Действия НАСФ по ликвидации последствий аварии на радиационно опасном объекте
1. Краткая характеристика аварий на радиационно опасных объектах
К радиационно опасным объектам относятся:
— предприятия ядерного топливного цикла (предприятия ЯТЦ);
— атомные станции (АС): атомные электрические станции (АЭС), атомные теплоэлектроцентрали (АТЭЦ), атомные станции теплоснабжения (АСТ);
— объекты с ядерными энергетическими установками (объекты с ЯЭУ): корабельные, космические;
— исследовательские ядерные реакторы;
— ядерные боеприпасы (ЯБП) и склады их хранения;
— объекты размещения и хранения делящихся материалов;
— установки технологического, медицинского назначения и источники тепловой и электрической энергии, в которых используются радионуклиды;
— территории и водоемы, загрязненные радионуклидами в результате имевших место радиационных аварий, ядерных взрывов в мирных целях, а также производственной деятельности предприятий ЯТЦ.
При классификации аварий на радиационно опасных объектах существует несколько подходов. Это обусловлено тем, что подобные аварии отличаются большим разнообразием присущих им признаков, а также объектов, на которых они могут происходить. В большинстве случаев аварии, сопровождающиеся выбросами радиоактивных веществ и формированием радиационных полей, классифицируют применительно к АС.
В зависимости от характера и масштабов повреждений и разрушений аварии на радиационно опасных объектах подразделяют на проектные, проектные с наибольшими последствиями (максимально проектные) и запроектные (гипотетические).
Под проектной аварией понимается авария, для которой определены в проекте исходные события аварийных процессов, характерных для того или иного объекта (типа ЯР) или другого радиационно опасного узла, конечные состояния (контролируемые состояния элементов и систем после аварии), а также предусмотрены системы безопасности, обеспечивающие ограничение последствий аварий установленными пределами.
Максимально проектные аварии характеризуются наиболее тяжелыми исходными событиями, обусловливающими возникновение аварийного процесса на данном объекте. Эти события приводят к максимально возможным в рамках установленных проектных пределов радиационным последствиям.
Под запроектной (гипотетической) аварией понимается такая авария, которая вызывается не учитываемыми для проектных аварий исходными событиями и сопровождается дополнительными по сравнению с проектными авариями отказами систем безопасности.
В радиационной аварии различают четыре фазы развития: начальную, раннюю, промежуточную и позднюю (восстановительную).
Начальная фаза аварии является периодом времени, предшествующим началу выброса (сброса) радиоактивности в окружающую среду или периодом обнаружения возможности облучения населения за пределами санитарно-защитной зоны предприятия. В отдельных случаях подобная фаза может не существовать вследствие своей быстротечности.
Ранняя фаза аварии (фаза «острого» облучения) является периодом собственно выброса радиоактивных веществ в окружающую среду или периодом формирования радиационной обстановки непосредственно под влиянием выброса (сброса) в местах проживания или нахождения населения. Продолжительность этого периода может быть от нескольких минут до нескольких часов в случае разового выброса (сброса) и до нескольких суток в случае продолжительного выброса (сброса). Для удобства в прогнозах продолжительность ранней фазы аварии в случае разовых выбросов (сбросов) целесообразно принимать равной 1 суткам.
Промежуточная фаза аварии охватывает период, в течение которого нет дополнительного поступления радиоактивности из источника выброса в окружающую среду и в течение которого принимаются решения о введении или продолжении ранее принятых мер радиационной защиты на основе проведенных измерений уровней содержания радиоактивных веществ в окружающей среде и вытекающих из них оценок доз внешнего и внутреннего облучения населения. Промежуточная фаза начинается с нескольких первых часов с момента выброса (сброса) и длится до нескольких суток, недель и больше. Для разовых выбросов (сбросов) протяженность промежуточной фазы прогнозируют равной 7-10 суток.
Поздняя фаза (фаза восстановления) характеризуется периодом возврата к условиям нормальной жизнедеятельности населения и может длиться от нескольких недель до нескольких лет в зависимости от мощности и радионуклидного состава выброса, характеристик и размеров загрязненного района, эффективности мер радиационной защиты.
Последствия радиационных аварий и, прежде всего, радиоактивные загрязнения окружающей среды имеют сложную зависимость от исходных параметров радиационно опасных объектов (типа объекта; типа и мощности ядерной или радиоизотопной установки, ядерного боеприпаса; характера радиохимического процесса и т.д.) и метеоусловий.
2. Ликвидация последствий аварий на радиационно опасных объектах
Ликвидация последствий аварии направлена прежде всего на предотвращение распространения радиоактивных веществ за пределы загрязненной территории и включает в себя: локализацию и ликвидацию источников радиоактивного загрязнения; дезактивацию (реабилитацию) самой этой загрязненной территории и объектов; сбор и захоронение (размещение) образующихся в ходе работ радиоактивных отходов, а также ремонтно-восстановительные работы на объекте и его территории, объем и содержание которых определяется степенью тяжести аварии и планами их дальнейшего использования по прямому назначению или в иных целях.
Конкретный перечень работ и порядок их планирования определяется уровнем радиоактивного загрязнения территории, реальной загрязненности и техническим состоянием восстанавливаемого объекта.
Основным в планировании работ по локализации источников излучений и загрязнений и ликвидации последствий аварии являются:
— объективная оценка состава и основных форм нахождения источников излучений и загрязнения;
— учет свойств основных поверхностей территории и объектов;
— оценка предполагаемого характера (прочности) фиксации радиоактивного загрязнения на различных поверхностях;
— определение приоритетов (очередности) проведения работ по локализации и ликвидации загрязнений на различных объектах (участках) в зависимости от их влияния на формирование радиационной обстановки;
— выбор наиболее эффективных и реально осуществимых способов локализации и ликвидации радиоактивного загрязнения объектов, исходя из имеющихся в распоряжении сил и технических средств.
