Методы и средства измерения уровня радиоактивного загрязнения поверхностей (РЗП)

ИП-20/ООТиРБ-4-2013

Общие положения

3.1 Радиоактивно загрязнённые поверхности опасны по следующим причинам:

3.1.1 Загрязнённые радиоактивными веществами открытые поверхности помещений и оборудования являются постоянно действующими вторичными источниками аэрозолей, которые, в свою очередь, представляют опасность внутреннего облучения персонала. Загрязнённые поверхности являются ведущим фактором при оценке радиационной опасности.

3.1.2 Переход радиоактивных веществ в воздух с поверхностей происходит в результате сдувки частиц вещества при работе вентиляции, а также вследствие возникающих потоков воздуха при перемещении персонала по помещению или при выполнении различных работ.

Опасными источниками загрязнения воздушной среды, наряду с загрязнёнными поверхностями, являются загрязнённые одежда и обувь персонала. Наибольшую опасность для персонала представляют загрязнённые участки одежды, расположенные в непосредственной близости от органов дыхания.

Таким образом, наряду с контролем других радиационных факторов (мощности дозы, концентрации радиоактивных аэрозолей в воздухе рабочих помещений) в задачу контроля радиационной обстановки входит также измерение уровней загрязнённости радионуклидами рабочих поверхностей, спецодежды, рук и тела персонала.

3.1.3 Загрязнённые кожные покровы, и в первую очередь руки, могут явиться источником перрорального (через желудочно-кишечный тракт) поступления радиоактивных веществ в организм. Проведённые оценки показывают, что коэффициент перехода радиоактивных веществ с загрязнённых рук в организм перроральным путём варьирует от долей процента до 10 % и зависит от ряда субъективных факторов, связанных с поведением человека в условиях производства - соблюдением правил личной гигиены, правильности использования спецодежды и защитных средств, культуры производства.

3.2 Основные причины загрязнения поверхностей радионуклидами:

3.2.1 Открытая обработка и перемещение в негерметичной таре радиоактивных веществ.

3.2.2 Нарушение герметичности технологического оборудования, коммуникаций.

3.2.3 Выполнение ремонтных, демонтажных и сварочных работ загрязнённого оборудования и вытяжных систем.

3.2.4 Загрузка и выгрузка продукта и оснастки в цепочки камер.

3.2.5 Разборка и перетаривание технологических отходов и загрязнённой спецодежды.

3.2.6 Транспортировка отходов.

3.2.7 Перемещения по цеху персонала в спецодежде, загрязнённой выше допустимых и контрольных уровней.

3.2.8 Выпадение конденсата с загрязнённых коммуникаций и оборудования на пол в условиях высокой влажности в помещении.

3.2.9 Перенос загрязнений с участка на участок загрязнёнными руками, обувью, инструментом, тележками и т.п.

3.2.10 Нарушения вентиляционных потоков.

3.3 Виды радиоактивного загрязнения поверхностей (РЗП):

- Снимаемое (нефиксированное) РЗП– загрязнение, при котором радиоактивные вещества самопроизвольно или при эксплуатации переходят с загрязнённой поверхности в окружающую среду. Оно представляет основную радиационную опасность.

- Неснимаемое (фиксированное) РЗП– загрязнение, при котором радиоактивные вещества не переходят самопроизвольно или при эксплуатации с загрязнённой поверхности в окружающую среду и не удаляются применяемыми способами дезактивации.

- Общее РЗП – сумма снимаемого и неснимаемого РЗП.

Фиксированное загрязнение с течением времени может переходить в нефиксированное и становиться источником загрязнений.

3.4 Допустимые уровни радиоактивного загрязнения поверхностей.

НРБ-99/2009 (Таблицы 8.9 и 8.10) устанавливают допустимые уровни загрязнения a- и b-излучателями рабочих поверхностей и транспортных средств.

Для всех подразделений ПО «Маяк» установлены контрольные уровни РЗП на каждом рабочем участке (КУРБ) с целью закрепления достигнутого уровня радиационной безопасности. Превышение установленных контрольных уровней в данном помещении является сигналом о некотором неблагополучии, т.е. сигналом для выяснения причин повышенной загрязнённости, для проведения профилактической дезактивации и т.д.

3.5 Контроль радиоактивных загрязнений (КРЗ) поверхностей.

3.5.1 Для своевременного обнаружения и устранения источников в ходе производственного процесса КРЗ осуществляется периодически по утвержденным главным инженером завода графикам, а также при необходимости проведения ремонтных, аварийных и других работ.

