Приложение Г (Рекомендуемое). Измерение загрязнения поверхностей оксидом трития методом мазков

Приложение Г
(Рекомендуемое)

Измерение загрязнения поверхностей оксидом трития методом мазков

Конкретная для предприятия МВИ должна быть изложена в соответствии с требованиями ГОСТ Р 8.563, МИ 3277 и аттестована.

Г.1. Принцип метода

Г.1.1. Метод мазков - это способ измерения уровней радиоактивной загрязненности поверхностей снятой с контролируемой поверхности контактным путем на сорбент. Уровень загрязнения поверхности оксидом трития в месте отбора проб определяется по формуле:

, (Г.1)

где: - удельное загрязнение поверхности, ; - активность мазка, Бк; - коэффициент снятия мазка, т.е. доля активности, перешедшая с измеряемой поверхности на мазок контактным способом, отн. ед.; - площадь с которой отобран мазок, .

Г.1.2. Таким образом, для того, чтобы определить загрязнение поверхности методом мазков необходимо:

- отобрать мазок с фиксированной поверхности S;

- измерить активность мазка;

- при известном коэффициенте снятия удельная загрязненность поверхности оксидом трития рассчитывается по формуле (Г.1).

В качестве сорбента используются следующие материалы: фильтровальная бумага, хлопчатобумажная ткань, марля, ватные тампоны.

Различают методы сухих и влажных мазков. При отборе пробы методом влажного мазка сорбент смачивают в жидкостях, способствующих большей эффективности снятия активности с контролируемой поверхности, т.е. увеличением коэффициента снятия мазка.

Для контроля загрязнения поверхности оксидом трития в качестве смачивающих жидкостей рекомендуются следующие: дистиллированная вода, водно-спиртовые смеси, жидкие сцинтиллирующие растворы, используемые для измерения активности трития в жидкостных сцинтилляционных счетчиках.

Экспериментально показано, что коэффициент снятия мазка практически не зависит от материала при помощи которого отбирается мазок. Поэтому для контроля загрязнения поверхностей тритием рекомендуются более доступные материалы: марля, вата.

Коэффициент снятия мазка зависит от условий загрязнения, материала и состояния поверхности. Определение коэффициента снятия рекомендуется производить экспериментально. Обычно коэффициент снятия сухого мазка в 3-5 раз ниже коэффициента снятия влажного мазка. Поэтому для определения загрязнения поверхностей тритием рекомендуется отдавать предпочтение методу влажных мазков.

Нами, в тритиевом производстве, экспериментально определялся коэффициент снятия влажных водно-спиртовых (50 на 50)% мазков со следующих материалов: железо, нержавеющая сталь, алюминий, керамическая пленка, пластикат. При этом получено, что коэффициент снятия мазка для этих материалов не зависит от вида материала и составляет в среднем К = 0,5.

Г.2. Проведение контроля методом влажных мазков

Контроль загрязнения поверхностей оксидом трития методом мазков можно разбить на следующие этапы: подготовки мазков для взятия пробы, отбор пробы при помощи мазка, измерение активности отобранной пробы и определение удельной загрязненности пробы.

Г.2.1. Подготовка мазков.

Для массового отбора проб методом влажных мазков необходимо приготовить ватные тампоны размером 4x5 см толщиной до 0,5 мм и намотать его на державку из проволоки диаметром (10-12) мм или марлевые ленты размером 4x25 см, также намотать в 2-3 слоя на державку диаметром (10-12) мм и поместить мазки с державками в медицинские пробирки таким образом, чтобы верхняя часть державки не доходила до верхнего торца пробирки на 20-30 мм.

Выбрать смачивающую жидкость (вода, водно-спиртовый раствор, жидкий сцинтиллятор) и залить определенное количество жидкости в медицинские пробирки с подготовленными тампонами. Объем смачивающей жидкости должен превышать на 10-20% объем пробы, вводимой в жидкий сцинтиллятор при подготовке счетного образца и материал сорбента мазка (марля, вата, марля) должен полностью погрузиться в жидкость. Пробирки с подготовленными мазками закрываются резиновыми пробками и маркируются.

Одновременно с рабочими мазками готовится 3-5 мазков, используемых при измерениях в качестве "фоновых".

Мазки готовятся в чистом, не загрязненном тритием помещении, непосредственно перед отбором проб (за 2-3 часа до отбора). Переноска мазков производится в специальных чемоданах раздельно - чистые и грязные (после отбора пробы).