Приоритетной целью ликвидации последствий радиационных аварий (ЛПА) является обеспечение требуемого уровня мер защиты населения.
Принятие решений по ликвидации последствий аварий зависит от целей и задач, определяемых каждой конкретной стадией работ.
На ранней стадии решаются следующие задачи ЛПА:
— локализация источника аварии, т.е. прекращение выброса радиоактивных веществ в окружающую среду;
— выявление и оценка складывающейся радиационной обстановки;
— снижение миграции первичного загрязнения на менее загрязненные или незагрязненные участки, путем локализации или удаления загрязненных фрагментов технологического оборудования, зданий и сооружений, просыпей и проливов радиоактивных веществ;
— создание временных площадок складирования радиоактивных отходов.
Характерной особенностью ранней стадии аварии является высокая вероятность возникновения вторичных загрязнений за счет переноса нефиксированных, первично выпавших радиоактивных веществ на менее загрязненные или незагрязненные поверхности.
С течением времени происходит увеличение прочности фиксации загрязнения на поверхностях, приводящее к необходимости применения более сложных и дорогостоящих методов его ликвидации, увеличению объемов образующихся радиоактивных отходов, продолжительности и стоимости работ по обеспечению требуемого уровня защиты населения. Поэтому эффективность и оперативность принятия решений по ликвидации выявленных нефиксированных загрязнений на ранней фазе имеет первостепенное значение. Эти решения надо прежде всего принимать по наиболее критическим объектам загрязнения.
На промежуточной стадии решаются следующие задачи ЛПА:
— стабилизация радиационной обстановки и обеспечение перехода к плановым работам по ЛПА;
— организация постоянного контроля радиационной обстановки;
— принятие решения о методах и технических средствах ЛПА;
— проведение плановых мероприятий по ЛПА до достижения установленных контрольных уровней радиоактивного загрязнения;
— создание временной или стационарной системы безопасного обращения с радиоактивными отходами (локализация и ликвидация объектов первичного и вторичного загрязнений, удаление образующихся радиоактивных отходов на временные или стационарные площадки и т.д.);
— обеспечение требуемого уровня мер защиты населения, проживающего на загрязненных территориях.
На этой стадии производится уточнение и детализация данных инженерной и радиационной обстановки, зонирование территорий по видам и уровням излучений и реализация мероприятий, необходимых и достаточных для обеспечения заданного уровня мер защиты населения.
В этот период на поверхностях объектов радионуклиды находятся в нефиксированных или слабо фиксированных формах. Методы ЛПА на этой фазе должны исключить возможность возникновения вторичных загрязнений, предотвратить процесс фиксации радиоактивных веществ на поверхности и проникновение их вглубь объема и, как следствие, снизить уровень требований к необходимым мерам защиты населения.
На поздней стадии решаются следующие задачи ЛПА:
завершение плановых работ по ЛПА и доведение радиоактивного загрязнения до предусмотренных Нормами радиационной безопасности уровней;
ликвидация временных площадок складирования радиоактивных отходов или организация радиационного контроля безопасности хранения на весь период потенциальной опасности;
обеспечение проживания населения без соблюдения мер защиты.
Работы на поздней стадии ЛПА наиболее трудоемки и продолжительны. Радионуклиды, определяющие радиационную обстановку на загрязненных объектах, в этот период находятся преимущественно в фиксированных и трудно удаляемых известными методами дезактивации формах. Выбор наиболее эффективных методов может быть сделан только по данным детальных исследований нуклидного состава и физико-химических форм радиоактивного загрязнения.
Выявление радиационной обстановки
Выявление радиационной обстановки состоит в определении методом прогнозирования или по данным разведки масштабов и степени радиоактивного загрязнения.
Оценка радиационной обстановки включает определение влияния радиоактивного загрязнения местности на действия сил РСЧС и поведение населения, а также обоснование мероприятий защиты.
При выявлении радиационной обстановки решаются следующие задачи:
прогнозирование радиологических последствий возможных аварий;
обнаружение радиоактивного загрязнения;
радиационная разведка и контроль за распространением радиоактивных веществ;
установление границ и степени (плотности) радиоактивного загрязнения;
определение оптимальных маршрутов движения людей, транспорта и другой техники к аварийному объекту, эвакуации населения и сельскохозяйственных животных.
Радиационный контроль
Радиационный контроль - контроль за соблюдением норм радиационной безопасности и основных санитарных правил работы с радиоактивными веществами и иными источниками ионизирующего излучения, а также получение информации об уровнях облучения людей и о радиационной обстановке на объекте и в окружающей среде.
Выделяют дозиметрический и радиометрический контроль.
Дозиметрический контроль – комплекс организационных и технических мероприятий по определению доз облучения людей с целью количественной оценки эффекта воздействия на них ионизирующих излучений.
Радиометрический контроль – комплекс организационных и технических мероприятий по определению интенсивности ионизирующего излучения радиоактивных веществ, содержащихся в окружающей среде или степени радиоактивного загрязнения людей, техники, сельскохозяйственных животных и растений, а также элементов окружающей природной среды.
Дозиметрический контроль ведется групповым и индивидуальным способами, для населения допускается производить расчетным путем по уровням излучения и времени работы. По данным контроля определяются режим работы формирований и необходимость направления на обследование в медицинские учреждения.
Радиометрический контроль (контроль радиоактивного загрязнения) осуществляется с целью определить необходимость специальной обработки техники, используемой при ликвидации последствий радиационных аварий; санитарной обработки личного состава и населения после выхода из зон радиоактивного загрязнения; дезактивации зданий, сооружений, дорог, местности, одежды, материальных средств; обеззараживания продовольствия и воды.
