Технология экспресс-обнаружения урансодержащих альфа-загрязнителей

Научно-технические разработки

46

УДК 614.8:519.8+51-7

А.М. Агапов, В.К. Вуколов, В.А. Пашинин, И.А. Пушкин, А.А. Семин

ТЕХНОЛОГИЯ ЭКСПРЕСС-ОБНАРУЖЕНИЯ УРАНСОДЕРЖАЩИХ АЛЬФА-ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ

А. Agapov, V. Vukolov, V. Pashinin, I. Pushkin, A. Semin EXPRESS DIAGNOSTIC TECHNOLOGY OF URANIUM ALFA-POLLUTION

Кратко описывается технология экспресс-обнаружения урансодержащих альфа-загрязнителей малогабаритными устройствам. Главным достоинством предложенной технологии являются простота в эксплуатации, невысокая стоимость и оптимальные массо-габаритные характеристики, обеспечивающие применимость устройства в нестационарных условиях контрольно-пропускных пунктов. There is briefly described detection technology of uranium alfa-pollution with the help of small-size devices. Main benefits of this technology are usability, low cost and optimal mass and size that provide the use of the device in conditions of check points.

А.А. Семин

В настоящее время важной задачей является обнаружение следов урансодержащих соединений, являющихся мощными альфа-загрязнителями.

Попадание их частичек в виде пыли и аэрозолей в организм человека приводит к необратимым последствиям и вызывает раковые заболевания.

Вследствие расширения области использования радиоактивных веществ (РВ) и ядерных материалов (ЯМ) повышается опасность их несанкционированного распространения и использования в террористических целях, а также повышается риск радиационного загрязнения окружающей среды, что негативно сказывается на здоровье населения.

В связи с этим на контрольно-пропускных пунктах (КПП) предприятий ядерно-энергетического и ядерно-оружейного комплексов, связанных с добычей, переработкой и использованием ЯМ и РВ, к которым относятся и АЭС, а также в административных зданиях, пунктах таможенного контроля, на транспортных узлах вводится радиационный контроль, который становится неотъемлемой частью контроля промышленной продукции, бытовых и промышленных отходов, окружающей среды и выявления мест радиационного загрязнения.

Для обеспечения радиационного контроля обычно используется комплект стационарных и ручных радиационных мониторов гамма-, бета- и альфа-излучения.

Однако количество таких мониторов весьма ограничено, а их стоимость и массо-габаритные характеристики довольно велики.

Обнаружение альфа-излучателей на фоне гамма-излучения весьма затруднено.

Использование их требует определённой квалификации операторов и наличия источников питания. Кроме того, как правило, на ядерно-опасных объектах наблюдается повышенный радиационный фон, что затрудняет выявление с их помощью мест утечки, пролива и просыпей урансодержащих альфа-загрязнителей.

Вследствие этого радиационные мониторы не могут обеспечить постоянный контроль наличия загрязнения поверхностей на всей территории ядерно-опасных объектов и за её пределами.

В настоящей статье описывается простая технология экспресс-обнаружения урансодержащих альфа-загрязнителей с помощью специальных малогабаритных аэрозольных устройств. Она включает в себя последовательное распыление на обследуемую поверхность двух

ТЕХНОЛОГИИ ГРАЖДАНСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

индикаторных рецептур и наблюдение на поверхности возникающего индикационного эффекта.

При наличии на поверхности урансодержащих соединений практически мгновенно появляется характерный и стабильный во времени индикационный эффект.

Используемое аэрозольное устройство, приведенное на рисунках 1 и 2, обеспечивает равномерное мелкодисперсное распыление индикаторных рецептур на обследуемую поверхность и многократное их использование.

Рис. 1. Аэрозольное устройство

1 — насос-распылитель, 2 — корпус

Преимущества разработанной технологии перед другими средствами:

- возможно автономное проведение обнаружения на месте неквалифицированными операторами;

- не требует контакта оператора с обследуемой поверхностью и отбора проб с последующей их обработкой и анализом в специализированной лаборатории;

- обеспечивает большую площадь контроля;

- позволяет многократно определять заражение поверхности объекта;

- обеспечивает быстрое обнаружение загрязненности поверхности просыпями (проливами) отработанного ядерного топлива (ОЯТ) и урансодержащими соединениями в отличие от существующих методов спектрометрического контроля;

- отсутствие необходимости использования дополнительного оборудования, источников питания и вспомогательных операций по подготовке реактивов;

- удобна и безопасна в использовании;

- принципиальное отличие от применяемых радиометрических методов состоит в том, что результат обнаружения не зависит от уровня внешнего гамма-излучения; позволяет обнаруживать геометрию загрязненности поверхности просыпями ОЯТ и урансодержащими соединениями и в реальном масштабе времени контролировать её обеззараживание;

- возможность обнаружения всех как высокорадиоактивных, так и низкорадиоактивных изотопов урана, его солей и окислов.

- сохранение аналитических свойств в при-

Рис. 2. Насос-распылитель

3 — колпачок, 4 — кнопка, 5 — корпус насоса-распылителя, 6 — прокладка, 7 — поршень, 8 — корпус запорного устройства, 9 — шарик запирающий, 10 — основание запорного устройства, 11 — пружина, 12 — корпус клапана, 13 —трубка заборная

сутствие возможных примесей (вода, масла, топлива, дезактивирующие рецептуры и др.);

- позволяет проводить экспресс-обнаружение на вертикальных, наклонных и горизонтальных поверхностях;

- возможность использования в составе робототехнических средств.

Технические характеристики используемого аэрозольного устройства:

- размер обнаруживаемых частиц и аэрозоля — не менее 100 мкм;

- время обнаружения — не более двух минут;

- кратность использования — не менее 150 раз;

- масса — не более 150 г;

- интервал рабочих температур — от 0 до +50° С (в случае замерзания рецептуры, после размораживания её работоспособность полностью сохраняется);

- рецептуры приготавливаются на основе водных растворов и являются не токсичными, в случае попадания на открытые участки кожи достаточно смыть их водой с мылом;

- обеспечивает контрастный и стабильный во времени индикационный эффект;

- гарантийный срок хранения не менее 3-х лет.

Области применения предлагаемой технологии:

- выявление наличия просыпей (проливов) ОЯТ и урансодержащих соединений на гражданских и военных объектах ядерной энергетики и других объектах ядерного энергетического цикла (производство ядерного топлива, транспортировка и утилизация ОЯТ);

- выявление фактов применения в военных конфликтах соединений урана (боеприпасы с урановыми сердечниками и др.);

- выявление утечек (проливов) урансодержащих соединений в НИИ и учебных заведениях, работающих с урансодержащими соединениями.

ТЕХНОЛОГИИ ГРАЖДАНСКОЙ безопасности

Научно-технические разработки

47