Радиоактивные излучения как источник информации о предприятиях атомной промышленности и их продукции

Заказать работу

и возможности средств радиационной разведки

Канд. технических наук А.В. Полещук

1. Радиоактивные отходы предприятий атомной промышленности, стратегическое оборудование, сырье, готовая продукция

Работа предприятий и энергетических установок атомной промышленности характеризуется наличием радиоактивных отходов, которые загрязняют окружающую среду и создают, радиоактивные излучения, а следовательно несут информацию о профиле предприятия и выпускаемой им продукции. Подобные проявления могут рассматриваться как демаскирующие признаки предприятий атомной промышленности.

Одним из видов отходов ядерных предприятий и энергетических установок являются сбросные радиоактивные жидкости.

Жидкие радиоактивные отходы (ЖРО) образуются на предприятиях по переработке урановых руд и содержат так называемые "хвосты" производства.

Производственно-промышленные сточные воды с повышенной концентрацией некоторых изотопов образуются на заводах по получению металлического урана и радиохимических производствах. По степени радиоактивности жидкие отходы классифицируются согласно нового вышедшего документа СП 2.6.6.1168-02 "САНИТАРНЫЕ ПРАВИЛА ОБРАЩЕНИЯ С РАДИОАКТИВНЫМИ ОТХОДАМИ (СПОРО-2002).

Жидкие и твердые радиоактивные отходы (РАО) подразделяются по удельной активности на три категории (табл. 1). В случае, когда по приведенным характеристикам радионуклидов таблицы 1 отходы относятся к разным категориям, для них устанавливается наиболее высокое значение категории отходов.

Таблица 1

Классификация жидких и твердых радиоактивных отходов по удельной радиоактивности

Категория отходов Удельная активность, кБк/кг
бета – излучающиe радионуклиды

альфа – излучающие радионуклиды (исключая

трансурановые)

трансурановые радионуклиды
Низкоактивные менее 1Е3* менее 1Е2 менее 1Е1
Среднеактивные от 1Е3 до 1Е7 от 1Е2 до 1Е6 от 1Е1 до 1Е5
Высокоактивные более 1Е7 более 1Е6 более 1Е5

*(Е = 10; 3- третья степень)

 Для предварительной сортировки твердых отходов рекомендуется использование критериев по уровню радиоактивного загрязнения (табл. 2) и по мощности дозы гамма - излучения на расстоянии 0,1 м от поверхности при соблюдении условий измерения в соответствии с утвержденными методиками:

- низкоактивные - от 0,001 мГр/ч до 0,3 мГр/ч;

- среднеактивные - от 0,3 мГр/ч до 10 мГр/ч;

 - высокоактивные - более 10 мГр/ч.

Таблица 2

Классификация твердых радиоактивных отходов по уровню радиоактивного загрязнения

Категория отходов Уровень радиоактивного загрязнения, част/(см2 мин)
бета – излучающие радионуклиды

альфа – излучающие радионуклиды (исключая

трансурановые)

трансурановые радионуклиды
Низкоактивные от 5 Е2 до 1Е4 от 5 1Е1 до 1Е3 от 5 до 1Е2
Среднеактивные от 1Е4 до 1Е7 от 1Е3 до 1Е6 от 1Е2 до 1Е5
Высокоактивные более 1Е7 более 1Е6 более 1Е5

