Приложение Б (Справочное). Обоснование выбора рекомендуемых значений допустимых уровней загрязнения поверхностей тритием

Приложение Б
(Справочное)

Обоснование выбора рекомендуемых значений допустимых уровней загрязнения поверхностей тритием

Допустимые уровни загрязнения поверхностей тритием следует устанавливать для таких поверхностей, которые оказывают существенное значение на состояние радиационной обстановки и которые можно надежно измерять имеющимися методами контроля и серийно выпускаемой аппаратурой.

Так, например, при измерении трития на поверхности особое внимание следует обращать на то, что фактически измеряется. Имеется несколько методов и инструментов и некоторые из них предназначены для измерения совершенно различных величин. Полезно рассмотреть не менее трех путей загрязнения поверхностей тритием. Это - общее загрязнение поверхности тритием. Сюда относится весь тритий, связанный с поверхностью. Однако это, с точки зрения радиационной опасности, не имеет большого значения, так как не ясно до какой глубины считать поверхностью, и эту величину измерять непосредственно практически не возможно. Здесь значительно большее значение имеет скорость выделения трития загрязненной поверхностью в воздух рабочего помещения и величину скорости выделения можно замерять ионизационным методом.

Удаляемый или нефиксированный тритий - это тритий, который можно измерять методом сухих и влажных мазков, в то время как непосредственно измеряемый тритий составляет долю, которую можно измерять на поверхности безоконным детектором.

С точки зрения радиационной защиты обычно считают нефиксированный тритий важной для измерения величиной, так как эта величина наиболее близко представляет тритий, который может попасть на человека, соприкасающегося с загрязненной поверхностью, а также выделения с нее в окружающий воздух рабочего помещения.

С учетом вышеизложенного рекомендуются следующие контрольные уровни загрязнения рабочих поверхностей помещения и наружных поверхностей защитного и технологического оборудования.

Б.1. Разработка рекомендуемых допустимых уровней снимаемого (нефиксированного) загрязнения поверхностей помещения, оборудования

Для выбора рекомендуемых контрольных уровней воспользуемся экспериментальными данными по изучению распределения оксида трития по объему рабочего помещения (табл. Б.1).

Объем помещения , площадь - 135 , высота - 3,75 м, общая площадь поверхностей (пол, потолок, стены) - 450 .

В рабочем помещении, при различных режимах работы оборудования, размещались диффузионные пробоотборники на 5 уровнях по высоте (от пола): 0,5 м, 1,0 м, 1,8 м, 2,7 м, 3,5 м.

Количество пробоотборников в отдельном эксперименте составляло от 31 до 57, время экспозиции пробоотборников - от 30 до 72 часов.

Отклонение показаний в отдельных точках контроля отличались от среднего по помещению не более, чем на ; средних значений, по высоте, также от среднего по помещению - на .

Таблица Б.1. Результаты эксперимента по определению распределения трития (НТО) по помещению

Эксперимент*	Продолжительность опыта, ч. (кол-во точек контроля)	Среднее по помещению содержание НТО в воздухе,	Активность НТО, выделяющаяся в помещение, Ku/ч
1	57 (51)
2	72 (43)
3	30 (31)
Примечания * Эксперимент 1 работа в помещении не проводится, оборудование - перчаточные боксы с заглушенными перчаточными проемами. Принудительная вентиляция выключена (естественная ~ 1,0 кратный обмен ~ 500 ), Эксперимент 2 то же, но включена вентиляция с производительностью (вытяжная), Эксперимент 3 производится работа на технологическом оборудовании. Производительность вытяжной вентиляции

Полученная экспериментально скорость выделения трития при отсутствии работ на оборудовании обусловлена не только выделением его загрязненными поверхностями, но и утечками и диффузией трития из технического оборудования. Тогда, предполагая, что скорость утечки трития от неработающего оборудования составляет , получим среднюю скорость выделения трития в воздух рабочего помещения равную:

Ku/час.

