре.
На ДП устанавливают специальные кюветы или планшеты, в которые собирают атмосферные выпадения. Это осаждающиеся под действием гравитационных сил или вымываемые дождем, снегом, туманом аэрозоли (твердые или жидкие), несущие на себе радионуклида. Периодически подложку с выпадениями и воду из кюветы собирают, нуклиды концентрируют соосаждением или на механических и ионообменных фильтрах и концентрат анализируют на спектрометре.
Содержание радионуклидов в почве и растительности, в сельскохозяйственных продуктах и других объектах внешней среды измеряют в представительных пробах, отбираемых по специальным методикам. Пробы подвергают обработке, позволяющей сократить ее объем без потери нуклидов. Эго озоление, выщелачивание, пропускание через ионообменные колонки или колонки с селективными сорбентами и т. п. Подготовленную тем или иным способом пробу анализируют на спектрометре.
В водоемах и прежде всего в водоеме-охладителе определяют концентрацию радионуклидов в воде, донных отложениях и гидробионтах. Подготовка пробы воды к измерениям (объем ее обычно равен 50— 100 л) состоит в соосаждении нуклидов или в пропускании пробы через ионообменные колонки. Донные отложения и гидробионты готовят к измерениям так же, как и пробы наземных бионтов, в основном озолением.
В готовых для измерения объектах, сформованных из достаточно больших по объему проб, содержание радионуклидов все же невелико: 10-9—10-12 Ки. Измерение таких активностей и тем более их спектральный анализ представляют серьезные задачи. Применяют, как уже отмечалось, низкофоновые установки.
Простейший низкофоновый спектрометр — однокристальный спектрометр с защитой из материалов, не содержащих естественных или искусственных радионуклидов. Такой спектрометр позволяет анализировать пробы с активностью 10-9—10-11 Ки. Пробы с более низкой активностью анализируют на спектрометрах с активной защитой. Это, например, спектрометр с защитой антисовпадениями. Детектор такого спектрометра состоит из двух чувствительных объемов, например из полупроводникового детектора (детектора-анализатора), помещенного внутри сцинтилляционного детектора (детектора- защиты) достаточно большого объема (рис. 8.7).
Структурная схема спектрометра построена таким образом, что регистрируются и анализируются по амплитуде только те импульсы, которые обусловлены полным поглощением энергии у-кванта из пробы в детекторе-анализаторе: схема пропускания открывается лишь тогда, когда нет запрещающего сигнала со схемы антисовпадений. Современные детекторы и электронная аппаратура позволяют построить спектрометры с защитой антисовпадениями, способные анализировать пробы активностью около 10-12 Кн.
Если в пробе необходимо определить только р-излучающие радионуклиды, то ее сначала очищают от γ-излучающих нуклидов или из пробы выделяют конкретный бета-излучающий нуклид. Пользуются для этого различными радиохимическими методиками или методиками с применением селективных сорбентов.
1 — ППД — детектор-анализатор; 2 — защитный сцинтилляционный детектор; 3 — исследуемая проба; У — усилитель; АС — схема антисовпадений: СП — схема пропускания: АА — амплитудный анализатор; а — приборный спектр источника моноэнергетнческого y-излучения, измеренный без защиты антисовпадениями; б — то же с защитой антисовпадениямн
схема спектрометра y-излучения с защитой антисовпадениями
Рис. 8.7. Структурная схема спектрометра y-излучения с защитой антисовпадениями:

Пробы некоторых радионуклидов отбирают и готовят к измерениям довольно сложными методами. Так, пробу для определения концентрации трития в атмосферном воздухе (в виде тритиевой воды) отбирают путем вымораживания атмосферной влаги в холодильных установках, наледь превращают в воду, воду разлагают в химических реакторах, с образовавшимся водородом синтезируют какой-либо органический газ (метан, бутан), который вводят в счетчик внутреннего наполнения, работающий в спектрометрическом режиме. 14C из воздуха отбирают в щелочь, осадок собирают, выделяют из него углерод и на его основе синтезируют толуол, который используют как основу жидкостного сцинтилляционного счетчика. РБГ из атмосферного воздуха отбирают с помощью ректификационных криогенных колонн, пробу разделяют на криптон и ксенон с помощью хроматографических методов и отдельно активность нуклидов криптона (кроме 85Кг) и ксенона измеряют ППД-спектрометром. Активность 85Кг в пробе определяют с помощью счетчика внутреннего наполнения после того, как распадутся все другие нуклиды криптона.
Нуклидный анализ проб объектов внешней среды — не простая задача. Сейчас она решается самостоятельно службой внешней дозиметрии каждой АЭС. В дальнейшем при широком строительстве АЭС целесообразно организовать общесоюзную или региональную службу. Это не только повысит качество работы, но и будет стоить дешевле.
Гамма-фон на местности измеряют двумя способами: периодическим замером его в разных точках наблюдаемой зоны носимым или возимым дозиметром и измерением значений дозы за год (полгода) ТЛД, установленными в контрольных точках.
Каждая местность характеризуется своим естественным фоном, своими глобальными выпадениями и глобальным фоном. Как уже отмечалось, значения фона подвержены сезонным и другим колебаниям. Поэтому, чтобы правильно оценить влияние работы АЭС на радиационный климат во внешней среде, результаты наблюдений, выполняемых в период эксплуатации АЭС, необходимо сравнивать с соответствующими показателями радиационной обстановки на местности, имевшими место до ввода АЭС в эксплуатацию. В предпусковой период, т. е. за 1,5—2 года до пуска АЭС, в пределах будущей наблюдаемой зоны исследуют все те объекты внешней среды на содержание в них радионуклидов, которые контролируются при эксплуатации АЭС.



 
« Основные технические характеристики турбогенераторов мощностью 50 МВт и более   Особенности металла центробежнолитых труб из стали 15Х1М1Ф »
электрические сети