Страница 2: ДСТУ ISO 9978:2014. Радіаційна безпека. Закриті радіоактивні джерела. Методи випробовування на витік (62880)

Перед будь-яким випробовуванням, за винятком періодичних інспекцій, закрите джерело має бути ретельно очищене і піддане візуальному обстеженню.

Усе устатковання, використовуване для випробовувань, повинне підтримуватися у відпо­відному стані та періодично калібруватися.

В умовах випробовування джерела, за необхідності, вказують такі параметри:

• тиск;

• температуру;

• коефіцієнт пропорційності між об’ємом закритого джерела і об'ємом камери, використо­вуваної для випробовувань, а також об’єм рідини, необхідної для покриття випробного джерела.

Випробовування методом мазка не потрібно розглядати як випробовування на витік, за винят­ком деяких специфічних типів джерел (наприклад, джерел із тонкими вікнами), для періодичних інспекцій і у випадках, якщо не можна використати будь-яке інше випробовування.

Зразки, що їх випробовували методом мазка або зануренням у рідину, за можливості, мають бути перевірені на основному устаткованні для вимірювань радіоактивного забруднення; наприклад, лічильнику Гейгера, щоб встановити ступінь забрудненості до остаточного вимірювання на більш складному відкаліброваному устаткованні.

5. МЕТОДИ ВИПРОБОВУВАНЬ РАДІОАКТИВНИМИ ЗАСОБАМИ

   1. Випробовування із зануренням у рідину

      1. Випробовування із зануренням у рідину (гаряча рідина)

Занурюють закрите джерело в рідину, яка не впливає на матеріал зовнішніх поверхонь цього джерела і яку, в умовах цього випробовування, вважають ефективною для видалення усіх присутніх радіоактивних забруднень. Прикладом такої рідини є дистильована вода і слабкі для чищення роз­чини або розчини хелатоутворювальних агентів, слабкі лужні або кислотні розчини з концентрацією близько 5 %. Нагрівають рідину до 323 К ± 5 К (50 °С + 5 °С) і підтримують цю температуру про­тягом не менше ніж 4 год. Видаляють закрите джерело і вимірюють активність рідини.

Примітка 3 Дозволено застосовувати ультразвуковий метод очищання. У цьому випадку час занурення в рідину за 343 К ± 5 К (70 °C ± 5 °C) може бути зменшений до ЗО хв.

Занурюють закрите джерело в рідину, яка не впливає на матеріал зовнішніх поверхонь дже­рела і яку, в умовах цього випробовування, вважають ефективною для видалення усіх присутніх радіоактивних забруднень. Кип'ятять упродовж 10 хв, охолоджують, потім обполіскують закрите джерело свіжою порцією рідини. Повторюють ці операції двічі, занурюючи джерело в рідину, вико­ристану під час кип’ятіння. Видаляють закрите джерело і вимірюють активність рідини.

Занурюють закрите джерело не менше ніж на 3 год за кімнатної температури в розчин рідкого сцинтилятора, який не впливає на матеріал зовнішньої поверхні джерела. Джерело зберігають у захищеному від світла місці для уникнення фотолюмінесценції. Видаляють закрите джерело і вимірюють активність рідини рідинним сцинтиляційним методом.

Занурюють закрите джерело в рідину, яка не впливає на матеріал зовнішніх поверхонь цього джерела і яку, в умовах цього випробовування, вважають ефективною для видалення усіх присутніх радіоактивних забруднень.

Занурюють закрите джерело в рідину за кімнатної температури 293 К ± 5 К (20 °С ± 5 °С) і витримують за цієї температури не менше ніж 24 год. Видаляють закрите джерело і вимірюють активність рідини.

Закрите джерело вважають герметичним, якщо виміряна активність не перевищує 0,2 кБк (~ 5 нКІ).

Вміщують закрите джерело в невеликий газонепроникний контейнер із відповідним абсорбен­том, наприклад, активованим вугіллям, бавовною або поліетиленом, і витримують його не менше ніж 3 год. Видаляють джерело і закривають контейнер. Одразу ж вимірюють активність абсорбенту.

Використовують метод, описаний у 5.1.3.

Витримують закрите джерело за зниженого тиску впродовж 24 год. Аналізують зміст камери для криптону-85 за допомогою пластикового сцинтиляційного лічильника. Повторюють випробо­вування не раніше, ніж через 7 діб.

Можуть бути використані будь-які інші методи випробовувань, еквівалентні описаним у 5.2.1 —5.2.3.