3.5.2 Графиками предусматривается КРЗ поверхностей:

- производственных и вспомогательных помещений;

- оборудования;

- спецодежды и спецобуви;

- личной одежды;

- рук и других участков кожных покровов персонала;

- дорог и территории завода;

- помещений войсковой и пожарной частей, их личного состава и оснащения;

- вывозимых отходов, спецмашин, спецтары;

- тамбуров, хозяйственных выходов, могильников;

- личной одежды и квартир персонала.

Вне графика, по мере необходимости, контролируется РЗ отправляемых в чистую зону из основных цехов, с промплощадок и с территории завода оборудования, материалов, отходов производства, металлолома, газовых баллонов, различной тары, выходящего автотранспорта, документов и всех других предметов.

Методы и средства измерения уровня радиоактивного загрязнения поверхностей (РЗП)

Контроль РЗП осуществляется:

- методом мазков, при этом измеряется нефиксированная (снимаемая) загрязнённость;

- непосредственно прибором, при этом измеряется общая загрязнённость (фиксированная и нефиксированная).

При контроле РЗП измеряемые поверхности должны быть сухими, не содержать следов масел и других жидкостей и видимой механической пыли.

4.1 Измерение РЗП методом мазков.

Метод мазков -этоспособизмеренияуровнейрадиоактивной загрязнённости поверхностей путем определения активности, снятой с контролируемой поверхности контактнымпутем на сорбент.

В качестве сорбента используют следующие материалы:

- фильтровальную бумагу;

- хлопчатобумажную ткань (для низкоактивных загрязнений).

Измерение радиоактивной загрязнённости методом мазков является наиболее показательным для оценки опасности, которую могут представлять загрязнённые радиоактивными веществами поверхности как источники последующего внутреннего облучения и переноса РЗ на другие участки поверхности.

Метод мазков дает возможность непосредственного измерения нефиксированной активности, т.е. того радиоактивного вещества, которое может переходить контактным путем на обувь, спецодежду, участки тела работающих, а также поступать в воздух рабочих помещений из-за перемещения людей, вследствие нарушения потоков вентиляции и при выполнении тех или иных технологическихопераций.

Поверхности, с которых отбираются мазки, должны быть подготовлены, т.е. быть сухими и очищенными от видимых загрязнений, т.к. даже тонкая пленка масла, жидкости или пыли, покрывающая радиоактивный слой, может поглотить a-частицы.

Подготовку поверхностей проводит персонал цехов. Отбор мазков и их измерение проводят работники группы РБ соответствующего цеха.

Мазок представляет из себя листочек фильтровальной бумаги размером 30 на 40 мм. При снятии мазка листочек прижимают к загрязнённому участку большим пальцем и поворачивают его на поверхности вокруг оси пальца на угол от 90 до 180°. Прижимать сорбент надо с небольшим усилием и стремиться протирать поверхность площадью примерно равной 200 мм² (2 см²).

Втех случаях, когда необходимо удостовериться в наличии РЗ, можно брать мазок с большей площади.

При измерении низкоактивных РЗП используют мазки из хлопчатобумажной ткани, при этом на один мазок можно отбирать пробы в 5 и более точках.

Контроль загрязнённости поверхностей помещений и оборудования производится равномерно по всей площади. Особое внимание уделяется контролю в местах, имеющих наибольшую вероятность загрязнения:

- на полах в проходах, а также вблизи хранения грязной тары, оснастки, люков камер выгрузки и т.д.;

- у стен - в узких проходах, вблизи очагов загрязнения на высоте до 2 метров;

- на подоконниках, коробах с коммуникациями и других горизонтальных выступах;

- на оборудовании около люков;

- верхних поверхностях с рабочей стороны, поверхностях ручек, вентилей;

- спецперчатках запорной арматуры, местах подтёков и т.д.

Полы замеряются примерно через каждые 3 метра по ходу движения. Очаги загрязнённости измеряются по мере определения ее границ.

Необходимо помнить, что в любом рабочем помещении всегда существуют места с более вероятной и менее вероятной загрязнённостью поверхности, которые работники службы РБ должны чётко представлять, исходя из характера проводимых работ, основных маршрутов перемещения персонала и т.д.

Величину a-активности мазка замеряют на радиометрических установках, состоящих из пересчетного прибора и датчика типа ДНБ или АаД. Для оперативности можно замерить мазки приборами СПАР, ДКС или РУП.

Перед измерением мазка на радиометрической установке необходимо убедиться, что подставка не имеет повышенной загрязнённости. Мазок должен помещаться так, чтобы вся его площадь промерялась датчиком.