Контроль радиоактивного загрязнения зданий, сооружений, оборудования и местности до и после дезактивации осуществляется непосредственно в зонах загрязнения с помощью табельных приборов или путем взятия проб грунта, мазков со зданий, сооружений, оборудования и обработки их в лабораториях.
Контроль радиоактивного загрязнения воды и продовольствия производится путем взятия проб и обработки их в лабораториях.
Для проведения контроля радиоактивного загрязнения привлекаются группы (звенья) общей и специальной разведки, входящие в состав спасательных формирований.
Звенья радиометрического контроля проводят работы на пунктах специальной обработки (ПуСО), санитарно-обмывочных пунктах (СОП), станциях обеззараживания одежды (СОО).
Личный состав, техника и транспорт формирований, подвергшихся радиоактивному загрязнению и прибывших для проведения полной специальной обработки на ПуСО, проходят через контрольно-распределительный пункт (КРП), который определяет степень загрязнения формирований после действий на загрязненной местности. КРП организуется за счет дозиметристов разведывательных спасательных формирований. При этом измеряется степень загрязненности людей и объектов, прибывших на пост, и определяется необходимый способ специальной обработки.
По мере пропуска личного состава и техники периодически проверяется загрязненность рабочего места дозиметриста, при необходимости проводится его дезактивация или перемещение в другое место.
Контроль радиоактивного загрязнения осуществляется двумя постами, один из которых располагается на входе, а другой на выходе площадки ПуСО.
Аварийные работы
Аварийные работы в случае радиационной аварии осуществляются в два этапа: первоочередные аварийные работы и ликвидация последствий аварий (в том числе ремонтно-восстановительные работы на объекте и его территории).
Основными задачами, решаемыми в ходе первоочередных аварийных работ на радиационно опасном объекте, являются:
установление контроля над аварийной ядерно-технической установкой (реактором);
оценка обстановки и принятие решений по снижению тяжести аварии и ее последствий;
проведение спасательных работ;
тушение пожаров;
подавление выбросов радиоактивных веществ и предотвращение распространения радиоактивного облака;
дезактивация путей подхода людей и техники к местам проведения работ;
мероприятия по радиационной защите.
Приемы и способы дезактивационных работ
Ликвидация последствий радиоактивного загрязнения различных поверхностей и сред осуществляется путем проведения дезактивационных работ.
Под дезактивацией понимается удаление (снижение концентрации) радиоактивных веществ с загрязненных поверхностей (территории, дорог, зданий, сооружений, оборудования, техники, транспортных средств, одежды, обуви, средств индивидуальной защиты и пр.) и из различных сред (воздуха, воды, пищевого сырья, продовольствия и пр.) до допустимых норм.
В случае поверхностного загрязнения дезактивация ограничивается удалением с поверхности объектов радиоактивных веществ, которые закрепились на ней в результате адгезии и адсорбции. Для дезактивации при глубинном загрязнении необходимо извлечь радиоактивные загрязнения, проникшие вглубь, и затем удалить их.
Дезактивация осуществляется различными способами, которые, с одной стороны, определяются условиями радиоактивного загрязнения, а с другой – условиями самой дезактивации. При выборе способа дезактивации учитываются также особенности объекта.
К основным безжидкостным способам следует отнести обработку поверхностей струей газа (воздуха) и пылеотсасывание.
В первой стадии процесса дезактивации струей газа (воздуха) с поверхности удаляются радиоактивные загрязнения в виде жидкости, мелких частиц и структурированных масс. В результате первой стадии радиоактивные продукты переводятся во взвешенное или аэрозольное состояние. Вторая стадия связана с удалением с обрабатываемого объекта.
Для создания газового потока обычно используются реактивные двигатели, отработавшие гарантийный срок по своему прямому назначению. При скорости газовой струи у обрабатываемой поверхности (на расстоянии 5-7 м) 90-110 м/сек, с нее удаляются только крупные частицы диаметром более 15 мкм. В условиях Чернобыля этот способ в отношении транспортных средств оказался неэффективным.
Для повышения эффективности дезактивации в воздушную струю вводится порошок, обладающий абразивным действием. В результате такой дезактивации удаляются не только поверхностные, но и глубинные загрязнения. Коэффициент дезактивации резко возрастает и может достигнуть 200, что гарантирует хорошее качество обработки.
В качестве абразива могут быть использованы песок, карборунд, дроби, металлические и другие порошки. Применение абразивов позволяет значительно снизить скорость воздушного потока до 3-40 м/сек, что дает возможность применять для генерации воздушного потока различные компрессоры.
Основными недостатками способа являются: необходимость использования абразивного порошка, расход которого колеблется в пределах 7,5-45 г/сек; возникновение смеси радиоактивных загрязнений с отработавшим абразивным порошком; воздействие абразивов на обрабатываемые поверхности приводит к образованию неровностей, возникает опасность локальной эрозии, происходит потеря защитных и механических свойств поверхностей; опасным является и сам порошок, находящийся в аэрозольном состоянии вокруг объекта, для человека возникает опасность заболевания силикозом.
В отличие от предыдущего способа при дезактивации пылеотсасыванием поток воздуха направлен не на обрабатываемую поверхность, а от нее под воздействием вакуума, создаваемого в воздушном тракте пылесоса
Воздушный поток, заключенный в воздуховод, не распространяет радиоактивные загрязнения в окружающую среду. Фильтрация загрязненного потока позволяет улавливать удаленные частицы и осуществлять очистку на основе замкнутого цикла.