Уровни загрязнения поверхностей пола, стен, измененная позднее методом влажных мазков при объемной активности НТО в воздухе рабочих помещений равной составляет, в среднем - и - (стены). Считая, что уровни загрязнения поверхностей оксидом трития пропорциональны объемной активности его в воздухе, производя пересчет на объемную активность оксида трития в воздухе, равную - получим - загрязнение поверхностей, равное .

На основании описанных выше данных, получим, что при уровнях загрязнения поверхностей помещений оксидом трития, равном в воздухе рабочего помещения объемом выделяется из загрязненных поверхностей активность равная Ku/ч, что составляет при 15-кратной вентиляции от активности, выделяющейся из технологического оборудования. При кратном обмене воздуха помещений, равной 10 обменам в час, эта величина возрастет до 12%.

Рассчитаем допустимые уровни снимаемого (нефиксированного) загрязнения поверхностей оксидом трития, при измерении методом влажных мазков, для следующих исходных данных:

- вклад, вносимый в загрязнение воздуха рабочих помещений поверхностями составляет 10% от допустимой активности рабочих помещений равного ,

- кратность обмена воздуха приточно-вытяжной вентиляции составляет 10 раз в час.

При объемной активности оксида трития в помещении объемом 500 , с кратностью вентиляции 10 объемов в час, равной 1 , в воздух рабочего помещения из технологического оборудования и загрязненных поверхностей будет выделяться активность, равная Бк/ч ( Ku/ч). При этом вклад загрязненных поверхностей не должен превышать 10% или Бк/ч ( Ku/ч). Из экспериментальных результатов получено, что при загрязнении поверхностей () скорость выделения НТО в воздух составляет Ku/ч ( Бк/ч).

Тогда, допустимый уровень загрязнения поверхностей составит:

().

Таким образом, на основании вышеизложенного рекомендуем установить следующие уровни загрязнения поверхностей оксидом трития, измеряемые мокрыми мазками:

1. Поверхности помещений постоянного пребывания персонала и наружные поверхности находящегося в них оборудования - .

2. Поверхности помещений периодического пребывания в них персонала и наружные поверхности находящегося в помещении оборудования - .

3. Наружная поверхность дополнительных средств индивидуальной защиты (пластиковой, резиновой и т.п.), снимаемой в саншлюзах - .

4. Поверхности помещений персонала группы Б и поверхности передаваемого (для ремонта, наладки и т.п.) им оборудования - .

5. Поверхности оборудования, готовой продукции, инструмента и т.д., передаваемого в бесконтрольное использование .

Загрязненные поверхности представляют также опасность как источники контактного загрязнения спецодежды и открытых частей кожи тела человека. С загрязненной кожи оксид трития может проникать внутрь организма и представлять опасность для человека.

Поступление оксида трития в организм изучалось экспериментально в лабораторных и производственных условиях.

В лабораторных условиях оксид трития в виде капель воды наносился на ладони человека (добровольца-испытателя) равномерно расширялся по коже двух ладоней. При проведении этих опытов определялось поступление оксида трития в организм человека. Получено, что в организм человека поступает 12,2% от нанесенной активности. Однако эту величину активности трития следует считать заниженной, так как часть нанесенной активности теряется на испарение при растирании. Оксид трития сравнительно быстро проникает в организм человека. Через 0,5-1,0 часа на коже рук остается 1-2% от равномерно нанесенной на нее активности.

В производственных условиях кожа ладоней рук загрязнялась за счет контакта с технологическим, загрязненным оксидом трития, оборудованием. Получено, что в организм человека в среднем поступает 17% оксида трития, с поверхности кожи рук, измеренное на руках методом влажных мазков - 15,5% активности, измеренной на загрязненных поверхностях (вентили вакуумных систем с тритием).

Коэффициент снятия мокрого мазка с вентиля составляет 0,5, а коэффициент снятия активности НТО не защищенной рукой за время контакта руки с вентилем (открытие или закрытие его) несколько выше и составляет 0,6.

