5100 (596808), страница 12
Текст из файла (страница 12)
3.1.9 Для студентов и учащихся старше 16 лет, проходящих профессиональное обучение с использованием источников излучения, годовые дозы не должны превышать значений, установленных для персонала группы Б.
3.2 Планируемое повышенное облучение
3.2.1 Планируемое облучение персонала группы А выше установленных пределов доз (см. табл. В.1.) при ликвидации или предотвращении аварии может быть разрешено только в случае необходимости спасения людей и (или) предотвращения их облучения. Планируемое повышенное облучение допускается для мужчин старше 30 лет лишь при их добровольном письменном согласии, после информирования о возможных дозах облучения и риске для здоровья.
3.2.2 Планируемое повышенное облучение в эффективной дозе до 100 мЗв в год и эквивалентных дозах не более двухкратных значений, приведенных в табл. В.1, допускается с разрешения территориальных органов госсанэпиднадзора, а облучение в эффективной дозе до 200 мЗв в год и четырехкратных значений эквивалентных доз по табл. В.1 – только с разрешения федерального органа госсанэпиднадзора.
Повышенное облучение не допускается:
- для работников, ранее уже облученных в течение года в результате аварии или запланированного повышенного облучения с эффективной дозой 200 мЗв или с эквивалентной дозой, превышающей в четыре раза соответствующие пределы доз, приведенные в табл. В.1;
- для лиц, имеющих медицинские противопоказания для работы с источниками излучения.
3.2.3 Лица, подвергшиеся облучению в эффективной дозе, превышающей 100 мЗв в течение года, при дальнейшей работе не должны подвергаться облучению в дозе свыше 20 мЗв за год.
Облучение эффективной дозой свыше 200 мЗв в течение года должно рассматриваться как потенциально опасное. Лица, подвергшиеся такому облучению, должны немедленно выводиться из зоны облучения и направляться на медицинское обследование. Последующая работа с источниками излучения этим лицам может быть разрешена только в индивидуальном порядке с учетом их согласия по решению компетентной медицинской комиссии.
3.2.4 Лица, не относящиеся к персоналу, привлекаемые для проведения аварийных и спасательных работ, должны быть оформлены и допущены к работам как персонал группы А.
Приложение Г. Источники ионизирующих излучений на Курской АЭС
1 Основными источниками радиационной опасности на Курской АЭС являются:
- реактор;
- бассейны выдержки;
- отработавшее топливо;
- трубопроводы и оборудование КМПЦ (насосы ГЦН, барабан-сепараторы, задвижки и т.д.);
- аппараты системы спецводоочистки и ее оборудование;
- хранилище жидких и твердых отходов;
- воздуховоды и оборудование спецвентсистем;
- детали и механизмы СУЗ, датчики КИП и РК, связанные с измерением параметров воды КМПЦ;
- оборудование газового контура и УПАК.
2 Процесс получения электроэнергии на АС основан на использовании ядерного топлива (уран-235, плутоний-239), при делении которого в реакторах более 80% освобождающейся энергии выделяется в виде кинетической энергии осколков деления и 20% - в виде энергии нейтрино и ионизирующих излучений: нейтронов, гамма-квантов, бета-частиц.
Энергия, высвобождающаяся при делении одного ядра урана-235, равна 200 МэВ или 3,2*10-11 Дж, а при делении 1 г - 8,2*1010 Дж, что эквивалентно 2,0*104 кВт*час.
Процесс деления сопровождается образованием новых радиоактивных веществ - осколков деления, а освобождающиеся нейтроны производят активацию ядер теплоносителя, продуктов коррозии, газов и конструкционных материалов.
3 Основными источниками нейтронов являются работающие реакторы, в активной зоне которых достигаются потоки нейтронов 1013-1014 нейтронов/(см2*с).
Замедление быстрых нейтронов до тепловых происходит в основном в замедлителе, а также в отражателе и биологической защите.
При делении одного ядра урана-235 образуется 2 или 3 нейтрона.
