Загрязнённость изотопами цезия и калия строительных и других материалов

После аварии на ЧАЭС в зоне загрязнения оказались 132 месторождения различных видов минерально-сырьевых ресурсов, в том числе 47% промышленных запасов формовочных, 19% строительных и силикатных, 91% стекольных песков республики; 20% промышленных запасов мела, 13% запасов глин для производства кирпича, 40% тугоплавких глин, 65% запасов строительного камня и 16% цементного сырья.

Из-за чрезмерной загрязнённости из пользования выведено 22 месторождения минерально-сырьевых ресурсов, балансовые запасы которых составляют почти 5 млн. м³ строительного песка, песчано-гравийных материалов и глин, 7,7 млн. т мела и 13,5 млн. т торфа. Из планов проведения геологоразведочных работ исключена территория Припятской нефтегазоносной области, ресурсы которой оценены в 52,2 млн. т нефти.

В связи с этим введены нормативы на некоторые материалы:

- временный допустимый уровень содержания цезия-137 в продукции на основе торфа (принят в 2004 году):

 

Таблица 6.1.

Наименование продукции	Удельная активность (Бк/кг)
Брикеты топливные на основе торфа, торф кусковой для отопления, фрезерный торф для пылевидного сжигания

Допустимый уровень установлен на брикеты, изготовленные на основе торфа при относительной влажности 16-28 %, торф кусковой для отопления при относительной влажности до 45%, фрезерный торф для пылевидного сжигания при относительной влажности 52%. Температура определения данных показателей 20±2⁰С.

- Республиканский допустимый уровень содержания цезия-137 в лекарственно - техническом сырье (введены в 2004 г.):

Таблица 6.2.

Наименование продукции	Удельная активность, Бк/кг
Лекарственно-техническое сырье

- Республиканские контрольные уровни радиоактивного загрязнения поверхностей зданий, сооружений, конструкций, стройматериалов, оборудования (введены с 2004 г.):

Таблица 6.3.

Объект	Контрольный уровень загрязнения, β-частиц/(см^2мин)
Поверхности зданий, сооружений, конструкций, стройматериалов, оборудования	10 (жилищно-гражданское строительство) 20 (промышленное и прочие виды строительства)

Существуют и иные нормативы на загрязнённость строительного материала, выражающиеся в Бк/кг:

 

 

Таблица 6.4

Классификация строительных материалов по удельной эффективной активности.

Класс	Аm Эфф, Бк/кг	Область применения
	< 370	Вновь строящиеся жилье и общественные здания.
	< 740	В дорожном строительстве в пределах территории населенных пунктов и зон перспективной застройки, а также при возведении производственных сооружений.
	< 1350	Дорожное строительство вне населенных пунктах

Назначение и технические характеристики гамма - радиометра РУГ-91.

4.1. Гамма-радиометр РУГ-91 "АДАНИ " предназначен для измерения суммарной объемной активности γ-испускающих изотопов цезия-134, 137 в первые годы после аварии на АЭС, сейчас – только цезия-137, а также удельной активности природного изотопа калий-40, содержащихся в объектах окружающей среды.

Технические данные гамма – радиометра.

4.2.1. Сцинтиллятор - кристалл Na J (Те) размером 40x40 мм.

4.2.2. Диапазоны измеряемой объемной активности, кБк/л.

Условия измерения	Цезий	Калий
При времени измерения 20 мин.	0.018-5.0	0,2-50,0
При времени измерения 2 мин.	0.06-50.0	0.5-50,0

4.2.3. Пределы допускаемой основной относительной погрешно

В интервалах
время измерения 20 мин.	время измерения 2 мин.
0.018-0.0ЗкБк/л	0.06-0.1	50%
0.03-0.10кБк/л	0.1-0.6	30%
0.10-1.0кБкк/л	0.6-10.0	10%
1.0-5 кБк/л	10.0-50,0	5%

сти измерения объемной активности цезия-134, 137.

4.2.4. Пределы допустимой основной погрешности измерения объемной активности радионуклида калий-40 при времени измерения 20 мин (0.2 - 50.0 кБк/л)-50%; 2 мин (0,5-50,0 кБк/л) - 50%.

4.2.5. Пределы допустимой дополнительной погрешности при изменении температуры 1% на 1° С, при изменении внешнего фона гамма-излучения до 50 мкР/ч - 25%.

4.2.6. Время установления рабочего режима, не более 30 мин.

4.6.7. Время непрерывной работы, не менее 24 ч.

4.2.7. Объем пробы 0.5 л.

5. Устройство γ-радиометра РУГ-91

5.1. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ гамма - радиометра основан на подсчете числа световых импульсов, возникающих в сцинтилляционном детекторе при попадании на него гамма - квантов. Число зарегистрированных в единицу времени световых импульсов однозначно связано с активностью исследуемого образца.

5.2. УПРОЩЕННАЯ ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА, поясняющая принцип действия радиометра. Исследуемый образец (проба) размещается в кювете, в качестве которой используется сосуд Маринелли объемом 0.5 л. Кювета с пробой устанавливается внутрь свинцового защитного экрана, уменьшающего влияние внешнего фонового излучения. Сверху экран закрывается свинцовой защитной крышкой.

Световые вспышки, возникающие в сцинтилляторе, через световод попадают на фотокатод фотоэлектронного умножителя и преобразуются в электрические импульсы, которые после усиления поступают в устройство селекции.