При пылеотсасывании, как и при обдуве поверхности струей газа или воздуха, удаляются лишь поверхностные радиоактивные частицы, при этом жидкие и вязкие радиоактивные загрязнения удаляются не полностью. Пылеотсасывание можно использовать в ходе комплексной обработки, предусматривающей последующую дезактивацию более эффективными способами.
Дезактивация снятием загрязненного слоя и изоляцией загрязненной поверхности применяется для очистки местности, дорог, окрашенных изделий, строительных материалов и конструкций и т.п..
Эффективность дезактивации определяется глубиной снимаемого верхнего загрязненного слоя, которая в свою очередь зависит от глубины проникновения радионуклидов в различные материалы. Для обеспечения эффективной дезактивации с учетом неровностей обрабатываемых поверхностей, неравномерности проникновения радионуклидов снимаемый слой должен быть в два раза толще глубины их проникновения.
Дезактивация путем снятия верхнего загрязненного слоя эффективна, но последующие этапы, связанные с транспортировкой снятого загрязненного материала, его захоронением, сопровождаются вторичным радиоактивным загрязнением, что требует проведения дополнительных работ.
При проведении дезактивации методом изоляции загрязненной поверхности изолирующий материал фиксирует радиоактивные загрязнения, что значительно снижает интенсивность радиации, опасность непосредственного контакта с радионуклидами и возможность их миграции.
Для создания изолирующего слоя используются сыпучие материалы (песок, грунт, щебень и др.), асфальт, промышленные строительные заготовки (плиты, блоки и др.).
Способ дезактивации струей воды является доступным и широко применяемым при обеззараживании оборудования, участков местности с твердым покрытием, транспортных и других средств. Его эффективность зависит от структуры струи, расхода воды и напора (давления) перед насадкой, генерирующей водную струю.
Струя воды может быть сплошной или разделенной на отдельные компактные струйки, а также капельного строения, которое возникает в результате распада струи или создается искусственно.
Для повышения эффективности процесса дезактивации рекомендуется струю воды направлять под углом 3-45 0 к обрабатываемой поверхности.
В зависимости от давления перед насадкой различают низко, средне и высоконапорные струи.
Низконапорные струи имеют давление перед насадкой не более 10 атм. Обработка такой струей грузового автомобиля требует около 1 тонны воды, при этом загрязненность снижается всего в 2 раза. Расход воды может быть снижен с помощью импульсной обработки, которая заключается в чередовании включения и выключения источника, генерирующего струю воды.
Эффективность дезактивации повышается при использовании средненапорных водных струй, давление перед насадкой у которых составляет от 10 до 50 атм. Если низконапорные струи удаляют лишь поверхностные загрязнения, то средненапорные – часть глубинных. При дезактивации средненапорной водной струей строительных материалов коэффициент дезактивации может достигать 6,0.
Высоконапорной струей (давление на выходе превышает 100 атм.) удаляют верхний загрязненный слой с пористых материалов, ржавчину с металлических поверхностей и краску толщиной до 3 мм, во всех случаях коэффициент дезактивации достигает 50. Однако дезактивация высоконапорной струей требует сложного специального оборудования, большого расхода воды, при этом производительность не высока. В связи с этим применяется лишь в стационарных условиях в системе предприятий атомной энергетики.
Дезактивация значительной части объектов (транспорта, одежды, оборудования, зданий, помещений, дорог с твердым покрытием) осуществляется с применением дезактивирующих растворов различного состава и целевого назначения.
Дезактивирующие растворы можно разделить на три основные группы: на основе поверхностно активных веществ (ПАВ), окислителей и сорбентов.
Дезактивирующие растворы на основе ПАВ готовятся при помощи препаратов с условным шифром СФ. Водные растворы содержат 0,15% препарата СФ, в случае подогретых водных растворов при применении параэмульсионного способа дезактивации содержание СФ снижается до 0,075%. В этих условиях применяют СФ-3К, который сохраняет свои дезактивирующие возможности и не разлагается при температуре выше 70 0 С.
Дезактивирующие растворы на основе ПАВ применяют для дезактивации различных объектов путем орошения поверхности с одновременным протиранием щетками. Коэффициент дезактивации при расходе растворов 3л/м 2 составляет 5-7, коэффициент повышается при увеличении расхода раствора или при введении 10-40% абразивного порошка и может достигать 80.
При использовании дезактивирующих растворов не рекомендуется обработка пористых материалов, таких как кирпич, шифер, некоторые сорта бетона, древесина неокрашенная и другие, так как в водной среде усугубляется процесс проникновения радиоактивных загрязнений вместе с водой на еще большую глубину.
Препараты СФ, а также некоторые другие ПАВ могут быть использованы для дезактивации пеной. Она позволяет обрабатывать такие объекты, для которых другие способы обеззараживания оказываются неприемлемыми вследствие отрицательного воздействия дезактивирующей среды на объект. К их числу относятся: самолеты, вертолеты, оптическая, электронная аппаратура и т.п.
Пена может быть использована в различных вариантах. Наиболее распространенный из них – нанесение ее и выдержка (экспозиция) в течение определенного времени, исчисляемого десятками минут. Затем происходит удаление пены струей воды, воздействием вакуума или механическим путем. В зависимости от времени выдержки коэффициент дезактивации при обработке нержавеющей стали колеблется в пределах 18-40, пластиката – 24-42.
В дезактивирующих растворах на основе окислителей наиболее часто применяют перманганат калия («марганцовка»). Эти растворы многокомпонентны, в их состав входят кислоты (например, азотная и щавелевая), щелочи (едкий натр), а также некоторое количество ПАВ, иногда в виде препарата СФ. Дезактивирующие растворы на основе окислителей применяются для дезактивации замасленных, сильно загрязненных и подвергшихся коррозии металлических поверхностей, а также в случаях удаления глубинных радиоактивных веществ с верхним загрязненным слоем. Коэффициент дезактивации обычно не превышает 30.