Средняя энергия нейтронов деления равна 2 МэВ, максимальная-17 МэВ.
При работе реакторов потоки нейтронов могут наблюдаться в центральных залах и прилежащих к реактору помещениях.
4 При работе реакторов образуются гамма-кванты с энергиями от 0,1 до 10 МэВ в результате следующих процессов:
а) при делении ядер урана-235 и плутония-239 возникает мгновенное гамма-излучение с энергией от 0,2 до 7 МэВ;
б) при радиационном захвате тепловых нейтронов ядрами нуклидов конструкционных материалов происходят ядерные реакции с испусканием гамма-квантов, в результате которых образуются новые радиоактивные ядра. Гамма-кванты, возникающие в результате радиационного захвата, имеют энергию до 10 МэВ. Так, например, энергия захватных гамма-квантов железа достигает 7-10 МэВ, хрома - 9 МэВ, никеля - 9 МэВ, титана - 6,7 МэВ, алюминия - 7,7 МэВ, меди - 7,8 МэВ, цинка - 9 МэВ, натрия - 6,4 МэВ;
в) в активной зоне реактора происходит взаимодействие нейтронов с ядрами теплоносителя, продуктов коррозии, газов и конструкционных материалов по реакциям (n,гамма), (n,р), (n,альфа), (n,2n) и др.
Радиоизотопы, образующиеся при этих реакциях, обладают периодами полураспада от нескольких секунд до нескольких лет. Активность, обусловленная продуктами активации, называется наведенной.
Активность остановленного оборудования определяется гамма-излучением активированных примесей и продуктов коррозии металлов, которые отложились на поверхностях оборудования, арматуры и трубопроводов в процессе эксплуатации. Это обычно кобальт-60, кобальт-58, железо-58, марганец-54, хром-51, цинк-65 и другие. Накопление продуктов коррозии приводит к возрастанию мощностей доз гамма-излучения в рабочих помещениях.
Эффективное снижение уровней гамма-излучения в рабочих помещениях дает внутриконтурная дезактивация оборудования и трубопроводов.
Основные долгоживущие радиоизотопы приведены в таблице Г.1.
Таблица Г.1 – Радиоизотопы - продукты коррозии
Изотопы | Период полураспада | Энергия излучения, МэВ | |
-частицы (max энергия) | -квант | ||
Хром-51 | 27,8 дня | 0,32 | |
Марганец-54 | 291 день | 0,84 | |
Марганец-56 | 2,58 часа | 0,7 1,05 2,86 | 0,84 1,81 2,12 |
Железо-59 | 45 дней | 0,27 0,46 | 1,1 1,29 |
Кобальт-58 | 71,3 дня | 0,48 | 0,51 0,81 |
Кобальт-60 | 5,24 года | 0,41 | 1,17 1,33 |
Цинк-65 | 235 дней | 0,325 | 1,12 |
Медь-64 | 12,8 часа | 0,0656 | 1,34 |
Цирконий-95 | 65 дней | 0,36 0,4 | 0,72 |
Ниобий-95 | 35 дней | 0,16 | 0,77 |
5 Источниками бета-излучения являются детали, извлекаемые из реакторов, технологическое оборудование, контурные и дренажные воды, радиоактивные газы и аэрозоли.
Наибольшую опасность за счет активации материала представляют детали, находящиеся в реакторах при работе на мощности. Эти детали при извлечении из реактора имеют сравнительно небольшую гамма-активность, но создают большие потоки бета-частиц. При контакте с извлеченными из реактора предметами могут произойти радиационные ожоги рук и тела. Радиационные ожоги вызывают также растворы с концентрацией осколочной активности 3,7*1010Бк/л и выше.
6 Источниками радиоактивных газов являются реакторы, вода КМПЦ, межреакторное пространство, газовые и маслосистемы оборудования КМПЦ, система охлаждения биологической защиты реактора.