Эксперименты проводились на персонале, работающем по обслуживанию и ремонту тритиевых вакуумных систем, состоящих из титановых, урановых ловушек с тритием, трубопроводов и емкостей для хранения трития, расположенных в вытяжных шкафах. Загрязнение воздушной среды внутри вытяжных шкафов составляло Ки/л. Загрязнение внешних поверхностей (ловушки, емкости с тритием, трубопроводы, инструмент и т.д.) от до , в среднем . При этом поверхность рукоятки вентиля принималась равной 100 .

За время работы в течение одной смены производится 30-50 контактов с загрязненной поверхностью (одной рукой).

Проведем расчет допустимого загрязнения поверхностей оксидом трития, при измерении загрязнения их методом влажных мазков, для следующих условий:

- поступление трития в организм за счет контакта с загрязненными поверхностями не превышает 20% от ;

- количество рабочих смен, при продолжительности смены для пятидневной рабочей недели 7,2 часа, в год составляет 1700 ч / 7,2 ч = 236 смен ;

- количество контактов с загрязненным оборудованием в смену одной рукой - , среднее контактов в смену;

- коэффициент снятия активности при контакте руки с оборудованием - ;

- контактирующая поверхность одной руки р = 150 ;

- доля активности, поступающая с руки, загрязненной контактным путем, составляет .

Величина допустимой плотности загрязнения оборудования, которым производится загрязнение рук, может быть найдено по соотношению:

, (Б.1)

После подстановки численных значений, найдем .

Рекомендуем принять допустимый уровень загрязнения поверхностей, с которыми может происходить многократный контакт в течение рабочей смены рук работающих, приводящий при ежедневной работе к поступлению оксида трития в организм Бк/год, равным . При таком допустимом уровне поступление трития в организм в течение года будет значительно ниже 1% от .

Измерение этого уровня рекомендуется производить с помощью влажных мазков.

Допустимый уровень загрязнения кожи рук после дезактивации можно рекомендовать принять 14 , т.е. примерно в 100 раз ниже допустимого уровня загрязнения поверхностей. Такой уровень приведет к поступлению трития в организм в течение года значительно ниже 1% от .

Но этот норматив практически невозможно измерить, так как цикл времени измерения методом влажных мазков составляет около 3 часов, а поступление трития в организм с кожи рук значительно меньше этого времени.

Б.2. Разработка допустимых уровней по скорости натекания оксида трития в воздух рабочего помещения

Скорость выделения трития в воздух рабочего помещения можно измерять ионизационным методом, который менее трудоемкий и более оперативный по сравнению с методом влажных мазков. Кроме того, этот норматив более представителен для оценки вклада загрязненных поверхностей в загрязнение воздуха рабочих помещений.

Для расчета допустимых скоростей натекания оксида трития из загрязненных поверхностей принимаем следующие исходные данные:

- загрязненные тритием поверхности вносят вклад в объемную активность НТО в воздухе рабочих помещений не выше ;

- приточно-вытяжная вентиляция обеспечивает 10-кратный обмен воздуха в помещении за 1 час;

- площадь поверхностей рабочего помещения (пол, потолок, стены) вместе с наружными поверхностями установленного в нем оборудования численно равна объему помещения .

Тогда допустимая скорость натекания оксида трития будет равна:

. (Б.2)

В качестве примера, для расчетов, берем помещение объемом и площадь поверхностей .

Подставив численные значения, определим :

На основании проведенных расчетов рекомендуем следующие допустимые уровни скорости выделения оксида трития в воздух рабочих помещений, измеряемые ионизационным методом.

1. Поверхности помещений постоянного пребывания персонала и наружные поверхности установленного в них оборудования - 40 .

2. Поверхности помещений периодического пребывания в них персонала и наружные поверхности находящегося в помещении оборудования - .

3. Поверхности помещений персонала группы Б и поверхности передаваемого в эти помещения оборудования -10 .

4. Поверхности оборудования, готовой продукции, инструмента и т.п., передаваемого в бесконтрольное пользование (при отсутствии дозиметрического контроля) - 2,0 .