Приложение 3
(справочное)
Материалы к обоснованию нормативов для нерадиоактивного сырья и готовой продукции
Приведенные в СП-К4-94 величины нормируемого облучения персонала, занятого в производствах ПГН, размещенных на территории СЗЗ предприятий ЯТЦ 4 ГНТУ Минатома РФ, а также допустимые уровни загрязнения радиоактивными веществами исходного сырья и ПГН были обсуждены и рекомендованы к внедрению Национальной комиссией по радиационной защите (НКРЗ). Протокол от 06.12.31.
1. Критериями на изготовление ПГН из материалов, содержащих радиоактивные вещества, являлись:
— сырье, идущее на изготовление ПГН, не должно относиться к классу радиоактивных отходов; поэтому концентрация a-активных радионуклидов должна быть меньше 1х10-7 Кu/кг, а b-активных — 1х10-6 Кu/кг. В сырье и готовой продукции наличие трансурановых радионуклидов не допускается;
— уровень облучения персонала, занятого изготовлением ПГН, не должен превышать 0,5 бэр в год. При установлении контрольных уровней суммарная доза за 5 лет не должна превышать 1 бэр, т. е. следует исходить из среднегодовой дозы на все тело и первой группы критических органов не более 0,2 бэр в год, соответственно для II и III группы критических органов 0,6 и 1,2 бэр в год.
2. Источники g-излучения не классифицируются как радиоактивные отходы, если их удельный g-эквивалент меньше 1х10-7 г.экв.радия/кг. Это соответствует удельной активности от 4х10-7 до 6х10-8 Кu/кг для радионуклидов со значением гамма-постоянной К в интервале от 2,0 до 13,6 Р/ч на 1 mKu на расстоянии 1 см от точечного источника.
Оценки показали, что для протяженного источника любой конфигурации с удельной активностью Ат = 4х10-7 — 6х10-8 Кu/кг мощность экспозиционной дозы, создаваемой практически вплотную (R = 1—10 см) не превысит 4х10-3 мР/ч или 35 мбэр в год при непрерывном контакте (t = 8800 ч). Это верхняя оценка без учета самопоглощения g-излучения в образце.
В целях оценки опасности, обусловленной воздействием b-излучения, испускаемого радионуклидами, содержащимися в сырье, рассмотрим образец в виде плиты (плоский источник), толщина которой равна максимальному пробегу b-частиц, dm.
Для указанного источника поток испускаемых b-частиц будет максимальным при заданном значении удельной активности Ат и массы т.
Очевидно, что при массе т (кг) поверхность плоского источника Sn (см2) равна:
Sn = т / dm (1)
где пробег dт выражается в кг/см2.
Соответственно поверхностная активность источника As (Кu/см2) массой т и удельной активностью Aт (Кu/кг) равна:
(2)
Или, используя формулу (1),
As = Ат ×dт (3)
Поток Nb (частиц/мин×см2) без учета самопоглощения, т. е. считая, что вся активность, содержащаяся в образце, сосредоточена на его поверхности, равен:
(4)
при Ат = 1х10-6 Кu/кг, а Nb= 1,1х106dm частиц/(мин×см2).
Фактор самопоглощения Т бета-частиц в образце равен:
(5)
где d — толщина измеряемого образца.
При d = dm — максимальному пробегу b-частиц — отношение d/D1/2 » 10 и более. В этом случае Т = 0,15.
Из представленных в таблице данных следует что при непосредственном постоянном (t = 2000 ч в год) контакте открытых участков кожи с поверхностью образцов сырья удельной активностью 1,1х10-6 Кu/кг поток b-частиц Nb ниже допустимого потока ДПП для категории Б в диапазоне энергий 0,2—3,5 МэВ. Это с учетом самопоглощения b-частиц в рассматриваемом нами плоском источнике; без учета самопоглощения Nb ниже ДПП для энергий b-частиц до 1,0 МэВ. При воздействии потока, равного ДПП в течение t = 2000ч годовая доза в коже не превысит 3,0 бэр, т.е. предела дозы, регламентируемого для третьей группы критических органов лиц категории Б. Принималось, что ДППБ= 0,085 × ДППА.
В реальных условиях производства непосредственный контакт кожных покровов с образцами сырья может составить 20—25 % рабочего времени. В этом случае ДПП не будет превышен даже без учета самопоглощения b-частиц в образце во всем диапазоне энергий. При этих оценках не учитывался экранирующий эффект спецодежды.
Таким образом, исходя из самых неблагоприятных предпосылок, при изготовлении ПГН из сырья с удельной активностью менее 1х10-6Ku/кг облучение кожных покровов потоками b-частиц будет существенно ниже регламентируемых значений.
4. Регламентируемый норматив неснимаемого загрязнения поверхностей ПГН бытового назначения (тип ПГН-Б), равный 10 b-частиц/мин×см2, может привести к облучению кожных покровов в дозе, не превышающей 0,5 бэр при круглогодичном непосредственном контакте тела (8800 ч в год). Эта доза в 6 раз ниже предела дозы III группы критических органов, к которым относится кожа. В реальных условиях время непосредственного контакта в 3—4 раза ниже.
5. Для ПГН небытового назначения (тип ПГН-П) регламентируется более высокий допустимый уровень 50 b-частиц/мин×см2, учитывая, что время контакта существенно меньше, чем для типа ПГН-Б и практически полностью исключен непосредственный контакт с такими изделиями детского контингента.
Таблица
Зависимость потока бета-частиц, испускаемого плоским источником толщиной, равной максимальному пробегу, от энергии
|
|
|
|
Nb, |
бета-частиц (мин×см2) |
|
|
Еb, МэВ |
dm, кг/см2 |
D1/2, кг/см2 |
частиц/2 мин×см2, (Ат = = 1×Е-6 Кu/кг) |
Nb = 0,15 Nb |
допустимая плотность потока ДППБ |
|
0,2 |
5,0×10-5 |
3,9×10-6 |
55 |
8 |
82 |
|
0,5 |
1,9×10-4 |
1,8×10-5 |
210 |
32 |
194 |
|
0,7 |
2,9×10-4 |
3,0×10-5 |
320 |
48 |
291 |
|
1,0 |
4,8×10-4 |
5,3×10-5 |
530 |
80 |
398 |
|
1,5 |
7,8×10-4 |
9,7×10-5 |
860 |
129 |
510 |
|
2,0 |
1,1×10-3 |
1,4×10-4 |
1200 |
180 |
612 |
|
2,5 |
1,4×10-3 |
1,7×10-4 |
1500 |
225 |
612 |
|
3,0 |
1,7×10-3 |
2,1×10-4 |
1900 |
285 |
663 |
|
3,5 |
2,0×10-3 |
2,4×10-4 |
2200 |
330 |
663 |
