Методы и средства радиационно-технологического контроля при сортировке твердых радиоактивных отходов
Затем
контейнер с помощью мостового крана и траверсы через потолочный люк
устанавливается на опрокидывающее устройство в помещении 131/2 "Загрузка в
сортировку". Траверса отсоединяется от контейнера вручную, поднимается
наверх в помещение 244 и потолочный люк закрывается. Контейнер вручную
скрепляется с опрокидывающим устройством.
Переработчик
нажатием кнопки на стенде управления в помещении 131/1 "Помещение
сортировки" включает в работу гидравлический привод опрокидывающего устройства.
Опрокидывающее устройство наклоняет контейнер и высыпает отходы на наклонную
разгрузочную поверхность перед сортировочным столом. В процессе наклона
контейнера крышка контейнера раздвигается в обе стороны по направляющим рельсам
и таким образом автоматически открывается.
Отходы
забираются на сортировочный стол из наклоненного контейнера вручную с помощью
скребка.
На
сортировочном столе отходы при необходимости размельчаются с помощью
вспомогательных инструментов.
Размельчение
осуществляется до такой величины, чтобы отходы могли быть отсортированы на
сортировочных станциях I и II и загружены в бочки, т.е. до максимального
размера в любом измерении — 200 мм.
Размельченные
отходы передаются на присоединенные с обеих сторон сортировочные станции. На стороне
сортировочной станции I смонтированы направляющие листы к ленточному конвейеру.
На ленточный
конвейер к сортировочной станции I подаются следующие отходы:
-
прессуемые
сухие отходы, требующие предварительной подпрессовки;
-
прессуемые
(влажные) отходы;
-
сжигаемые
отходы.
К сортировочной станции II подаются следующие
отходы:
-
прессуемые
отходы без предварительного прессования;
-
дезактивируемые
отходы.
Сортировка на
станции I
осуществляется по схеме, приведенной в таблице 7.
Таблица 7- Схема сортировки
ТРО на станции I
Сортировщик
/рабочее
место/
|
Отходы
|
Обработка
|
1/1
|
сухие
прессуемые
отходы,
подвергающиеся
предварительному
прессованию
|
складываются
в
170-литровые бочки, прессуются прессом для предварительного
прессования
|
1/2
|
прессуемые
(влажные)
отходы
|
складываются
в
170-литровые
бочки
|
1/3 и
1/4
|
сжигаемые
отходы
|
складываются
в мешки
(вложенные
в уплотняющий
цилиндр);
|
На первом
сортировочном месте 1/1 сортировочной станции I установлен пресс
предварительного прессования.
Предварительно
прессуемые отходы, такие как изоляционный материал, металлические детали,
кабель извлекаются с ленточного конвейера и при открытом защитном устройстве
сбрасываются в присоединенную 170-литровую бочку. После закрытия защитного
устройства находящиеся в бочке отходы можно прессовать. В зависимости от
степени заполнения бочки процессы последующего заполнения и прессования могут
быть повторены.
На втором
сортировочном месте 1/2 отсортировываются влажные отходы, определяемые
персоналом визуально в соответствии с эксплуатационной инструкцией. Они
извлекаются вручную из ленточного конвейера и загружаются в 170-литровую бочку,
присоединенную к камере.
Для
сортирования горючих отходов в сортировочной станции I предусмотрены два
сортировочные места - третье (1/3) и четвертое (1/4).
Каждое место
оснащено уплотняющим цилиндром. В уплотняющий цилиндр вручную помещается
бумажный трехслойный пустой мешок высотой 650мм и диаметром 350мм, который
затем оборачивается вокруг передней части цилиндра. Взятые из лотка для отходов
горючие отходы помещаются в мешок, расположенный в уплотняющем цилиндре, с
последующим прессованием специально предусмотренным механизмом без
непосредственного контакта персонала с ТРО. Для предотвращения повреждения
мешка уплотняющий цилиндр оснащен днищем.
Заполненный
мешок закрывается, затем извлекается из уплотняющего цилиндра и загружается в
контейнер.
Сортировочная станция II состоит из двух
сортировочных мест.
Сортировка на
станции II осуществляется по схеме, приведенной в таблице 8.
