СБОРНАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА ЯДЕРНО- И(ИЛИ) РАДИАЦИОННО-ОПАСНОГО ОБЪЕКТА
COMPOSITE BIOLOGICAL PROTECTION OF NUCLEAR AND (OR) RADIATION DANGEROUS FACILITY

Изобретение относится к устройствам для защиты от ионизирующего излучения и может быть использовано при строительстве или реабилитации объектов использования атомной энергии, в том числе хранилищ отработавшего ядерного топлива и(или) радиоактивных отходов.
Известна конструкция биологической защиты от ионизирующего излучения реакторов АЭС [1, стр.31, рис.2.3], включающая в себя отдельные элементы, представляющие собой объемные изделия ступенчатой формы, установленные над ядерно- и(или) радиационно-опасным объектом.
Указанная конструкция наиболее близка к заявляемой, поэтому принята в качестве прототипа.
Недостатком прототипа является затрудненный доступ к ядерно- и(или) радиационно-опасному объекту, сложность изготовления и монтажа элементов биологической защиты от ионизирующего излучения, а также возможность «прострела» ионизирующего излучения в местах стыка элементов биологической защиты.
Суть заявляемого технического решения состоит в том, что в известной конструкции биологической защиты от ионизирующего излучения, состоящей из отдельных элементов, установленных над ядерно- и(или) радиационно-опасным объектом, элементы представляют собой объемные изделия ступенчатой формы, одни из элементов выполнены в виде трех составляющих одно целое параллелепипедов одинаковой толщины, расположенных по одной оси, с уменьшающимися по размеру квадратами в основании, а другие выполнены в виде трех составляющих одно целое параллелепипедов одинаковой толщины, равной толщине параллелепипедов, составляющих первые элементы, расположенных по одной оси, верхний и нижний параллелепипеды вторых элементов равны между собой, причем верхний параллелепипед повернут относительно нижнего на 90°, короткие стороны прямоугольников, лежащих в основании верхнего и нижнего параллелепипедов, равны сторонам меньшего квадрата, лежащего в основании параллелепипеда первого элемента, а длинные - равны сторонам большего квадрата, лежащего в основании параллелепипеда первого элемента, средние же параллелепипеды первого и второго элементов равны между собой, элементы собраны в модули, обеспечивающие при их снятии гарантированный доступ хотя бы к одной ячейке размещения источников ионизирующего излучения и состоящие из пяти первых элементов и четырех вторых, один первый элемент, установленный в центре модуля, расположен меньшим параллелепипедом вверх, а четыре первых элемента, установленные по углам модуля, расположены меньшим параллелепипедом вниз, причем расположенные по периметру модулей элементы являются общими для смежных модулей.
Сравнительный анализ заявляемого изобретения с прототипом показывает, что заявляемое изобретение обладает рядом признаков, не совпадающих с прототипом, а именно: одни из элементов выполнены в виде трех составляющих одно целое параллелепипедов одинаковой толщины, расположенных по одной оси, с уменьшающимися по размеру квадратами в основании, а другие выполнены в виде трех составляющих одно целое параллелепипедов одинаковой толщины, равной толщине параллелепипедов, составляющих первые элементы, расположенных по одной оси, верхний и нижний параллелепипеды вторых элементов равны между собой, причем верхний параллелепипед повернут относительно нижнего на 90°, короткие стороны прямоугольников, лежащих в основании верхнего и нижнего параллелепипедов, равны сторонам меньшего квадрата, лежащего в основании параллелепипеда первого элемента, а длинные - равны сторонам большего квадрата, лежащего в основании параллелепипеда первого элемента, средние же параллелепипеды первого и второго элементов равны между собой, элементы собраны в модули, обеспечивающие при их снятии гарантированный доступ хотя бы к одной ячейке размещения источников ионизирующего излучения и состоящие из пяти первых элементов и четырех вторых, один первый элемент, установленный в центре модуля, расположен меньшим параллелепипедом вверх, а четыре первых элемента, установленные по углам модуля, расположены меньшим параллелепипедом вниз, причем расположенные по периметру модулей элементы являются общими для смежных модулей.