Третью группу дезактивирующих растворов составляют суспензии, т.е. такие системы, в водной среде которых распределены твердые частицы, которыми являются сорбенты. В качестве сорбентов применяются бентонитовые глины, сульфитно-спиртовая барда и цеолиты.
Суспензии применяются для дезактивации внутренних и внешних вертикально расположенных стен зданий. Большая их вязкость и структура позволяют им удерживаться на определенное время на этих поверхностях, а затем, после затвердения, их удаляют. Кроме того, в эти суспензии вводят абразивы и окислители, что способствует более эффективной дезактивации.
Сорбенты применяются для извлечения радионуклидов из газовой и водной седы, а также с различных поверхностей. Кроме того, их используют в качестве добавок в дезактивирующие растворы,.
Сорбенты, которые применяются для дезактивации, готовятся на основе минеральных веществ. К природным минеральным сорбентам относятся бентонитовые глины и цеолиты, а также диатониты, опоки и терпели, которые образовались из мельчайших микроорганизмов. Глинистые сорбенты (бентониты различного класса, монтмориллонит, каолин, гидрослюда) подвергают активации, что увеличивает их адсорбционную способность.
К угольным сорбентам относятся углеродные материалы, получаемые обработкой различных ископаемых углей, древесных пород, торфа и других веществ, богатых углеродом. После обработки паром или инертными газами, которая необходима для очистки пор, вводят добавки, связывающие радионуклиды, подобные сорбенты называют активированными углями.
Процесс дезактивации с использованием сорбентов требует значительного времени – до нескольких часов. Его эффективность зависит от выбора сорбента, соблюдения технологии, квалификации персонала и т.д.
В определенных условиях эффективным способом дезактивации и локализации радиоактивных загрязнений являются полимерные пленки.
В зависимости от целевого назначения различаются три группы пленок: изолирующие (аккумулирующие), дезактивирующие и локализующие. Изолирующие воспринимают загрязнения, т.е. экранируют поверхность объекта, а сами легко поддаются дезактивации. Их предварительно наносят на чистую (незагрязненную) поверхность, в отличие от локализующих, которыми покрывают поверхность, уже подвергшуюся радиоактивному загрязнению. Действие дезактивирующих пленок заключается в закреплении их на поверхности объекта и в перемещении радиоактивных загрязнений из объекта в глубину материала пленки. Дезактивирующие пленки удаляются с поверхности объекта вместе с удерживаемыми ими радиоактивными загрязнениями. Срок действия изолирующих (неудаляемых) пленок может исчисляться месяцами и даже годами. Локализующие, в зависимости от объекта и целевого назначения, могут быть как удаляемыми, так и неудаляемыми.
Организация и проведение дезактивационных работ
Цель всех мероприятий по дезактивации – свести к минимуму уровни облучения людей путем локализации и удаления источников излучений из рабочих зон и среды обитания.
Порядок организации и проведения мероприятий, связанных с планированием, обеспечением и выполнением дезактивационных работ в условиях радиоактивного загрязнения территории и других объектов устанавливают в соответствии с «Нормами радиационной безопасности» (НРБ-99), «Временными критериями по принятию решений при обращении с почвами, твердыми строительными, промышленными и другими отходами, содержащими гамма – излучающие радионуклиды», «Критериями для принятия решения о мерах защиты населения в случае аварии ядерного объекта».
Для разработки программы дезактивационных работ проводят тщательное дозиметрическое обследование загрязненных участков территории и расположенных на них зданий и сооружений. Необходимыми исходными данными для этой программы являются мощность дозы и уровни поверхностного загрязнения территории и других объектов радиоактивными веществами, а также прогнозируемые уровни доз облучения персонала в ходе проведения работ.
Учет географических и природных условий применительно к загрязненной местности должен быть определяющим фактором в выборе объектов очистки и ранжирования их по очередности дезактивации.
Действие данного фактора обуславливает необходимость выполнения таких требований к дезактивационным работам, как жесткое ограничение их по срокам проведения с учетом многостадийности работ, обеспечения надежности конечных результатов дезактивации и радиационной безопасности персонала, привлекаемого к дезактивационным работам.
Дезактивация наружных поверхностей зданий проводится с целью снижения радиационного фона. Обработке сначала подвергаются наиболее загрязненные части зданий, а также двери, оконные проемы и места стоков дождевой воды.
Работы следует начинать с крыши, выбор способа определяется материалом кровли и несущей способностью ферм. Очистка струей воды, пылесосами и дезактивирующими растворами наиболее эффективна для металлических покрытий. Однако поскольку отработавшая водная масса, несущая радиоактивные загрязнения, будет стекать с крыш и вновь загрязнять наружную поверхность здания, более целесообразно применять полимерные дезактивирующие пленки (сухой способ), а с крыш не поддающихся такой дезактивации, - удалять кровлю.
Для дезактивации вертикальных поверхностей зданий может использоваться суспензия из бентонитовой глины. Коэффициент дезактивации кирпичных стен достигает 2, а стен с известковой штукатуркой - 5-10, окрашенных стен – 10 и более.
После нанесения суспензии на внешнюю поверхность, ее высыхания и формирования твердой пленки образовывается слой толщиной 5-10 мм, который снимается с помощью специальной машины или вручную. Сорбционные свойства глины предотвращают возможность распространения радиоактивных загрязнений и позволяют утилизировать их, снижая опасность вторичного загрязнения.
Загрязнение неаварийных помещений происходит вследствие проникновения радиоактивных веществ вместе с воздухом и людьми в процессе производственной деятельности.
Прежде чем приступить к дезактивации помещений, необходимо обработать оборудование либо на месте, либо в специально отведенных помещениях.