Определение коэффициента счёта установки в телесном угле 2p проверяют образцовыми источниками, имеющими паспорт и техническое свидетельство об аттестации. Коэффициент счёта установки, , част/имп, вычисляют по формуле:

{ 1 }

где n - количество замеров;

A - внешнее излучение образцового источника в телесный угол 2p, имп/мин;

N_i - среднее значение скорости счёта при измерениях от образцовых источников, имп/мин;

- скорость счёта фона установки, имп/мин.

При градуировке и проверке стабильности работы приборов, при измерениях мазков и поверхностей расстояние от измеряемой поверхности до сцинтиллятора или счётчика приборов должно быть одинаковым. Для сцинтилляционных датчиков это расстояние должно быть от 4 до 5 мм.

С увеличением расстояния между детектором и измеряемой поверхностью эффективность счёта уменьшается, счётный коэффициент увеличивается.

Средняя величина снимаемой загрязнённости поверхностей, q, част/мин×см², на контролируемом участке по a- активности в пересчёте на 1см²:

{ 2 }

где - среднеарифметическая скорость счёта, имп/мин;

- фоновая средняя скорость счета прибора, имп/мин;

k- коэффициент счёта установки в телесном угле 2p, част/имп;

S - площадь, с которой снят мазок, см².

Примечание: если на хлопчатобумажный мазок проба берётся с нескольких точек, в формуле

{ 2 }площадь Sнеобходимо разделить на количество точек.

При необходимости контроля на мазок поверхностей, изделий и предметов, отправляемых за пределы предприятия, формула { 2 }будет иметь вид:

{ 3 }

где _сн– коэффициент снятия мазка, т.е. доля активности, перешедшая с отбираемой площади на сорбент контактным путём. Среднее значение коэффициента снятия сухого мазка _сн= 0,2.

4.2 Измерение радиоактивной загрязнённости поверхностей (РЗП) c помощью приборов.

Для измерения уровней суммарной загрязнённости поверхностей радиоактивными веществами применяют приборы РУП-1 с блоками детектирования a- и b-излучения, СПАР с блоком детектирования по a-излучению, ДКС-96 с a- и b- датчиками.

При необходимости могут применяться другие вспомогательные устройства, метрологические характеристики которых не хуже, чем у указанных.

Комплектность приборов, технические характеристики и принцип действия регламентируются его паспортом или заменяющим документом.

4.2.1 Универсальный радиометр РУП-1

Построен по принципу измерителя скорости счёта. Для регистрации a-частиц используют сцинтилляционные счётчики; для регистрации b-частиц - галогенные счётчики типа СБТ-10. Для измерения малых потоков частиц имеется световая и звуковая индикация.

Детектирование a-частиц производится тонким слоем ZnS(Ag), нанесённого на плексигласовую подложку. Детектор закрыт светозащитной плёнкой толщиной 7-9 микрон и сеткой из стальной проволоки, предохраняющей детектор от механических повреждений. Эффективность регистрации a-частиц около 30 %.

Перед измерениями a-загрязнённости поверхностей прибором РУП-1 следует проверить светозащищённость детектора посредством освещения чувствительной части детектора источником света, при этом включенный прибор не должен реагировать на освещение.

Детектор b-частиц - счетчик СБТ-10.

4.2.1.1 Проведение измерений a- или b -излучений прибором РУП -1:

- Подсоединить к измерительному пульту блок детектирования a-излучения

(b-излучения).

- Установить переключатель рода работы в положение a (b).

-Включить прибор, проверить наличие питания схемы.

- Установить переключатель поддиапазонов в положение «´1».

- Установить ручку КОМПЕНСАЦИЯ ФОНА в начальное положение «0».

-Снять крышку с блока детектирования.

- Поднести чувствительную часть блока детектирования к измеряемой поверхности.

По истечении времени установления стрелки измерительного прибора для данного поддиапазона снять показания прибора.

При зашкаливании стрелки перевести переключатель на более грубый поддиапазон «´10», «´100», «´1000», нажать кнопку сброса и снять показания.

Примечания:

а) при измерении загрязнённости поверхностей (особенно с острыми углами) не допускать повреждений тонкой пленки, защищающей окно блока детектирования;

б) показания прибора при измерении a-излучений на поддиапазонах«´1»,«´10», «´100»снимаютсяповерхнейшкале, анаподдиапазоне «´1000» - понижней;

в) приизмеренииb-излученийвприсутствииg-фонапервоеизмерениепроводят при закрытой крышке детектора, при этом прибор показывает наличие g-фона.

Ручной компенсацией фона сводят показания прибора к нулю, снимают крышку и измеряют b-излучение.

4.2.2Прибор СПАР

Прибор СПАР предназначен для измерения загрязнённости поверхностей и оборудования, рабочих помещений, металлолома, автомобильного и железнодорожного транспорта альфа-активными веществами.