Сравнение заявляемого изобретения с другими техническими решениями показало, что изготовление биологической защиты ядерно- и(или) радиационно-опасных объектов из отдельных элементов широко применяется в атомной промышленности, однако только заявляемая конструкция элементов, собираемая в универсальные модули, позволяет легко установить защиту различной конфигурации, обеспечивает доступ к любой ячейке размещения источников ионизирующего излучения при минимальном объеме демонтажа защиты.
Заявляемая конфигурация элементов биологической защиты и изготовление элементов конструктивно именно из трех параллелепипедов, образующих ступени, обеспечивает возможность укладки элементов «внахлест» ступеньками, с полным исключением «прострела» ионизирующего излучения в местах их стыковки, т.к. использование элементов, конструктивно состоящих из двух ступеней, не обеспечит отсутствие зазоров в стыках, через которые возможен «прострел» ионизирующего излучения, количество ступеней больше трех неоправданно усложнит конструкцию и увеличит стоимость изготовления элементов биологической защиты.
Наличие элементов всего двух конфигураций позволяет максимально упростить проектирование и изготовление биологической защиты. Это же в совокупности со сборным характером биологической защиты упростит демонтажно-монтажные работы, а в совокупности с заявляемой конфигурацией элементов биологической защиты даст возможность при необходимости легко демонтировать и установить обратно любой ее участок для выполнения работ с ячейками размещения источников ионизирующего излучения под ним без потери общих технологических характеристик конструкции защиты в целом.
Предлагаемое устройство ранее не применялось.
На фиг.1 показан первый элемент сборной биологической защиты.
На фиг.2 показан второй элемент сборной биологической защиты.
На фиг.3 показан собранный модуль (аксонометрия, перевернуто).
На фиг.4 показан участок сборной биологической защиты.
На фиг.5 показан участок сборной биологической защиты с одним снятым модулем.
На фиг.6 показан участок сборной биологической защиты со снятым смежным модулем.
Сборная биологическая защита ядерно- и(или) радиационно-опасного объекта состоит из элементов 1 и 2, собранных в модули 3, установленные над ячейками размещения источников ионизирующего излучения 4 объекта 5.
Сборная биологическая защита ядерно- и(или) радиационно-опасного объекта монтируется следующим образом.
На объекте 5 над ячейками размещения источников ионизирующего излучения 4 устанавливают элементы 1 вершиной вверх на расстоянии друг от друга, равном размеру стороны меньшего квадрата, лежащего в основании параллелепипеда элемента 1, затем устанавливают в образовавшиеся зазоры элементы 2 и заполняют оставшиеся объемы элементами 1 вершинами вниз.
При необходимости обеспечения доступа к ячейкам размещения источников ионизирующего излучения 4 над вскрываемой ячейкой снимают модуль 3, образованный одним элементом 1, установленным вершиной вверх, четырьмя элементами 1, установленными вершинами вниз, и четырьмя элементами 2. После завершения работ модуль 3 устанавливают на место и при необходимости снимают другой модуль 3.
Предлагаемая сборная биологическая защита позволяет надежно защитить от ионизирующего излучения объекта любого размера и конфигурации, предотвращает явление «прострела» ионизирующего излучения в местах стыка ее отдельных элементов, проста в демонтаже-монтаже как всей защиты, так и любого ее отдельного участка с минимизацией облучения персонала в процессе выполнения работ, упрощает проектирование защиты, проста в изготовлении.
Источники информации
1. Конструирование ядерных реакторов: Учеб пособие для вузов / И.Я.Емельянов, В.И.Михан, В.И.Солонин. Под общ. ред. акад. Н.А.Доллежаля. - М.: Энергоиздат, 1982. - 400 с., ил.