Таблица 8 - Схема сортировки
ТРО на станции II
Сортировщик
/рабочее место/
|
Отходы
|
Обработка
|
П/1
|
прессуемые
отходы, не проходящие предварительного прессования
|
складываются
в
170-литровые бочки
|
П/2
|
Дезактивируемые
металлические отходы
|
складываются
в
200-литровые бочки
|
Первое место
(П/1) сортировочной станции II предназначено для прессуемых отходов без
предварительной прессовки - это строительный мусор и металлические детали, при
прессовании которых в прессе предварительной прессовки не достигается эффекта
по уменьшению объема, например, части профилей, листы, арматура, моторы. Эти
отходы загружаются в 170-литровую бочку. Второе место (П/2) предназначено для
сортировки дезактивируемых отходов. Имеются ввиду повторно используемые
металлические отходы с относительно гладкой поверхностью.
Эти отходы
извлекаются из лотка для отходов на втором месте сортировочной станции II и расфасовываются в
присоединенную ко второй камере 200-литровую бочку.
Наполненные
отходами бочки принимаются с помощью тележки с захватом бочек в помещениях
131/1 "Выгрузка из сортировки I" и 131/2 "Выгрузка из сортировки
П" и вывозятся в буферные хранилища (помещение 135 или помещение 143), в
помещение 103 "Помещение разгрузки" - только дезактивируемые отходы.
При необходимости отсортированные отходы могут подаваться прямо на переработку
(сжигание, прессование, сушка или дезактивацию).
3 РАДИАЦИОННЫЙ КОНТРОЛЬ
ПРИ СОРТИРОВКЕ ТРО
3.1 Общие требования
Радиоактивные
отходы – материальные объекты и субстанции, активность радионуклидов или
радиоактивное загрязнение которых превышает границы, установленные действующими
нормами, при условии, что использование этих объектов и субстанций не
предусматривается.
Основным
регламентирующим документом, устанавливающим классификацию ТРО, являются
«Санитарные правила проектирования и эксплуатации атомных станций. СП АС-88,
ДНАОП 0.03-1.73-79». Критерии классификации приведены в таблице 9.
Таблица 9 – Классификация
твердых радиоактивных отходов
Параметры
контроля, единицы измерений
|
Группа
отходов
|
1
группа низкоактивные
|
2
группа среднеактивные
|
3
группа высокоактивные
|
1
Мощность эквивалентной дозы, мбэр/час
|
от 0,1
до 30
|
от 30
до 1000
|
более
1000
|
2
Удельная активность: для β-излучателей, мкКи/кг;
для
α-излучателей, мкКи/кг
|
от 2 до
100
от 0,2
до 10
|
от 100
до 105
от 10
до 104
|
более
105 более 104
|
3
Поверхностное загрязнение:
для
β-излучателей,
β-частиц/см2
. мин
для
α-излучателей,
α-частиц/см2
. мин
|
от 50
до 104
от 5 до
103
|
от104до
107
от103до
106
|
более
107
более
10б
|
Кроме
того классификация может выполняться по мощности дозы γ-излучения табл.10
Таблица 10 -
Классификация РАО с неизвестным радионуклидным составом (НРС) и неизвестной
удельной активностью по критерию
мощности поглощенной дозы
в воздухе на расстоянии 0,1 м
от поверхности объекта
(контейнера)
Категория
РАО
|
Мощность
поглощенной дозы
в
воздухе, мкГр . час-1
|
1
|
Низкоактивные,
НРС
|
>1; ≤
100
|
2
|
Среднеактивные,
НРС
|
>
100; ≤ 10000
|
3
|
Высокоактивные,
НРС
|
>
10000
|
Примечание:
Запись «>1; ≤100» следует понимать как «мощность поглощенной дозы в
воздухе – более 1 мкГр . час», но меньше или равна 100 мкГр . час».
Допускается
построение классификаций твердых и жидких отходов, основанных на разделении РАО
по видам производства с РАО-образующими технологиями или по видам
РАО-образующих источников, возникших в результате незапланированных (например,
аварийных) событий .
