Приложение 1(справочное). Среднегодовая объемная активность

Приложение 1
(справочное)

Среднегодовая объемная активность

При работе с открытыми радионуклидными источниками характеристикой его воздействия на работника является величина активности радионуклидов, поступивших в течение года в органы дыхания работника вместе с вдыхаемым воздухом. Величина этого поступления определяет величину ожидаемой эффективной дозы внутреннего облучения.

Физической величиной, характеризующей внутреннее облучение работника и измеряемой при дозиметрическом контроле внутреннего облучения, является - определяемая в воздухе рабочего помещения (рабочего места) величина объемной активности соединений радионуклида U, которые при ингаляции следует отнести к типу G;

Согласно разделу 5 МУ 2.6.1.26-2000 в ряде случаев для дозиметрического контроля профессионального внутреннего облучения используют групповой дозиметрический контроль облучения (ГДК), который заключается в определении значения ожидаемой эффективной дозы внутреннего облучения (ОЭД) персонала по результатам систематических измерений объемной активности в воздухе рабочих помещений (на рабочих местах) с учетом времени пребывания персонала в этом помещении (на рабочем месте). Значения ОЭД, которые могут быть получены с помощью ГДК, характеризуются значительной неопределенностью. Проведение ГДК является одним из элементов контроля радиационной обстановки на рабочих местах (в рабочих помещениях). Результаты ГДК используются:

- для планирования дозиметрического контроля внутреннего облучения персонала;

- для определения индивидуальных доз облучения персонала группы А, если по имеющимся данным значение годовой дозы облучения на рабочем месте не является или по прогнозу не может являться значимым, то есть не превышает уровня введения индивидуального дозиметрического контроля - УВК;

- для определения индивидуальных доз облучения персонала группы Б.

Согласно разделу 5 МУ 2.6.1.26-2000 значение ОЭД, полученное с помощью ГДК, может быть приписано индивиду в качестве значения индивидуальной ОЭД только в условиях нормальной эксплуатации ИИИ, и если по имеющимся данным значение годовой дозы облучения на его рабочем месте не является или по прогнозу не может являться значимым, то есть не превышает уровень введения индивидуального дозиметрического контроля УВК, установленный в Регламенте ДК предприятия.

Согласно разделу 6 МУ 2.6.1.26-2000 содержание дозиметрического контроля профессионального внутреннего облучения заключается в проведении систематических измерений физических величин, характеризующих внутреннее облучение работника, и переходе от результатов измерений характеристик радиационной обстановки к индивидуальным значениям нормируемых величин, определенных с приемлемой неопределенностью. На первом этапе дозиметрического контроля проводится (см. раздел 10 МУ 2.6.1.016-2000) групповой дозиметрический контроль (ГДК), где применяется элементарная модель определения индивидуальной ОЭД, которая заключается в расчете индивидуальных доз облучения для стандартных условий облучения по результатам контроля радиационной обстановки на рабочих местах. При расчетах используются значения величины объемной активности радионуклидов в воздухе на рабочем месте, .

При проведении ГДК за величину значения индивидуальных ОЭД внутреннего облучения работников, объединенных в однородные по профмаршруту группы, следует принимать:

, (4)

где - ожидаемая эффективная доза внутреннего облучения на единичное поступление соединения радионуклида U, которое при ингаляции следует отнести к типу G (далее для краткости называется - дозовый коэффициент) при стандартных условиях внутреннего облучения, Зв/Бк; - длительность пребывания в k-м помещении (на k-м рабочем месте) работников в течение календарного года в часах при средней годовой объемной активности соединения типа G радионуклида U в k-м помещении (на k-м рабочем месте), . Если тип соединения неизвестен, следует принимать максимальное из значений , приведенных в Приложении П-1 к НРБ-99.

Значения величин определяются по результатам хронометража времени пребывания на рабочем месте (в рабочем помещении) в результате аттестации рабочих мест предприятия.

При определении групп работников, для которых необходимо проведение ИДК, используют критерий введения ИДК (§ 6.4 МУ 2.6.1.016-2000):

, (5)

где - максимальное значение индивидуальных ОЭД в группе, определенное с учетом разброса значений по формуле (9).

За максимальное значение индивидуальных ОЭД работников, объединенных в однородные по профмаршруту группы, следует принимать:

, (6)

где и - медиана и геометрическое стандартное отклонение распределения величины в течение календарного года в помещении, обозначенном индексом k.

Согласно разделу 6 МУ 2.6.1.26-2000 перечень радионуклидов, поступление которых необходимо определять для целей ДК профессионального облучения, определяется по результатам радиационного контроля радионуклидного состава аэрозолей на рабочих местах. При осуществлении ДК следует определять поступление радионуклидов, годовые ОЭД которых превышают 20% уровня регистрации, установленного согласно § 8.3 МУ 2.6.1.016-2000, и для объемных активностей которых выполняется неравенство:

, (7)

где: - среднегодовая объемная активность радионуклида U в рабочем помещении (на рабочем месте), ; - минимальное из значений допустимой среднегодовой объемной активности радионуклида U, приведенных в Приложении П-1 к НРБ-99 для разных типов G его соединений. Определение среднегодовой объемной активности проводится на основании результатов контроля радиационной обстановки согласно отдельным МУ.