Дезактивация производится различными способами, наиболее целесообразно - безжидкостными: пылеотсасыванием, обработкой щетками, снятием верхнего загрязненного слоя (в первую очередь, краски), применением дезактивирующих пленок, особенно полимерных. Из жидкостных способов рекомендуются пены и дезактивирующие растворы и не рекомендуются суспензии глин, т.к. они сильно загрязняют помещение.
Стены и потолок очищаются с помощью пылесосов, однако эффективность такой обработки невелика, поэтому на отдельных участках применяют влажную протирку. Наиболее эффективны пена, снятие верхнего зараженного слоя, применение дезактивирующих пленок, а также изоляция загрязненной поверхности нанесением слоя краски и локализующих пленок. Для помещений эффективность работ определяется главным образом по снижению мощности дозы излучения.
Дезактивация пола осуществляется снятием верхнего загрязненного слоя механическим путем или изоляцией поверхности полимерными материалами, в некоторых случаях и бетоном. Чаще, чем при обработке стен, применяют жидкостные способы, в том числе и обработку струей воды.
Перед началом дезактивации населенного пункта проводится радиационная разведка и дозиметрическая паспортизация, а также обеспечивается предотвращение вторичного пылеобразования в местах проживания.
Дезактивация населенных пунктов городского типа при сплошном радиоактивном загрязнении производится комплексно и включает обработку зданий и помещений, прилегающей территории, дорожных покрытий (тротуары и дороги), зеленых насаждений около домов и других элементов инфраструктуры.
За базовую расчетную единицу дезактивации мест проживания сельских жителей принимается подворье. Оно включает в себя жилой дом, хозяйственные постройки и приусадебный участок. Полная его обработка заключается в проведении следующих операций: отключение электроэнергии, очистка крыш и стен, а при необходимости – очистка помещений и замена кровли, снос ветхих построек и замена забора, снятие загрязненного грунта и вывоз его, обустройство колодцев, завоз чистого грунта, дозиметрический контроль.
Дезактивация подворий и улиц проводится одновременно. Работы ведутся от центра населенного пункта к его окраинам с учетом направления ветра. По окончании работ обрабатывают привлекавшуюся технику, проводят контрольный замер остаточных уровней загрязнения и сдают населенный пункт местным властям.
Дезактивация техники и транспорта проводится комбинированными способами. Металлические, деревянные и пластмассовые части машин протираются влажной ветошью, промываются растворами с одновременным протиранием щетками, а также струей воды. Брезенты, изделия из кожзаменителей обрабатываются обметанием, чисткой щетками, выколачиванием.
В процессе обработки принимаются меры к предохранению от попадания дезактивирующих растворов и воды в кабины, электрооборудование и пр.
С загрязненных радиоактивными веществами частей и деталей первоначально удаляется грязь, шлак, мусор, затем сильной струей воды под углом 30? обмываются сначала верхние, затем нижние поверхности.
Для удаления радиоактивных веществ с загрязненных маслом или мазутом технологических деталей и поверхностей применяются щелочные рецептуры моющего действия на основе поверхностно-активных веществ с добавлением комплексообразователей. При обработке окрашенных поверхностей и полимерных покрытий температура раствора не должна превышать 30°С. Дезактивация неокрашенного металла проводится раствором, нагретым до 70 ? 95°С.
Радиоактивные загрязнения, химически связанные с поверхностью, смываются путем использования специальных рецептур. Если эти способы не дают желаемого результата, то загрязнение ликвидируется путем травления металла или снятия верхних слоев лакокрасочных покрытий.
Дезактивация транспорта и инженерной техники осуществляется на пунктах специальной обработки (ПуСО) и на станциях обеззараживания транспорта (СОТ), развертываемых на базе автотранспортных предприятий, гаражей, постов мойки и уборки автотранспорта и пр.
Пункт специальной обработки (ПуСО) предназначается для дезактивации автотранспорта, техники и санитарной обработки людей.
ПуСО включает:
контрольно-распределительный пункт (КРП);
площадку спецобработки автотранспорта (ПСОА);
площадку технического обслуживания и повторной обработки
(ПТО);
площадку санитарной обработки (ПСО);
выходной пункт дозиметрического контроля обработанного транспорта (ВПДК);
площадку отстоя сильно загрязненной техники (ПОЗТ).
Кроме того, на расстоянии 100?200 м перед ПуСО оборудуется район ожидания и на расстоянии 200?300 м за ПуСО – район сбора.
Контрольно-распределительный пункт предназначен для определения и маркировки степени радиоактивного загрязнения и распределения потоков загрязненной выше допустимых норм техники и техники, не требующей полной специальной обработки.
Контрольно-измерительный пост оборудуется на расстоянии 50-100 м от района ожидания. На нем устанавливаются: шлагбаум, стол дозиметристов и 2-3 табуретки или скамейки. На КРП ведутся журналы контроля степени зараженности по числу дозиметристов, имеются нормы допустимой зараженности автотранспорта и другой техники.
Техника, загрязненная ниже допустимых норм, следует транзитом, минуя ПуСО. Сильно загрязненная техника направляется в район ожидания, где силами водительского состава очищается от грязи, пыли, масла, остатков перевозимого груза и готовится к обработке.
На площадке спецобработки, в зависимости от наличия сил и средств, организуется и оборудуется несколько потоков (линий) обработки или рабочих мест. По возможности, пути движения и места установки обрабатываемых объектов на рабочих площадках засыпаются щебнем, гравием, асфальтируются или покрываются железобетонными плитами. Кроме того, места установки техники для обработки выполняются в виде аппарелей или эстакад (для удобства работы).