РАО классифицируются по
критериям величины периода полураспада радионуклидов, которые входят в эти
отходы:
короткоживущие,
в составе которых нет радионуклидов с периодами полураспада, превышающими 10
лет;
среднеживущие,
содержащие радионуклиды с периодом полураспада свыше 10 лет, но не более 100
лет;
долгоживущие,
в которых содержатся радионуклиды с периодами полураспада превышающими 100 лет.
В свою
очередь короткоживущие РАО подразделяются на:
«суточники», с
периодами полураспада входящих в них радионуклидов не превышающими 18 суток; к
ним, в частности, относятся Na-24, К-42,1-123,1-131, Te-132+I-132, Cs-136;
«месячники»,
период полураспада которых не превышает трех месяцев: Sr-85, Sr-89, Y-91, Nb-95, Zr-95,1-125, Ba-140;
«годовики», к
которым принадлежат радионуклиды с периодом полураспада свыше трех месяцев:
Са-45, Ru-106, Ва-133, Cs-134, Ce-144, T1-204.
Это деление
определяет требования, которые следует предъявлять к методам переработки,
транспортирования и захоронения радиоактивных отходов различной категории,
исходя из возможного радиационного воздействия на человека и объекты окружающей
среды. Так, низкоактивные отходы представляют опасность только при попадании
внутрь организма. Поэтому их достаточно локализовать таким образом, чтобы
радионуклиды, содержащиеся в этих отходах, не могли попасть внутрь организма в
результате миграции по биологическим цепочкам. Среднеактивные отходы
представляют опасность как источник не только внутреннего, но и внешнего облучения,
а следовательно, при их переработке и захоронении необходимо предусматривать
соответствующие защитные барьеры для ослабления потоков излучения (в основном
фотонного) до регламентированных уровней. Отходы третьей категории из-за крайне
высокой удельной активности, а следовательно, и большого энерговыделения,
требуют дополнительного создания систем охлаждения емкостей, в которых они
содержатся.
Для классификации ТРО
необходимо соответствующее аппаратное обеспечение радиационного контроля
3.2
Аппаратное
обеспечение
Система
радиационного контроля представляет собой комплекс программно-технических
средств и организационных мероприятий, позволяющих выполнить контроль
радиационной обстановки и направленных на обеспечение и соблюдение норм
радиационной безопасности и определение параметров, характеризующих
радиационную безопасность.
Система
радиационного контроля отслеживает и учитывает изменение значений
контролируемых параметров при всех режимах работы.
Контроль
активности ТРО в процессе сортировки производится переносными приборами типа
МКС-01Р.
3.2.1 Радиометр-дозиметр
МКС-01Р
Радиометр-дозиметр
МКС-01Р предназначен для измерения степени загрязненности поверхности альфа- и
бета-активными веществами (плотности потока и флюенса альфа- и бета-частиц),
эквивалентной дозы и мощности эквивалентной дозы рентгеновского,
гамма-излучений. Кроме этого радиометр-дозиметр позволяет измерить плотность
потока и флюенс тепловых, быстрых и промежуточных нейтронов, эквивалентную дозу
и мощность эквивалентной дозы нейтронного излучения.
Радиометр-дозиметр
МКС-01Р состоит из пульта регистрации и четырех сменных блоков детектирования.
В зависимости от применяемого БД дозиметр измеряет ионизирующее излучение, вид,
энергетический диапазон и измеряемая величина, которого указаны в Таблице 11.