Часть отходов атомных предприятий выбрасывается в виде газообразных и аэрозольных продуктов. Это прежде всего радиоактивные благородные газы (радон Rn, торон Тn), образующиеся при распаде урана и тория на ураноперерабатывающих заводах: газы, пар и газообразные продукты деления урана и плутония, выделяющиеся при химической переработке руд с указанными элементами; радиоактивная пыль, образующаяся при дроблении и механической переработке радиоактивных материалов. Источником загрязнения атмосферы радиоактивными веществами являются также реакторы, в которых в результате облучения нейтронами происходит активация аргона, входящего в состав воздуха, а при нарушении герметичности твэлов возможно попадание в первый контур и в воздух помещений радиоактивных газов (криптона, ксенона, йода и др.), а также осколочных продуктов деления (стронция, иттрия и др.). Находящиеся в воздухе взвешенные радиоактивные частицы образуют радиоактивные аэрозоли с различной дисперсной фазой: твердой – пыль, дым; жидкий туман, аэрозольный конденсат и др. В результате в воздухе создаются устойчивые мелкодисперсионные ( с размерами частиц меньше 1 мкм) и среднедисперсионные (с размерами частиц от 1 до 10 мкм) образования, а также неустойчивые быстрооседающие образования с размерами частиц больше 10 мкм. Некоторые радиоактивные изотопы, находящиеся в воздухе частично в аэрозольной фазе, а частично в паровой (например, изотоп йода-125,131), переходят из газообразной фазы в аэрозольную.

Распад радиоактивных элементов сопровождается выделением радиоактивных газов Rn, Тn, An, которые входят в состав последовательно превращающихся элементов уранового, ториевого и активно-уранового рядов. Радиоактивные эманции относятся к группе тяжелых инертных газов, которые не образуют химических соединений в природе.

При распаде радиоактивных элементов в окружающее пространство выделяется также нерадиоактивный газ гелий (Не), образующийся от испускания альфа-частиц элементами уранового, ториевого и трансуранового рядов.

При распаде одного атома U и его дочерних элементов испускается 8 альфа- частиц, из которых получается 8 атомов гелия; при распаде одного атома тория образуется 6 атомов гелия. При полном распаде 1г U образуется 0,135 г Не, что составляет около 770 см3 . Но при температуре 0°С и давлении 760 мм рт.ст. из 1г U образуется 0,103г Не (580 см3).

Наличие Не, являющегося индикатором источников радиоактивного излучения представляет важный демаскирующий признак, так как в отличие от радиоактивных газов, имеющих относительно небольшое время жизни (ТRn-3,825 дня, ТTn-54,5с, ТAn-3,92с), является устойчивым элементом и может распространяться на значительные расстоянии от радиоактивного объекта.

Аномальные концентрации радиоактивных веществ в атмосфере, грунте и воде могут являться признаками нахождения поблизости объектов радиоактивного характера.

Таким образом, наличие радиоактивных отходов предприятий атомной промышленности и радиоактивных излучений сырья, готовой продукции, а также отходов производства могут раскрывать профиль предприятий, нести информацию о технологических процессах характеристиках изготавливаемой продукции, местах ее складирования, маршрутах транспортировки и т.д.

Источники радиоактивности могут быть обнаружены:

по радиоактивным излучениям;

по наличию радиоактивных и нерадиоактивных газов, образующихся в результате радиоактивного распада.

Для обнаружения радиоактивных элементов производятся заборы проб воздуха, грунта и воды в районе предполагаемого расположения радиоактивного объекта, а также непосредственные измерения радиоактивного излучения.

С целью лучшего представления физической основы возможной утечки информации о предприятиях атомной промышленности и их продукции рассмотрим некоторые свойства и характеристики радиоактивных излучений.

 Возможности технических средств радиационной разведки (РДР)

Под РДР понимается процесс получения информации в результате приема и анализа радиоактивных излучений, связанных с выбросами и отходами атомного производства, хранением и транспортировкой радиоактивных материалов, ядерных зарядов и боеприпасов, производством и эксплуатацией ядерных реакторов, двигателей и радиоактивным заражением местности.

РДР решает следующие задачи:

-определение дозовых характеристик вокруг объекта разведки и их изменений во времени,

-определение маршрутов перевозки источников радиоактивных излучений;

-определение районов с повышенным уровнем радиации;

-наличие источников радиоактивных излучений в транспортном средстве;

-определение содержания отдельных видов изотопов на местности, в аэрозолях, атмосфере, жидкости;

-определение изотопного состава излучателей, типа источника излучения.

Аппаратура дистанционной РДР - аппаратура дистанционного обнаружения и измерения параметров радиационного поля – пространственно - временного распределения гамма или нейтронного излучения разведываемого объекта.