Устройство селекции производит сортировку импульсов по их амплитудам (пропорционально энергии регистрируемых γ-квантов). Это позволяет определять вклады изотопов цезия и калия в суммарную активность пробы.

Устройство обработки управляет работой устройства селекции и вычисляет количественные характеристики ионизирующего излучения. Устройство индикации и управления задает режим работы γ-радиометра и индуцирует на табло результат измерения. Режим работы задается с помощью семи кнопок, расположенных на лицевой панели прибора.

ВНИМАНИЕ! В гамма - радиометре в качестве детектора используется кристалл, который требует бережного обращения. Избегайте механических ударов по прибору и резкого перепада температур!

5.3. Назначение органов управления. Кнопка СЕТЬ служит для включения и выключения γ-радиометра. Кнопками ФОН и ПРОБА производится включение режима ИЗМЕРЕНИЕ для измерения активности соответственно фона и исследуемого образца.

Кнопками 2 МИН и 20 МИН устанавливается время измерения, при этом 20-минутный режим используется для более точных измерений и рекомендуется для измерения малоактивных проб (менее 200 Бк/л).

Кнопки КАЛИЙ-40 и ЦЕЗИЙ-137 служат для вывода на табло информации об измеренной активности пробы соответственно для калия-40 и суммарной активности изотопов цезия.

Кнопка СБРОС служит для отмены ошибочной команды и приведения γ-радиометра в исходное состояние. Выполнение команды при нажатии любой кнопки подтверждается звуковым сигналом, при этом над кнопкой загорается светодиод.

Подготовка прибора к работе.

6.1. Подсоединить сетевой шнур к сети 220 в и нажать кнопку СЕТЬ.

6.2. Звуковой сигнал и индикация "О" во всех разрядах цифрового табло означает готовность прибора к работе.

Порядок работы на приборе.

Следует отметить, что свинцовый экран не исключает полностью влияние фонового излучения: даже при отсутствии исследуемого образца внутри экрана на выходе детектора будут регистрироваться импульсы, которые и нужно учитывать, как фоновые. Таким образом, вся процедура измерения состоит из двух этапов: измерения фона и измерения активности образца.

7.1. Измерение фона. Внешнее γ-излучение создается космическим излучением, естественными радионуклидами, содержащимися в объектах окружающей среды, предметах быта, поэтому его величина меняется во времени и различна для разной местности. Величина фона зависит от погодных условий, месторасположения прибора, вентиляции помещения. Поэтому желательно определять значение фона перед каждой серией измерений, особенно при изменении условий измерений (например, месторасположение прибора).

Фон измеряется по двум каналам одновременно (по калию-40 и цезию-137), его значения заносятся в память микропроцессора и в дальнейшем автоматически вычитаются из результатов измерения активности пробы.

Окончание измерения подтверждается звуковым сигналом.

7.1.1. Замерить фон внутри свинцового защитного экрана. Для чего нажать кнопку фон и кнопку 2 мин.

7.1.2. По окончании измерения фона нажать кнопку КАЛИЙ-40 либо ЦЕЗИЙ-137. На табло индуцируется значение фона для калия-40 либо цезия-137 в единицах скорости счета (число зарегистрированных импульсов фона за заданное время измерения).

7.1.3. Измеренные значения автоматически заносятся в память γ-радиометра и хранятся в ней до следующего измерения фона.

7.1.4. Если фон уже измерялся и сетевой шнур γ-радиометра не отключался от питающей сети, то после включения кнопки СЕТЬ на табло "индуцируется его значение. При этом над кнопкой СБРОС загорается светодиод.

7.1.5. При повторном измерении величины фона, нажать кнопку ФОН и кнопку времени еще раз.

Измерение активности пробы

7.2.1. Для корректных измерений объем пробы должен составлять 0.5 л. Особой подготовки проб для проведения измерений не требуется.

ВНИМАНИЕ! При измерении жидкостей следует избегать выпадения осадка. При измерении твердых образцов желательно, их предварительно измельчить, чтобы заполнить требуемый объем. Время измерения активности пробы 2 мин или 20 мин. 20-минутный режим используется для измерения малых активностей (0.018..... 0.2 кБк/л) и рекомендуется только для питьевой воды и детского питания в готовом для употребления виде. Измерение всех остальных продуктов можно проводить в режиме 2 минут.

7.2.2. Установить кювету с исследуемой пробой внутрь свинцового экрана. Закрыть крышку.

7.2.3. Нажать кнопку ПРОБА.

7.2.4. Нажать кнопку времени 2 МИН.

7.2.5. Измерение активности идет одновременно по двум каналам: по калию-40 и цезию-137. Однако на табло индуцируется (высвечивается) значение объемной активности того радионуклида (калия или цезия), кнопка которого нажата.

7.2.6. По окончании измерения нажатьем кнопки КАЛИЙ-40 или ЦЕЗИЙ-137 зафиксировать значения показаний радиометра и записать в таблицу результатов.

7.2.7. Пункты 6.2.4 - 6.2.6 повторить 5 раз для каждой пробы. Количество исследуемых проб две. Определить среднее значение объемной активности. (А_v).

7.2.8. Результат на табло сохраняется до начала следующего измерения.

Таблица 6.5.