4.2.2.1 Проведение измерений a-излучения прибором СПАР:

- Потенциометр с кнопкой РЕЖИМ установить в крайнее левое положение.

- Потенциометр КОМПЕНСАЦИЯ ФОНА установить в крайнее правое положение.

- Включить прибор на поддиапазон «´1». Установить режим питания, для чего нажать кнопку РЕЖИМ и установить стрелку гальванометра на красную (режимную) риску. Установка производится ручкой потенциометра, совмещенной с кнопкой РЕЖИМ.

Если стрелка не будет устанавливаться на риску, батарею питания необходимо заменить. Замену батареи производит дежурный КИПиА.

При наличии фона скомпенсировать его ручкой КОМПЕНСАЦИЯ ФОНА.

Если наблюдается фон, не поддающийся компенсации, дозиметрист группы РБ должен произвести дезактивацию датчика или заменить защитную плёнку. При замене плёнки следует учитывать, что нельзя вскрывать датчик при включенном приборе. А после замены защитной плёнки прибор необходимо включить через 10 - 15 минут для того, чтобы установился режим ФЭУ.

Указанный в паспорте срок очередной поверки прибора не должен быть просрочен.

4.2.2.2 Для проверки работоспособности прибора поднести контрольный a-источник к рабочей поверхности датчика. Стрелка гальванометра должна отклониться вправо как на первом, так и на втором поддиапазонах.

На поддиапазоне «´1» включить тумблер МЕХАНИЧЕСКИЙ СЧЁТ.

Электромеханический счетчик должен отсчитывать импульсы.

4.2.2.3При использовании прибора СПАР следует учитывать эффективность регистрации a-излучения детектором, в приборе РУП эффективность учтена при градуировке.

Эффективность датчика, , % находится по формуле:

{ 4 }

где - отсчёт по прибору, имп/мин;

- внешнее излучение источника, част/мин.

Эффективность датчика должна находиться в пределах (35 ± ----) %.

Эффективность прибора-это величина обратная коэффициенту.

Таким образом, коэффициент прибора, ,част/имп, определяется по формуле:

{ 5 }

где N_ист - внешнее излучение источника, част/мин;

N_приб - отсчёт по прибору, имп/мин.

4.2.2.4Уровень загрязнённости поверхности,N,част/мин×см², приборомСПАРопределяетсяпоформуле:

{ 6 }

где - уровеньзагрязненности поверхности;

N_изм - измеренная прибором скорость счета, имп/мин;

- коэффициент прибора, част/имп;

S - измеряемая поверхность, см².

Коэффициент прибора ( ) для прибора СПАР не должен превышать 4 в геометрии 2π.

Параметры режима работы прибора, измеренные при подготовке его к работе, заносятся в рабочий журнал и в таблички, прикрепляемые к прибору, по форме:

- фон прибора, имп/мин;

- счётный коэффициент, част/имп;

-дата проверки, подписьпроверяющего.

4.2.3Дозиметр-радиометр ДКС-96

Дозиметр-радиометр применяется для проведения измерений плотности потока альфа- и бета-излучений с поверхности спецодежды, белья, кожных покровов, средств защиты, поверхностей помещений и оборудования.

4.2.3.1 Измерение плотности потока альфа-излучения с блоком БДЗА-96.

Произвести измерение фона в следующей последовательности:

- установить заглушку на блок детектирования;

- кнопкой РЕЖИМ выбрать из меню режим ФОН;

- нажать и отпустить кнопку ПУСК, после чего в течении 100 сек проводится измерение фона;

- по истечении времени измерения раздаётся звуковой сигнал, после чего на табло появляется результат измерения, а символ «F» в правой стороне верхней строки исчезает;

- снять заглушку с блока детектирования.

Поместить блок в точку измерения.

Установить кнопкой РЕЖИМ пункт меню «Изм1» или «Изм2», а кнопкой ВЫБОР предел измерения аналогового индикатора.

Войти в режим измерения, нажав и отпустив кнопку ПУСК. В процессе измерения показания на табло изменяются по мере подсчёта импульсов и (по окончании измерения) останавливаются.

В случае, когда результат измерения не превышает 10 мин^-1·см^-2, рекомендуется проводить измерения в режиме «Изм1».

Окончание измерения сопровождается звуковым сигналом.

При переполнении на табло высвечивается сообщение «*****».

4.2.3.2Измерение плотности потока бета-излучения с блоком БДЗБ-96.

Измерение плотности потока бета-излучения с блоком БДЗБ-96 производится аналогично измерению альфа-излучения, за исключением того, что измерение фона проводится в течение 40 секунд.