Как правило, разведка объектов с помощью дистанционных средств. ведется по двум составляющим радиационного поля объекта: по нейтронам и γ-квантам.

Первые, не обладая достаточно информативными параметрами излучения, характеризуются большой проникающей способностью, благодаря чему реальные объекты (без защиты) могут обнаруживаться в воздушной среде на расстоянии до 1,5 км.

Вторые являются наиболее информативными, т.к. спектральные компоненты их характеристических спектров энергий несут непосредственную информацию о изотопах и химическом составе вещества-излучателя. Однако, γ-излучения могут быть обнаружены в аналогичных условиях лишь на расстоянии до 500 м.

Аппаратура отбора радиоактивных проб почвы, воды и воздуха в районе дислокации разведываемого объекта и радиохимического анализа отобранных проб в стационарных или передвижных лабораториях практически не отличается от обычной радиометрической и спектрометрической аппаратуры, широко применяемой при радиохимическом анализе проб окружающей среды.

По своему назначению аппаратура дистанционной РДР делится на дозиметры, радиометры, рентгенометры, спектрометры.

Дозиметры предназначены для определения суммарных доз радиоактивности. Принцип их работы основан на интегрировании элементарных зарядов, создаваемых в объеме детектора при воздействии γ-квантов или нейтронов, с помощью аналоговых или дискретных измерителей (счетчиков). При этом по величине суммарного заряда (эффекта), накопленного за определенный промежуток времени, можно судить о величине дозы, энергии излучения и т.д., а по величине тока или электрического заряда - о соответствующем значении мощности дозы, интенсивности и др. величинах.

Дозиметры в зависимости от типа детектора бывают ионизационные, фотографические, химические, термолюминесцентные, радиофотолюминесцентные, полупроводниковые и др.

Радиометры предназначены для измерения радиации. Основными элементами любого радиометра являются дискретный детектор, параметры выходных сигналов которого функционально связаны с числом действующих на вето частиц или квантов, и измерительное устройство нормирующего типа, определяющее количество электрических сигналов, возникающих в единицу времени.

Рентгенометры предназначены для обнаружения радиоактивного заражения местности и последующей радиационной разведки районов, маршрутов и рубежей выдвижения войск. Кроме того, они используются для оценки степени радиоактивного заражения боевой техники, оборудования, обмундирования, кожных покровов, пищи, воды и для контрольных замеров при проведении дезактивации.

Спектрометры применяются при определении изотопного состава излучателей. Наибольшее распространение получили спектрометры с линейным преобразователем γ-квантов или нейтронов в амплитудные изменения сигнала. Спектрометр состоит из дискретного пропорционального детектора и амплитудного анализатора, в состав которого входят устройство, сортирующие сигналы с выхода детектора по каналам в зависимости от значения их амплитуд, измеряющее число сигналов в каждом канале и представляющее данные о полученном амплитудном распределении.

Другие материалы

  • Таможенный контроль делящихся и радиоактивных материалов
  • ... nbsp;     Приказ ГТК РФ от 22 октября 2003г. №1184 «Об утверждении инструкции по организации и проведению таможенного контроля делящихся и радиоактивных материалов» 6.       Приказ ГТК РФ от 20 августа 1998г. №575 «О перечне документов, необходимых ...

  • Источники радиации
  • ... , поскольку едят мясо и требуху овец и кенгуру. Радон Лишь недавно стало известно, что наиболее весомым из всех естественных источников радиации является невидимый, не имеющий вкуса и запаха тяжелый газ (в 7,5 раза тяжелее воздуха) радон. Он вместе со своими дочерними продуктами радиоактивного ...

  • Малые дозы ионизирующего излучения и их воздействие на организм человека
  • ... Украины, где плотность радиоактивного загрязнения по 137Cs составила от 5 до 40 Ku/км2, возникли условия длительного воздействия малых доз ионизирующего излучения, влияние которого на организм беременной и плода до Чернобыльской катастрофы фактически не изучалось. С первых дней аварии велось ...