Обработка проводится, как правило, щетками с наименьшим расходом дезактивирующего раствора. Протирание щетками начинается с кабины водителя и заканчивается моторно-ходовой частью. Особое внимание уделяется подкрылкам, резине и днищу. Затем машина продвигается на место с меньшим радиационным фоном и производится предварительный контроль полной обработки. Если полнота обработки не достигнута, машина ставится на прежнее место и продолжается обработка тех участков, где отмечается повышенное загрязнение, и так повторяется 2-3 раза, затем машина направляется на выходной контроль.
Если степень загрязненности снова окажется выше допустимых норм, то машина направляется в район сбора на площадку технического обслуживания.
После проведения технического обслуживания и повторной обработки снова проводится выходной контроль, и если снова превышаются допустимые нормы загрязнения, машина ставится на площадку отстоя техники, которая должна охраняться.
Примерно такая же работа на станции обеззараживания транспорта (СОТ).
В полевых условиях и на автомагистралях используют авторазливочные станции АРС, заправленные водными дезактивирующими растворами, и очистные машины ОМ-22616, позволяющие проводить дезактивацию транспортных средств пароводяной смесью. Их использование обеспечивает снижение радиоактивного загрязнения техники в 5?6 раз.
Дезактивация одежды и обуви личного состава формирований, рабочих и служащих, привлекаемых к ликвидации последствий радиационной аварии, осуществляется на станциях по обеззараживанию одежды (СОО), в механических прачечных, на фабриках химчистки, переоборудованных для дезактивации, спецкомбинатах бытового обслуживания.
Подлежат дезактивации следующие виды одежды, белья, обуви и т.п.:
спецодежда из хлопчатобумажной, лавсановой и смешанных тканей (халаты, комбинезоны, куртки, брюки);
нательное бельё (при необходимости - и постельное), полотенца, шапочки, носки, хлопчатобумажные перчатки;
дополнительные средства индивидуальной защиты кожи (СЗК) из пленочных, резиновых и прорезиненных материалов (фартуки, нарукавники, перчатки, полукомбинезоны, пневмокостюмы и др.);
спецобувь (ботинки, сапоги, бахилы, галоши и др.);
зимняя спецодежда (ватные куртки, брюки и др.).
Объем дезактивации местности определяется масштабами ее радиоактивного загрязнения. В случае локального загрязнения, как правило, дезактивации подвергается весь участок местности. При крупномасштабной аварии проводится выборочная дезактивация дорог, отдельных участков местности, сельскохозяйственных угодий.
При дезактивации дорог выбор способа очистки зависит от их типа - с твердым покрытием или грунтовые. Полотно бетонных и асфальтированных дорог дезактивируется, как правило, струей воды с использованием специальных и поливомоечных машин коммунального хозяйства. Существенный недостаток этих ТС заключается в слабой радиационной защите людей, работающих на них.
Коэффициент дезактивации дороги струей воды составляет 1,6-5,2 в зависимости от вида покрытия (бетон, щебенка, асфальт, булыжник). В процессе дезактивации дорог с твердым покрытием происходит удаление загрязнений с полотна и перемещение их на обочину. В условиях массового загрязнения, когда помимо дороги и ее обочины загрязнена вся остальная территория, такие работы приводят лишь к временному исключению загрязнения и пылеобразования. В этих условиях окружающая местность не исключает опасность облучения людей, а эффективность дезактивации можно оценить по снижению мощности дозы. Для того, чтобы обеспечить безопасность людей, это снижение должно достигать 20 раз; провести обработку обочин и прилегающей местности на ширину 20-25 м по обе стороны от ее дороги.
Основным способом дезактивации грунтовых дорог и отдельных участков местности является снятие верхнего загрязненного слоя. Не подлежат дезактивации заболоченная местность, пустыни, участки тундры и тайги, склоны гор и ложбины.
Особенности дезактивации определяются условиями радиоактивного загрязнения. В локальных случаях работы начинают с чистой стороны, избегая загрязнения ТС и переоблучение персонала. В масштабных случаях, когда требуется провести дезактивацию отдельных участков, сначала проделываются проходы к ним.
Если применение ТС затруднено, снятие загрязненного слоя проводится вручную. Дезактивация местности с помощью машин целесообразна лишь на сравнительно ровных участках, допускающих маневрирование техники. Эффективность дезактивации в этих случаях может достигать 100 и более раз.
Изолируют загрязненную местность засыпкой (песком, шлаком, щебенкой) или незагрязненным грунтом, бетонированием, асфальтированием и укладкой бетонных плит.
Бетонирование и асфальтирование применяют обычно для изоляции загрязненных дорог и больших площадей (территорий). Бетонирование непосредственно на местности неизбежно приводит к пылеобразованию, попаданию радиоактивных частиц в бетонную смесь. Поэтому наиболее безопасным и оперативным способом изоляции грунтовых дорог и отдельных участков местности является укладка бетонных плит.
Дезактивация культивированной местности проводится перепахиванием (переворачиванием), которое можно рассматривать как изоляцию незагрязненным пластом.
Санитарная обработка
В период радиационной аварии и ликвидации ее последствий проводится санитарная обработка людей. В зависимости от складывающейся радиационной обстановки, степени загрязнения людей, наличия времени и необходимых сил и средств, она может быть частичной или полной.
Частичная санитарная обработка заключается в удалении радиоактивных продуктов с части кожных покровов человека (лица, шеи, рук), а также с одежды, обуви, СИЗ.
Полная санитарная обработка состоит в обмывании всего тела теплой водой с мылом, мочалкой и обработке слизистых оболочек глаз, носа и рта 2% раствором питьевой соды.
Дезактивация кожи является средством, препятствующим накоплению радионуклидов во внутренних органах человека. Ее следует проводить как можно раньше.
