Радиационного контроля
Основная задача проведения радиационного контроля – ведение производственно-технологических процессов или решение научных задач в условиях контроля над источником ионизирующего излучения (ИИИ), обеспечение контроля радиационной обстановки и радиационной безопасности в соответствии с действующими российскими Нормами радиационной безопасности (НРБ-99) и Основными санитарными правилами обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99), разработанными на основе Публикации 60 МКРЗ.
В случае возникновения радиационной аварии (потери контроля над источником излучения), проводимые мероприятия и применяемые технические средства должны обеспечить локализацию места аварии, определение уровня аварии по международной шкале ядерных событий INES, прогноз радиационной обстановки и дать экспертные рекомендации по осуществлению действий, направленных на ликвидацию последствий аварии.
Измерения, проводимые при радиационном контроле с помощью аппаратуры (систем, комплексов и отдельных приборов), направлены на информационное обеспечение текущего, оперативного и аварийного контроля.
Как правило, текущий контроль осуществляют с помощью стационарной аппаратуры, оперативный контроль – с помощью переносной или носимой аппаратуры. Структура комплекса технических средств конкретной территориальной подсистемы радиационного мониторинга формируется исходя из набора измерительных задач и с учетом специфики территории (наличия и числа радиационных объектов). В общем случае она содержит:
• системы и отдельные приборы обеспечения радиационной безопасности радиационных объектов;
• посты непрерывного автоматического радиационного контроля в населенных пунктах и на местности;
• посты контроля радиоактивного загрязнения после аварии и несанкционированного перемещения радиоактивных и делящихся материалов;
• передвижные (наземные, водные, воздушные) посты и лаборатории радиационного контроля;
• портативные приборы для инспекционного и оперативного контроля радиационной обстановки;
• технические средства для контроля продукции растениеводства и животноводства, пищи, пищевых продуктов, проб воздуха, воды, земли, строительных материалов и т.д.;
• индивидуальные дозиметры;
• счетчики излучения человека (СИЧ);
• информационные табло коллективного пользования;
• технические средства сбора, обработки и анализа измерительной информации;
• средства коммутации и связи;
• дозиметрические и радиометрические приборы, предназначенные для пользования населением.
Для получения полной картины и более оперативного и достоверного определения наиболее опасных источников радиоактивного загрязнения необходимо информационное объединение территориальных подсистем с использованием кабельной и радиомодемной связи в региональные системы более высокого уровня и, на основе их, создание единой государственной информационной сети – ЕГАСКРО с возможностью обмена информацией с аналогичными системами других стран. В будущем, как уже отмечалось выше, в результате объединения систем различных континентов может быть создана глобальная система радиационного мониторинга, которая может быть объединена с системой экологического, в том числе химического мониторинга. Реализуя эти принципы, НИЦ «СНИИП» создал и поставляет аппаратурные комплексы, которые являются основой информационно-технического обеспечения территориальных подсистем мониторинга и управления качеством среды обитания населения, в том числе:
• приборные комплексы автоматизации и повышения радиационной безопасности промышленных производств КТС КРО («Орешник-Т») и АС КРБ;
• автоматизированные системы территориального радиоэкологического контроля на основе информационных табло с выводом данных о радиационном фоне, температуре, влажности, давлении и времени;
• автоматизированные системы контроля радиоэкологической обстановки на содержание различных радиоактивных, химических веществ и контроля климатических параметров – контейнерный пост А110;
• стационарные посты контроля за несанкционированным перемещением радиоактивных и делящихся материалов – входная арка «ПОИСК-3М-РН» (с детекторами радиоактивного излучения и металлодетектором), установки радиационного контроля РИГ-08П1, РИГ-08П2, РИГ-08П-2Т;
• комплекс радиометрических приборов для лабораторного и инспекционного радиационного контроля производственных и жилых помещений, объектов окружающей среды, пищевых продуктов – дозиметры-радиометры МКС-02СМ, МКС-03С, РЗС-10Н, РЗС-10Н3, РЗС-10Н13, ИМЭД-1, МКС-05Н, МКС-06НМ, МКС-07Н, МКС-08П, МКС-09П, МКС-10П, ИРД-02, радиометр жидких и сыпучих веществ РУБ-01П7, радиометр низкоэнергетических радионуклидов РКБ-05П, радиометры радона РГА-06П и РАА-02Н;
• спектрометры различного назначения – стационарные спектрометры гамма-, бета- и альфа-излучений СКС-07ПГ, СКС-07П-Г-Сц, многофункциональный носимый спектрометр «Проспект НРФ», переносной спектрометр СКС-50, радиометр спектрометрический для полевых измерений РПГ-09, миниатюрный спектрометр «Колибри»;
• передвижные лаборатории комплексного радиационного и экологического контроля – подвижные лаборатории ПЛРР на автомобильных шасси различного типа, дозиметрическая установка КДУ-8М-И1;
• приборы контроля радиоактивности водной среды станций питьевого водоснабжения – радиометр контроля радиоактивного загрязнения жидкости РЖБ-11П;
• приборы индивидуального дозиметрического контроля КИД-08С(М), ДКГ-01И, DG-101, ДБГ-01Н, ДКГ-12П, ДКГ-14П, ДКГ-16Р; • переносной счетчик излучения человека РИГ-07П;
• дозиметры и дозиметры-радиометры для населения типа «Сверчок», «Белла», «Юпитер», МС-04 («Эксперт»), часы-дозиметр «Аргус» и др.