Среднегодовая объемная активность радионуклида {Q} как характеристика радиационной обстановки на рабочем месте определяется на основании данных систематического контроля объемной активности конкретного радионуклида в пробах воздуха при выполнении работником его производственных обязанностей.

Оценку объемной активности вдыхаемого воздуха оценивают по специальным методикам на основании регулярных измерений объемной активности радионуклидов, находящихся в аэрозольный форме в воздухе рабочей зоны, а именно в точках пробоотбора. Для этого используют средства и методики выполнения измерений активности, допущенные к применению в установленном порядке. Результаты этих измерений позволяют определить персонал, являющийся объектом индивидуального контроля внутреннего облучения и вычислить среднегодовую объемную активность отдельного радионуклида в воздухе рабочих зон. В стандартных условиях непревышение среднегодовой объемной активности радионуклидов в воздухе рабочего места допустимого уровня (ДОА) монофакторного воздействия гарантирует соблюдение основных пределов доз, установленных НРБ-99.

Конкретный человек из персонала в течение года дышит воздухом, в котором ОА радионуклида от времени имеет вид А = Q(t). На рис. 1, приведен пример изменения во времени объемной активности.

При этом необходимо заметить, что кривая не является непрерывной, разрывы имеет также и временная шкала, так как человек не находится в таких условиях круглосуточно. В течение отчетного года делают множество измерений объемной активности радионуклида в воздухе, как правило, в пробах воздуха, т.е. ОА в точке отбора пробы воздуха. График этих измерений во времени (обычно гистограмма, хотя могут быть и точки - мгновенные значения объемной активности) также не является непрерывным во времени, так как контроль может не проводиться в нерабочее время, при выполнении ремонтных работ, из-за сбоев технических средств контроля и т.п. При определении среднегодовой активности радионуклида в воздухе рабочей зоны должны быть сделаны оценки объемной активности для периодов времени, для которых отсутствуют результаты измерений. Методики такой оценки должны быть обоснованы и утверждены в особом порядке.

В общем случае результаты измерений ОА радионуклида в воздухе не являются равноотстоящими и не могут быть удовлетворительно приближены полиномом невысокой степени на всем временном интервале. При таких исходных данных задача определить среднее значение С функции f(t), заданной на дискретном множестве m + 1 точек A(), A(),..., A() в интервале времени (, ) достаточно сложна. Для ее решения можно использовать различные методы приближений, использовать рациональные или другие аппроксимирующие функции, которые определяются так, чтобы минимизировать взвешенную среднюю квадратическую ошибку или максимум абсолютной ошибки аппроксимации на всем интервале (, ). Выбор метода обусловлен, как правило, наличием вычислительной техники, возможностями предприятия, желанием снизить неопределенности определения и затраты на контроль до разумного уровня.

В подавляющем большинстве случаев может быть принято приближение функции многочленами на дискретном множестве точек по методу наименьших квадратов на интервале **.

Для данной функции f(x) требуется построить функцию F(x) вида

(8)

так, чтобы минимизировать взвешенную среднюю квадратическую ошибку на интервале (, ):

, (9)

где v(x) - заданная неотрицательная весовая функция.

В качестве F(x) можно использовать достаточно простые функции в зависимости от целей и возможностей. Такая процедура, например, легко реализуется с помощью построения регрессии средствами стандартного инструмента пакета анализа в составе "Excel".

В качестве средней объемной активности С радионуклида в воздухе на рабочем месте принимают среднее значение функции f(x) на интервале времени (, ), оно по определению равно

. (10)

Для упрощения задачи необходимо разбить год на небольшие непересекающиеся интервалы (день, смена, операция или другие), для которых будут выполняться 2 условия: функцию объемной активности от времени можно считать гладкой и ее можно приблизить полиномом 0-2 степени, т.е. оценка средних значений не является сложной. В ряде, если не в большинстве случаев это значение для данного временного интервала будет определяться результатом измерений (однократные, многократные, различными методами) единственного накопительного фильтра. Обработку таких результатов (определение и ее погрешности) выполняют в соответствии с требованиями ГОСТ 8.207-76 - ГСИ "Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения". При этом, при наличии достаточных оснований, необходимо обнаружить и исключить некоторые результаты наблюдений.

В случаях, когда контроль ведут различными методами, измерительными средствами по разным методикам выполнения измерений возможно пересечение временных интервалов, и определение ОА радионуклида и ее неопределенности может быть значительно затруднено. В этом случае в регламенте контроля должны быть оговорены методы и средства контроля основные (штатные) и вспомогательные, с помощью которых подтверждают результаты основных средств или определяют ОА при их отсутствии или сомнении в корректности.

Среднегодовая объемная активность конкретного радионуклида в воздухе рабочей зоны (в точке отбора пробы) {Q} за отчетный период определяется из средневзвешенного значения , где в качестве весов используют длину временных интервалов и величину, обратную абсолютной неопределенности по формуле:

, (11)

где - статистический вес определенного в течение j-гo периода контроля значения величины :

(12)

Для среднегодовой объемной активности радионуклида в воздухе рабочей зоны должна быть определена методика расчета, учитывающая с помощью специальных поправок, среднегодовые объемные активности этого нуклида в пробах воздуха (точек пробоотбора в рабочей зоне может быть несколько), расположение этих точек в рабочей зоне, особенностей потоков воздуха, переноса этого радионуклида и т.п.