ПЕРЕНОСНОЙ РАДИАЦИОННО-ЗАЩИТНЫЙ ЭКРАН

Полезная модель относится к устройствам, применяемым для практического осуществления радиационной защиты персонала атомных электростанций. Переносной радиационно-защитный экран (ПРЗЭ) предназначен для обеспечения высокоэффективной защиты персонала АЭС от внешнего фотонного излучения.
Одним из основных критериев обеспечения эффективной защиты от внешнего фотонного излучения является использование материалов с большим атомным номером и высокой плотностью. Наиболее широко известны защитные устройства, использующие в качестве наполнителя различные соединения свинца. Общими недостатками таких устройств являются их относительно низкая защитная эффективность, а также токсикологическая опасность свинцовых соединений.
Менее распространенными являются изделия, использующие в качестве наполнителя соединения висмута и урана.
Выбранное в качестве прототипа переносное приспособление для защиты персонала АЭС от радиоактивного излучения выполнено на основе использования в качестве наполнителя водных или неводных растворов солей тяжелых металлов с атомным номером Z≥82 (свинец, висмут, ypaн). (RU 32630 U1). Приспособление выполнено в виде цельной текстильной оболочки прямоугольной формы, внутри которой заключен поглощающий радиацию жидкий материал, а текстильная оболочка снабжена двумя или несколькими штуцерами, предназначенными соответственно для впуска и выпуска и расположенными на той или иной сторонах оболочки. Для работы устройства вначале пустые мягкие контейнеры монтируются в помещении, где будут производиться радиационно опасные работы. Далее к штуцерам контейнеров подсоединяются гибкие шланги и из удаленного помещения подогретая до рабочей температуры фотонопоглащающая жидкость нагнетается в контейнеры. По окончании работ фотонопоглащающая жидкость сливается, а пустые контейнеры демонтируются и отправляются на дезактивацию.
К общим недостаткам прототипа относятся:
1. Низкая надежность предлагаемых мягких контейнеров для заполнения фотонопоглощающей жидкостью.
2. Сложность установки и крепления рассматриваемых переносных защитных приспособлений на технологическом оборудовании АЭС.
К недостаткам указанного прототипа в зависимости от вида используемого наполнителя относятся:
1. При использовании растворов солей свинца - высокая токсикологическая опасность свинцовых соединений, требующая соблюдения особых мер безопасности;
2. При использовании растворов солей висмута - низкая защитная эффективность висмута. Известные композиционные материалы (например, Biecom) на основе висмутового наполнителя имеют, в зависимости от энергии фотонного излучения, защитную эффективность в 2-3 раза меньше, чем изделия из чистого свинца.
3. При использовании растворов солей урана - наличие естественной радиоактивности, составляющей для природного урана значение 0,7 мкКи/г и приводящей, например, к засвечиванию фотопластинки за время около одного часа.
Задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение высокой защитной эффективности при использовании материалов, не представляющих при обращении с ними токсикологической опасности для персонала; упрощение работы устройства, повышение безопасности и надежности работы, экономичности и прочности устройства. Для решения поставленной задачи предлагается переносной радиационно защитный экран, включающий радиационно защитную часть (РЗЧ), внутри которой заключен поглощающий радиацию материал.
К отличительным особенностям предлагаемого устройства относится то, что в РЗЧ использовано 92 масс.% вольфрамового порошка в качестве наполнителя и 8 масс.% силикона в качестве матрицы, РЗЧ помещена в полимерную защитную оболочку и в нее включена армирующая сетка.
Кроме того, защитная оболочка представляет собой прошитые по краям два прямоугольных листа защитного полимерного материала.
Кроме того, по периметру защитной оболочки установлены люверсы, прикрепленные к защитному полимерному материалу и обеспечивающие возможность крепления полезной модели на технологическом оборудовании АЭС.
Кроме того, в качестве армирующей использована тканая металлическая сетка.
На фигуре изображена схема предлагаемой полезной модели.
Предлагаемое устройство содержит:
1 - защитная оболочка; 2 - матрица с наполнителем; 3 - армирующая сетка; 4 - люверсы.
Порядок действий, связанных с использованием ПРЗЭ при выполнении радиационно опасной работы, состоит из следующих этапов:
- подготовка рабочей схемы использования ПРЗЭ;
- подготовка крепежных устройств и необходимого инструментария для установки N последовательных слоев ПРЗЭ в месте выполнения планируемой работы;
- проведение подготовительных действий, направленных на минимизацию времени доставки ПРЗЭ к рабочему месту;
- проведение радиационно опасной работы при ослаблении излучения с помощью ПРЗЭ;
- проведение контрольных измерений для определения радиоактивного загрязнения на защитной оболочке ПРЗЭ после выполнения радиационно опасной работы;
- при обнаружении на защитной оболочке ПРЗЭ после выполнения радиационно опасной работы радиоактивного загрязнения защитная оболочка подлежит дезактивации;
- в случае невозможности обеспечить снижение величины радиоактивного загрязнения защитной оболочки до допустимого уровня с помощью дезактивации защитная оболочка подлежит утилизации.
При испытании материала РЗЧ получено оптимальное соотношение вольфрамового порошка и силикона. Высокие значения кратности ослабления гамма-излучения достигаются за счет использования в РЗЧ 92 масс.% вольфрамового порошка и 8 масс.% силикона.
3
осл
осл.
Так, применение полезной модели с указанной РЗЧ, плотность которой составляет 7 г/см, обеспечивает высокие значения кратности ослабления К, представленные в таблице. В таблице показаны значения кратности ослабления К гамма-излучения с энергией 661,6 кэВ в зависимости от толщины защиты L.
Таблица
L, мм
4,0
8,0
12,0
16,0
К<sub>осл</sub>, отн. ед.
1,48
1,99
2,51
3,33
При использовании предлагаемой полезной модели обеспечивается высокая однородность ослабления гамма-излучения по площади РЗЧ изделия - среднее значение неоднородности кратности ослабления составляет 3,5%.
В устройстве также предлагается защитная оболочка РЗЧ многоразового пользования. Ее можно снимать, дезактивировать и менять. Т.о., РЗЧ предлагаемой полезной модели защищена от случайного воздействия на нее реактивами и другими реагентами, и предохраняется от радиоактивного загрязнения.
Армирующая сетка РЗЧ способствует увеличению прочности предлагаемого ПРЗЭ при изгибе.
Переносные радиационно защитные экраны на основе металлического вольфрамового порошка и силикона не являются канцерогенными веществами, не представляют токсикологической опасности и работа с ними не лимитируется санитарно-гигиеническими нормами и правилами.
В результате использования полезной модели повышается защитная эффективность предлагаемого устройства при использовании материалов, не представляющих при обращении с ними токсикологической опасности для персонала вследствие того, что РЗЧ включает 92 масс.% вольфрамового порошка, используемого в качестве наполнителя и 8 масс.% силикона, используемого в качестве матрицы; упрощается работа устройства, а также повышается безопасность и надежность при работе устройства вследствие того, что упрощается и усовершенствуется процесс проведения радиационно опасных работ; повышается экономичность работы ПРЗЭ вследствие использования защитной оболочки РЗЧ; повышается прочность при изгибе вследствие использования армирующей сетки и защитной оболочки РЗЧ.
В настоящее время проводится работа по подготовке к использованию предлагаемой полезной модели.