Условно выделяют два способа удаления РВ с кожных покровов:
механический - с помощью липких пластырей, индифферентных порошков, ватно-марлевых тампонов;
химический – путем обработки кожи дезактивирующими составами.
Реально применяются сочетания этих способов, но наиболее эффективным средством очистки кожи являются специальные и бытовые моющие средства.
После частичной санитарной обработки проводится индивидуальный дозиметрический контроль. Если загрязнение кожи, одежды, обуви окажется выше установленных нормативов, то проводится полная санитарная обработка. Она осуществляется на пунктах специальной обработки, подвижных и стационарных санитарных обмывочных пунктах и также сопровождается дозиметрическим контролем.
Локализация и захоронение источников радиоактивного загрязнения
Мероприятия по локализации проводятся до начала и одновременно с работами по ликвидации радиоактивных загрязнений. В целом они направлены на предотвращение перераспределения первичных радиоактивных загрязнений за счет ветрового и антропогенного переноса загрязнений, миграции с поверхностными и грунтовыми водами.
Выбор методов локализации радиоактивных загрязнений определяется стойкостью локализующих покрытий воздействию атмосферных факторов. Большинство методов локализации реализуется путем создания полимерных покрытий, имеющих различную стойкость к воздействию атмосферных факторов, поэтому методы локализации радиоактивных загрязнений на внутренних и наружных поверхностях различны.
Для локализации радиоактивных загрязнений территорий чаще всего используются: обработка открытых участков местности пылеподавляющими композициями, химико-биологическое задернение, экранирование слоем чистого материала, обвалование.
Первые два метода основаны на связывании в малоподвижные формы и фиксации пылеобразующих радиоактивных загрязнений на частицах почв.
Экранирование и обваловывание загрязненных участков позволяет снизить радиационный фон за их пределами.
Для локализации и предотвращения выхода радиоактивных веществ из объема на поверхность объектов используются: связывание полимерными и пленкообразующими рецептурами, вспашка, изоляция глубинных участков загрязненных грунтов и донных отложений водоемов, осаждение взвешенных и растворенных в водах водоемов загрязнений.
Перепахивание грунтов осуществляется на практике по двум вариантам: перемешиванием верхнего слоя загрязненного грунта с менее загрязненным или чистым нижележащим слоем; экранированием верхнего загрязненного слоя грунта путем перемещения его под нижележащий слой чистого грунта.
Перемешивание верхнего слоя производится методами вспашки, рыхления, фрезерования, дискования и других агротехнических приемов обработки почвы и дернины, экранирование – методами глубокой вспашки с оборотом пласта.
При благоприятных условиях рельефа и почвенной структуры глубокая вспашка с оборотом пласта позволяет снять загрязненный слой почвы мощностью до 10-15 см и уложить его на дно борозды на глубину 50-70 см. В этом случае радионуклиды в значительной степени удаляются из корневой зоны растений, а величина коэффициента ослабления излучения может достигать 30 и более раз.
Локализация заглубленных пластов загрязненного грунта осуществляется непосредственно в месте их залегания следующими способами: созданием фильтрующего барьера из универсальных или селективных природных сорбирующих материалов, созданием изолирующего барьера типа «стена в грунте» из водонепроницаемых материалов замораживанием пласта с помощью специальных технических средств и технологий; осушением загрязненного пласта и непосредственно прилегающих к нему участков.
Наиболее простым и отработанным в практических условиях является способ водопонижения. Он, как правило, применим для локализации радиоактивных загрязнений на глубинах до 30 м и осуществляется с использованием иглофильтров, насосного оборудования и трубопроводов, выпускаемых отечественной промышленностью для осушения карьеров, котлованов и подземных рудников. Очистка откачиваемых грунтовых вод производится на фильтрах с периодически заменяемой загрузкой природных сорбентов: клиноптилолита, вермикулита, цеолита и других. Отработавшие сорбенты направляются на захоронение, а очищенные до предельно-допустимых концентраций воды сбрасываются в промливневую канализацию или ближайший водоем.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ ПО ТЕМЕ
Вопрос 1.
Контроль за соблюдением норм радиационной безопасности и основных санитарных правил работы с радиоактивными веществами и иными источниками ионизирующего излучения, а также получение информации об уровнях облучения людей и о радиационной обстановке на объекте и в окружающей среде называется:
Варианты ответов:
1. Радиационный контроль.
2. Дозиметрический контроль.
3. Радиометрический контроль.
Вопрос 2.
Контроль радиоактивного загрязнения личного состава, техники и транспорта формирований прибывших для проведения полной специальной обработки на ПуСО осуществляется:
Варианты ответов:
1. Двумя постами.
2. Одним постом.
3. Тремя постами.
Вопрос 3.
Удаление (снижение концентрации) радиоактивных веществ с загрязненных поверхностей (территории, дорог, зданий, сооружений, оборудования, техники, транспортных средств, одежды, обуви, средств индивидуальной защиты и пр.) и из различных сред (воздуха, воды, пищевого сырья, продовольствия и пр.) до допустимых норм называется:
Варианты ответов:
1. Дезактивацией.
2. Специальной обработкой.
3. Дегазацией.
Вопрос 4.
На каком расстоянии от ПуСО оборудуется район ожидания?
Варианты ответов:
1. На расстоянии 100?200 м перед ПуСО.
2. На расстоянии 700?800 м перед ПуСО.
3. На расстоянии до 1 км. перед ПуСО.
Вопрос 5.
Удаление радиоактивных продуктов с части кожных покровов человека (лица, шеи, рук), а также с одежды, обуви и СИЗ называется:
Варианты ответов:
1. Частичной санитарной обработкой.
2. Полной санитарной обработкой.
3. Специальной обработкой.
| 