  • Проблемы захоронения радиоактивных отходов в геологических формациях
  • ... сухой.[1]  3.1.2 Выбор места захоронения радиоактивных отходов. Выбор места (площадки) для захоронения или хранения радиоактивных отходов, зависит от ряда факторов: экономических, правовых, социально-политических и природных. Особая роль отводится геологической среде — последнему и важнейшему ...

  • Радиационное излучение и его проявление в Сверловской области и городе Екатеринбурге
  • ... загрязнение природной среды в районах расположения радиоционно - опасных объектов. БАЭС БАЭС расположена на территории Свердловской области, в 40 км к востоку от города Екатеринбурга на восточном берегу водохранилища, созданного на реке Пышма. Сточные воды БАЭС отводятся в Ольховское болото, ...

  • Переработка радиоактивных отходов. Влияние на человека
  • ... долгоживущих радионуклидов из временных хранилищ. В Курчатовском институте совместно с МосНПО «Радон» создан способ плазменной переработки радиоактивных отходов, резко снижающий их объем (но не активность!) и существенно удешевляющий последующее хранение. Разрабатываются также новые способы ...

  • Методы и средства радиационно-технологического контроля при сортировке твердых радиоактивных отходов
  • ... . Утилизацию РАО, выявленных в процессе радиационного контроля бытовых отходов, выполняет персонал ЦПРО. Удаление бытовых отходов из мест сбора и их утилизацию производит персонал цеха дезактивации.   2 СОРТИРОВКА ТВЕРДЫХ РАДИОАКТИВНЫХ   2.1 Общие положения   Основной ...

  • Экологическое право как отрасль права
  • ... Первый этап охватил 1917 – 1968 гг. до принятия основ законодательства о земле, которые определили иные природоресурсовые отрасли (горное, лесное, водное) права от экологического права. Второй этап – период с 1969 по 1988 гг. Это были годы создания многочисленных законодательных актов, вовлекающим ...

  • Влияние радиоактивного загрязнения на сельское хозяйство
  • ... зоне относятся сельскохозяйственные угодья с относительно высокими уровнями радиоактивного загрязнения (ориентировочно плот- ность загрязнения радионуклидами в 8-10 раз выше, чем в первой зоне). На такой территории ведение сельского хозяйства разрешается только при стро- гом контроле. В третьей ...

  • Аккумулирование радионуклидов грибами в зонах радиоактивного загрязнения
  • ... до сих пор проживает на загряз­ненных территориях. [1] ГЛАВА 2 АККУМУЛЯЦИЯ РАДИОНУКЛИДОВ ГРИБАМИ В ЗОНАХ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ 2.1 Особенности аккумулирования радионуклидов грибами Изучение грибов в загрязненных зонах проводится с 1986 г. Установлено, что по степени накопления цезия ...

  • Методы обнаружения и измерения радиоактивного излучения радия и тория
  • ... образованных конечных продуктов реакций, можно определить поглощенную энергию. На этом принципе основаны химические методы обнаружения и измерения радиоактивного излучения. Достоинство химических детекторов заключается в возможности выбора таких веществ, которые по воздействию на них ионизирующих ...

  • Основные загрязнители почвы, кормов и продукции животноводства
  • ... веществами кормовые культуры, бывает ниже, чем радиоактивность самих кормов, в результате обмена веществ, происходящего в организме животных. [5] 3.3 Техногенный фактор как основной загрязнитель животноводческой продукции В настоящее время особую актуальность приобретает изучение особенностей ...

  • Атомная энергетика Украины
  • ... находятся на уровне ниже допустимых. Образование радиоактивных отходов на АЭС снижается. Проблемы безопасности атомной энергетики Украины характеризуются следующими факторами: 7 блоков АЭС из 14 эксплуатируются уже более 15 лет. Практически все блоки (кроме блока №6 ЗАЭС) подлежат реконструкции ...

Каталог учебных материалов

Свежие работы в разделе

Наша кнопка

Разместить ссылку на наш сайт можно воспользовавшись следующим кодом:

Контакты

Если у вас возникли какие либо вопросы, обращайтесь на email администратора: admin@kazreferat.info