Г.2.2. Отбор проб с помощью мазка.

Мазок рекомендуется отбирать с площади не менее 100 (10x10 или 8x12,5). Площадь отбора мазка оконтуривается с помощью трафарета из проволоки или каким-либо другим способом.

Отбор мазков производится следующим образом:

- открывают пробирку и с помощью пинцета выдвигают из нее свободную часть державки, оставляя материал мазка (вата, марля) внутри пробирки;

- материал мазка отжимают о стенки пробирки и извлекают полностью для проведения пробоотбора. Пробирка закрывается пробкой;

- отжатый тампон прижимают к углу контролируемого участка поверхности и параллельно одному из краев выбранного участка перемещают, одновременно вращая мазок так, чтобы пройти тампоном один раз всю выбранную поверхность и при этом использовать всю поверхность мазка;

- тампон мазка снимается с державки (или вместе с державкой) помещается в пробирку и закрывается пробкой. Пробирка помещается в чемодан для грязных мазков.

Для исключения сорбции оксида трития из воздуха рабочих помещений время нахождения мазка на воздухе после извлечения из пробирки должно быть минимальным, необходимым только для отбора пробы.

Аналогичные операции, за исключением отбора пробы, проводятся с фоновыми мазками: извлечение из пробирки, отжимание жидкости и, вместо отбора проб, выдержка на воздухе в течение времени, необходимого для отбора проб. После этой операции фоновые мазки помещаются в пробирку, закрываются пробкой и транспортируются в чемодане для чистых проб.

Г.2.3. Измерение активности отобранной пробы.

Измерение активности пробы включает:

- подготовку счетных образцов;

- измерение счетных образцов на жидкостном сцинтилляционном счетчике.

Г.2.3.1. Подготовка счетных образцов производится следующим образом:

- после отбора пробы пробирка с (ватным, марлевым) тампоном выдерживается в течение времени, необходимого для равномерного распределения оксида трития в жидкости и равно примерно 20-30 мин для более полного извлечения окиси трития из материала мазка; желательно энергичное встряхивание пробирки 2-3 раза за время выдержки;

- из пробирки отбирается жидкость в количестве , необходимом для измерения на жидкостном сцинтилляционном счетчике и переносится в измерительную кювету;

- кювета заполняется жидким сцинтиллятором;

- если в качестве смачивающей жидкости использовался жидкий сцинтиллятор, то он полностью переносится в измерительную кювету и кювета доливается чистым сцинтиллятором;

- аналогично готовится фоновый образец из фоновых мазков;

- готовится стандартный счетный образец такого же состава по объему компонентов как счетный и фоновый образцы с добавлением стандартного раствора тритиевой воды (СОТВ).

Г.2.3.2. Измерение удельной (объемной) активности мазков производится сравнением скорости счета счетного и стандартного образцов.

Объемная активность пробы мазка вычисляется по формуле:

, (Г.2)

где: - объемная активность стандартного (счетного) образца, ; , , - скорость счета пробы мазка, фонового и стандартного образцов, соответственно, .

Результат выдается в виде: , где: - относительная погрешность определения в доверительном интервале 95%.

Г.2.3.3. Определение активности отобранной пробы и уровня загрязнения поверхности.

Активность отобранной пробы измеряется следующим образом:

, Бк (Г.3)

где: - объем жидкости, введенный в пробирку при подготовке мазков, .

Удельное загрязнение поверхности определяется по формуле Г.1.

Относительная погрешность определения удельной загрязненности поверхности в доверительном интервале 95% оксидом трития определяется по формуле:

, % (Г.4)

где: - относительная погрешность определения объемной активности трития в пробе , %; - относительная погрешность определения, %; - относительная погрешность определения коэффициента снятия мазка, %; - относительная погрешность определения площади, с которой берется мазок.

Все погрешности берутся с доверительным интервалом 95%.

Практически, при использовании мерной посуды высокого класса точности и используя трафарет для ограничения поверхности отборов проб мазка с малыми допусками можно добиться, что погрешности , будут достаточно малыми (2-5)% и ими можно будет пренебречь по сравнению с погрешностями определения удельной активности пробы и коэффициента снятия мазка . Тогда относительная погрешность определения загрязнения поверхности можно вычислять по формуле:

, % (Г.5)

Минимальное регистрируемое загрязнение поверхности методом мокрых мазков по описанной методике, при минимально измеряемой удельной объемной активности в жидкости мазка, равной 1,0 ( Бк/л), составляет примерно 0,2 .