Основы радиационной безопасности атомных электростанций - Контроль активности жидких и газоаэрозольных отходов

Охрана окружающей среды от радиоактивных загрязнений, связанных с работой АЭС, — одна из главных задач службы радиационной безопасности. Эта задача должна рассматриваться в аспекте «охрана окружающей среды — это прежде всего контроль источника ее загрязнения». Поэтому на АЭС контролируются все возможные поступления радиоактивных веществ за ее пределы, а именно активность сбрасываемых в атмосферу радиоактивных газов и аэрозолей, активность всех жидких сбросов, количество сбрасываемых жидких и газоаэрозольных отходов.
Контроль за активностью отходов ведут как методом пробоотбора и последующего анализа проб в лабораторных условиях, так и с помощью стационарной радиометрической аппаратуры. Для отбора проб все сбросные системы оборудуют пробоотборными устройствами, пробы отбирают с соблюдением тех же требований, что и при отборе проб технологических сред, т. е. с соблюдением требований, обеспечивающих представительность пробы. Так, пробу газов или аэрозолей, выбрасываемых в высотную трубу, обычно отбирают из вентиляционной галереи, соединяющей вентиляционный центр АЭС с трубой. Пробоотборное устройство представляет собой гребенку из трубок, направленных навстречу воздушному потоку, размещенную поперек галереи. Все трубки гребенки объединяются в одну и выводятся в помещение пробоотбора. Иногда вместо гребенки устанавливают одну трубку в центре поперечного сечения галереи, но тогда заранее определяют профиль скоростей воздушного потока в сечении галереи.
Пробу газа отбирают через аэрозольный фильтр в мерную емкость или на колонку с сорбентами и анализируют на ППД-спектрометре. В качестве сорбента для РБГ применяют активированный уголь при комнатной температуре или при температуре жидкого азота; сорбентом для газообразных форм йода служит активированный уголь, нмпрегнированный AgNOs или другими химическими  соединениями. Применяют также селективные сорбенты, позволяющие анализировать химические соединения выбрасываемого парообразного йода.
Отбор проб для определения активности выбрасываемых аэрозолей проводят с помощью аэрозольных фильтров. Фильтры экспонируют и анализируют так, чтобы можно было определить активность КЖА и ДЖА (см. § 7.2). В пробах определяют нуклидный состав, концентрацию нуклидов и, зная расход газовоздушной смеси, через галерею рассчитывают суточный выброс нуклидов.
Активность некоторых нуклидов, в том числе тех, выброс которых нормируется, может быть настолько малой, что в пробе, отобранной за короткий промежуток времени, их определить не удается. Тогда продолжительность отбора пробы увеличивают, но так, чтобы время отбора согласовывалось со временем, на которое нормирован выброс того или иного нуклида. Так, например, при нормальной работе АЭС пробу для определения активности выбрасываемого йода отбирают в течение одних суток. '
Активность нуклидов, поступающих за пределы АЭС с жидкими отходами, обычно настолько мала, что определить ее в обычно отобранной пробе весьма трудно или невозможно. В лучшем случае удается определить так называемую суммарную р-активность, т. е, полную активность пробы вне зависимости от ее нуклидного состава. Для этого пробу воды выпаривают на подложку и активность определяют с помощью газоразрядного или сцинтилляционного бета-счетчика. Нуклидный состав жидких радиоактивных отходов и активность нуклидов определяют в средней пробе, отбираемой через ионообменную колонку, или в большой по объему пробе, в которой радионуклиды концентрируют соосаждением и выпариванием.
В задачу приборов стационарного контроля активности сбросов и выбросов входит не только определение активности, но и сигнализация о повышении активности выше некоторого заранее установленного значения. Для контроля за активностью газоаэрозольных выбросов применяют прибор «Калина». Этим прибором измеряют среднесуточный и мгновенный выброс РБГ, среднесуточный выброс радионуклидов йода, КЖА и ДЖА. Выброс РБГ определяют путем измерения Y-спектра газа, йода — v-спектра ленты-сорбента паров йода, которая экспонируется в течение суток. Активность КЖА и ДЖА определяют измерением аэрозольного фильтра, экспонируемого также одни сутки. Прибор работает в полуавтоматическом режиме, и данные о мгновенном выбросе РБГ регистрируются на самописце.
Активность жидких сбросов определяют с помощью прибора «Эльбрус», однако его чувствительность для этого при нормальной работе АЭС мала, и его главная задача — сигнализация о повышении активности сброса выше заданной.
Серьезность задачи защиты окружающей среды от радиоактивных загрязнений побуждает вести исследовательские работы на АЭС, целью которых являются рекомендации по снижению активных сбросов и выбросов АЭС. Эти исследования включают в себя изучение и анализ
источников отходов на АЭС, путей их доставки к сбросным устройствам, эффективности очистных сооружений и мощности выброса и сброса. Они требуют детального анализа сбросов и выбросов, определения активности не только нормируемых в выбросах нуклидов, но и всех других нуклидов, поступающих во внешнюю среду, например Т, ¹⁴C и др.
Детальный анализ, естественно, проводится с привлечением достаточно сложных методик и часто с помощью нерядовой регистрирующей аппаратуры. Результаты таких работ не только используются для исследовательских целей, но и служат информацией о поступлении радионуклидов с АЭС в окружающую среду.
Результаты штатных и исследовательских наблюдений за активностью сбросов и выбросов достаточно полно характеризуют АЭС как источник радионуклидов во внешней среде.