Таблица 11 – Вид,
энергетический диапазон и измеряемая величина ионизирующего излучения
Вид
измерения и
измеряемая
величина
|
Энергетический
диапазон
или нуклид
|
Тип БД
|
Альфа
излучения (загрязненность
поверхности
альфа-активными
веществами):
-
плотность потока альфа-частиц;
|
Плутоний-239
|
БДКА-01Р
|
-
флюенс альфа-частиц
|
Бета-излучение
(загрязненность
поверхности
бета-активными
веществами):
|
0,3-3
МэВ
максимального
значения
энергий
бета-спектра
|
БДКБ-01Р
|
-
плотность потока бета-частиц;
|
- флюенс
бета-частиц
|
Рентгеновское
и гамма-излучение:
|
|
|
-
мощность эквивалентной дозы;
|
0,125-1,25
Мэв
|
БДКБ-01Р
|
-
эквивалентная доза
|
0,04-10
МэВ
|
БДКГ-01Р
|
Нейтронное
излучение:
|
|
|
-
мощность эквивалентной дозы;
|
10"3-14
МэВ
|
БДКН-0ЗР
|
-
эквивалентная доза;
|
10"3-14
МэВ
|
БДКН-03Р
ОЗР
|
-
плотность потока тепловых нейтронов;
|
0,025
МэВ
|
БДКН-03З
|
-
флюенс тепловых нейтронов;
|
0,025
МэВ
|
БДКН-03Р
|
-
плотность потока промежуточных и
быстрых
нейтронов;
|
10"3-14
МэВ
|
БДКН-03Р
|
-
флюенс промежуточных и быстрых
нейтронов
|
10'3-14
МэВ
|
БДКН-01Р
БДКН-01Р
|
Примечания:
1.
БД
БДКБ-01Р используется как для измерения загрязненности поверхности
бета-активными веществами, так и для измерения эквивалентной дозы и мощности
эквивалентной дозы гамма-излучения.
2.
Для
измерения плотности потока и флюенса промежуточных и быстрых нейтронов
используется БД БДКН-ОЗР, вставленный в замедлитель нейтронов диаметром 155 мм,
который имеет наименование «Защита». Такой составной БД имеет обозначение
БДКН-01Р.
3.
Для
измерения мощности эквивалентной дозы и эквивалентной дозы нейтронного
излучения используется БД БДКН-01Р, вставленный в замедлитель нейтронов из
полиэтилена, диаметром 250 мм, который имеет наименование «Замедлитель
нейтронов». Такой составной БД имеет обозначение БДКН-ОЗР-01.
Диапазон измерения
и предельные значения основной погрешности радиометра-дозиметра для каждого
вида ионизирующего излучения и измеряемой величины указаны в табл. 12.
Предельные значения основной погрешности измерений даны при доверительной
вероятности 0,95 для любой точки, начиная со значения равного половине самой
низшей декады рабочего диапазона (значения указаны без скобок). В скобках
указана основная погрешность для первой значащей цифры самого низшего разряда
рабочего диапазона измерений. Основная погрешность в любой точке первой
половины низшей декады рабочего диапазона измерений изменяется по линейному
закону между значениями, соответствующими первой значащей цифре и половине
самой низшей декады рабочего диапазона измерений.
Таблица 12 – Значения
основной погрешности измерений
Измеряемая
величина, диапазоны
|
Значения
основной погрешности измерений
|
1
|
2
|
Плотность
потока альфа-частиц в диапазоне от 1,0 до 3 . 10,
Мин-1 .
см-2
|
± 20
(±25)
|
Флюенс
альфа-частиц в диапазоне от 10 до 105, см-2
|
± 20
(±20)
|
Плотность
потока бета-частиц в диапазоне от 10 до 10,
мин-1 .
см-2
|
± 20
(±40)
|
Флюенс
бета-частиц в диапазоне от 10 до 105, см-2
|
± 20
(±20)
|
Мощность
эквивалентной дозы рентгеновского и гамма-излучений, мк Зв . ч-1:
в
диапазоне от 1 до 104 при работе с БДКГ-02Р
в диапазоне
от 10-2 до 3 . 103 при работе с БДКБ-01Р
|
± 20
(±30)
± 20
(±40)
|
Эквивалентная
доза рентгеновского и гамма-излучений в диапазоне от 1,0 . 105 мкЗв при
работе с БДКГ-02Р
|
± 20
(±20)
|
Мощность
эквивалентной дозы нейтронного излучения в диапазоне от 1,0 до 104, мкЗв .
ч-1
|
± 20
(±30)
|
Эквивалентная
доза нейтронного излучения в диапазоне от 1,0 до 105 мкЗв
|
± 20
(±20)
|
Плотность
потока тепловых, промежуточных и быстрых нейтронов в диапазоне от 1 до 3 .
104, с-2см-2
|
± 20
(±25)
|
Флюенс
тепловых, промежуточных и быстрых нейтронов в диапазоне от 102 до 105, см-2
|
± 20
(±25)
|
Страницы: 1, 2, 3, 4
|