Радиоактивные излучения как источник информации о предприятиях атомной промышленности и их продукции (3654)

Посмотреть архив целиком

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


Случайные файлы

Файл
116980.doc
153332.rtf
6513-1.rtf
55905.rtf
92805.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.