Структурная схема системы радиационного мониторинга человека приведена на рис. 6.3.
Рис. 6.3. Структурная схема радиационного мониторинга человека
на радиационном объекте.
Эти системы и приборы представляют собой современные технические средства измерения, отвечающие Международным нормам и рекомендациям МКРЕ, МКРЗ, а также Международным стандартам ТК 45 «Ядерное приборостроение» Международной электротехнической комиссии (МЭК) и ИСО.
В состав блоков детектирования аппаратуры входят современные детекторы ионизирующего излучения:
· неорганические и органические сцинтилляционные детекторы (счетчики) и их модификации;
· газоразрядные счетчики (непропорциональные цилиндрические и торцевые, пропорциональные, коронные и другие счетчики);
· полупроводниковые кремниевые, германиевые и другие детекторы (ППД);
· герметичные, проточные и «открытые» ионизационные камеры;
· детекторы эмиссионные и/или прямой зарядки (ДПЗ);
· камеры деления;
· термолюминесцентные (ТЛ),
· радиолюминесцентные (РФЛ),
· эмульсионные, пленочные, трековые, полупроводниковые накопительные и другие детекторы.
На рис. 6.4 представлена матрица применяемости этих детекторов при решении основных задач радиационного контроля на АЭС и других радиационных объектах.
Рис. 6.4. Матрица применяемости детекторов ионизирующего излучения
Кроме того, в рамках индивидуального и группового дозиметрического контроля внешнего и внутреннего облучения персонала, работающего в полях ионизирующего излучения, широко применяют дозиметры текущего, оперативного и аварийного контроля, счетчики излучения человека (СИЧи), различная радиометрическая и спектрометрическая аппаратура.
В индивидуальных дозиметрах широко используют ТЛ, РФЛ, эмульсионные, пленочные, трековые, полупроводниковые детекторы и газоразрядные счетчики, а при решении основных задач радиационного контроля в СИЧах используют сцинтилляционные и полупроводниковые детекторы.
В зависимости от решаемой задачи и условий эксплуатации, на основе выбранного оптимального детектора ионизирующего излучения используют устройства или блоки детектирования, которые вместе с устройствами отбора предварительной обработки сигналов и, если целесообразно, с источником питания детектора, образуют информационный канал аппаратуры радиационного контроля.
Блоки детектирования обеспечивают следующие виды радиационного контроля:
· измерение мощности дозы и/или дозы;
· измерение плотности потока фотонов или частиц;
· измерение поверхностной активности радионуклидов;
· измерение объемной активности радионуклидов в жидкости;
· измерение объемной активности радиоактивных аэрозолей;
· измерение объемной активности радионуклидов в газе;
· измерение удельной активности радионуклидов;
· измерение активности радионуклидов в источнике или образце;
· измерение энергетического распределения ионизирующего излучения.
Развитие современной отрасли информационных технологий, использование опыта, накопленного при разработке военной и космической аппаратуры (участвовавшей в проведении измерений и экспериментов, имеющих априорный характер), а также диверсификация производства позволили создать технические средства систем радиационного мониторинга, обладающие различным по уровню «искусственным интеллектом» («artificial intelligence»).
Под «искусственным интеллектом» подразумевают программную инфраструктуру (в том числе специальные алгоритмы, адаптированные или автоматические режимы работы и т.д.), способную принимать самостоятельные решения. Технические средства радиационного мониторинга могут быть построены как с централизованным, так и с распределенным «интеллектом».
Широкое использование таких систем для защиты здоровья и жизни человека должно стать дополнительным звеном в экологии человека в области, охватывающей научные методы взаимоотношения природы и человека – от проблем здоровья и городских экосистем до управления окружающей средой и этики окружающей среды.