Газовая активность обусловлена аргоном-41 и газообразными продуктами деления: изотопами ксенона и криптона, а также изотопами йода в парообразном состоянии. Аргон-41 образуется в активной зоне реактора по реакции Ar-40 (p,n) из стабильного Ar-40.
Небольшой период полураспада аргона-41 Т1/2 = 1,82 часа (энергия гамма-кванта и бета-частиц равна 1,3 Мэв и 1,18 Мэв соответственно) облегчает условия ремонта оборудования газовых контуров после останова реактора.
Поступление радиоактивных газов в производственные помещения происходит через газовые уплотнения реакторов, при разгерметизации газовых контуров, боксов и оборудования.
7 Гамма-излучение продуктов деления урана-235 представляет наибольшую опасность для персонала из-за их высокой активности.
Активность облученного топлива за счет продуктов деления после извлечения его из реактора может составлять несколько десятков тысяч и даже сотен тысяч кюри.
При разгерметизации ТВЭЛов в теплоноситель поступают летучие и твердые продукты деления, так как при длительной работе реакторов на номинальной мощности давление радиоактивных газов в ТВЭЛах достигает несколько десятков кг/см2. Осколки деления могут дать существенный вклад в остаточную активность воды КМПЦ.
Аварийные ситуации с ядерным топливом приводят к резкому увеличению мощностей доз гамма-излучения в помещениях газовых контуров, а также к увеличению газовой активности в приреакторных помещениях, в вытяжных вентсистемах и венттрубах.
Во время работ по извлечению технологических каналов с разгерметизированными ТВЭЛами графитовых реакторов может произойти загрязнение графитовой кладки, дренажных систем и верхней плиты ядерным топливом и твердыми продуктами деления.
Основные наиболее распространенные радиоизотопы, образующиеся при делении, приведены в таблице Г.2.
Таблица Г.2 – Радиоизотопы - продукты деления
Изотопы | Период полураспада | Энергия излучения, МэВ | |
-частицы (max энергия) | -квант | ||
Газообразные | |||
Криптон-85М | 4,4 часа | 0,52 2,7 | 0,15 0,305 |
Криптон-87 | 78 мин. | 1,3 3,3 3,85 | 0,4 0,85 2,16 |
Криптон-88 | 2,77 часа | 0,52 0,9 2,7 | 0,36 2,4 |
Ксенон-133 | 5,27 дня | 0,35 | 0,081 |
Ксенон-135 | 9,24 часа | 0,91 | 0,25 |
Ксенон-138 | 17 мин. | 2,4 | 0,42 |
Аэрозольные | |||
Рубидий-88 | 18 мин | 3,3 5,2 | 1,83 4,87 |
Цезий-138 | 32 мин. | 2,0 2,9 3,4 | 0,46 1,01 1,43 |
Йод-131 | 8,08 дня | 0,61 | 0,364 |
Йод-133 | 20,5 часа | 1,85 | 0,53 |
Твердые | |||
Стронций-89 | 51 день | 1,46 | 0,915 |
Стронций-90 | 28 лет | 0,53 | |
Иттрий-90 | 64,5 часа | 0,26 | |
Цирконий-95 | 65 дней | 0,36 0,4 | 0,72 |
Ниобий-95 | 35 дней | 0,16 | 0,77 |
Рутений-108 | 40 дней | 0,22 | 0,22 |
Рутений-106 | 1 год | 0,04 | 0,51 0,02 |
Цезий-137 | 30 лет | 0,52 | 0,66 |
Барий-140 | 12,8 дня | 0,4 1,0 | 0,08 0,54 |
Лантан-140 | 40,2 часа | 1,36 1,66 2,15 | 1,6 0,81 0,49 |
Такие газообразные изотопы, как криптон-88 (Т1/2 = 2,77 часа) и ксенон-138 (Т1/2 = 17 мин) при распаде генерируют аэрозольные частицы рубидий-88 и цезий-138 соответственно, которые при осаждении дают значительные по величине загрязнения поверхностей помещений, оборудования и спецодежды.