Після закінчення випробовувань, описаних у 5.2.1 і 5.2.2, закрите джерело вважають герметич­ним, якщо виміряна активність не перевищує 0,2 кБк (~ 5 нКі) радону впродовж часу накопичення 12 год. Якщо період випробовування менше ніж 12 год, має бути зроблена відповідна поправка.

Після закінчення випробовувань, описаних у 5.2.3 і 5.2.4, закрите джерело вважають герме­тичним, якщо виміряна активність не перевищує 4 кБк/24 год (« 100 нКі/ 24 год).

Якщо випробовування методом мазка використовують для визначення герметичності прото­типу після проведення механічного або теплового випробовування, закриті джерела мають бути очищені (дезактивовані) перед початком випробовування.

Якщо випробовування методом мазка використовують для визначення герметичності на стадії виробництва, закрите джерело має бути очищене до випробовування і потім витримане впродовж 7 днів перед проведенням повторного випробовування.

Під час випробовування методом мазка необхідно враховувати використовуване устатко- вання, засоби вимірювань і прикладений тиск, оскільки цей метод не може гарантувати достатню достовірність визначення.

Ретельно протирають усі зовнішні поверхні закритого джерела тампоном із фільтрувального паперу або іншого аналогічного матеріалу з високою абсорбувальною здатністю, змоченим у рідині, яка не впливає на матеріал зовнішніх поверхонь джерела і яку, в умовах цього випробову­вання, вважають ефективною для видалення усіх присутніх радіоактивних забруднень. Вимірюють активність тампона.

Випробовування проводять у випадках, коли не можна використати вологий тампон, напри­клад, для високоактивних джерел кобальту-60 або за деяких періодичних інспекцій.

Для проведення випробовування, ретельно протирають усі зовнішні поверхні закритого дже­рела сухим тампоном із фільтрувального паперу та вимірюють активність тампона.

Якщо виміряна активність не перевищує 0,2 кБк (« 5 нКі), закрите джерело вважають герметичним.

Примітка 4. Важливі моменти щодо використання випробовувань методом мазка на доступних поверхнях, розташованих близько до закритого джерела і вимоги до радіаційного захисту приведено в розділі 3b).

5. МЕТОДИ ВИПРОБОВУВАНЬ НЕРАДІОАКТИВНИМИ ЗАСОБАМИ

Під час використовування нерадіоактивних процедур, необхідно встановити взаємозв'язок між швидкістю об’ємного витоку і втратою радіоактивного матеріалу. На практиці, це важко зроби­ти внаслідок широкого діапазону форм радіоактивного матеріалу, використовуваного в закритих джерелах і також різних типів витоків.

Дані, приведені у цьому стандарті, щодо взаємозв’язку між швидкістю об’ємного витоку і втра­тою радіоактивного матеріалу, ґрунтовані на значеннях, опублікованих у документах МАГАТЕ і, хоча вони не були підтверджені незалежними експериментами, методи випробовувань на об’ємний витік застосовувалися багато років і отриманий досвід показує, що вони можуть бути прийняті як достовірні методи випробовувань.

До проведення яких-небудь випробовувань, описаних у 6.1—6.3, закрите джерело має бути ретельно очищене та висушене.

Для закритих джерел з вилуговуваним або газоподібним вмістом, може бути використане ви­пробовування із застосуванням гелію, описане в 6.1.

Для гарантії відсутності серйозних дефектів, які могли б поставити під сумнів результати опи­саного випробовування, проводять, наприклад, візуальний огляд або випробовування за методом менш чутливим, ніж описане випробовування. Для отримання достовірних результатів випробову­вань, окрім випробовувань, описаних у 6.3, вільний об'єм усередині закритого джерела має бути більший, ніж 0,1 см³. Якщо це випробовування проводитимуть для закритих джерел з вільним об’ємом менше ніж 0,1 см³, то користувач має бути в змозі продемонструвати достовірність ви­пробовування [9].

З причин нижчої межі виявлення лише випробовування з використанням гелію (6.1) можуть бути застосовані до закритих джерел із вилуговуваним або газоподібним вмістом.

Вміщують закрите джерело, що містить гелій у відповідну вакуумну камеру, яку потім відкачують через гелієвий мас-спектрометр. Вимірюють дійсну швидкість витоку гелію відповідно до рекомендацій виробника апаратури, вживаної для випробовування на витік.

Необхідно переконатися, що масова доля технічно чистого гелію в закритому джерелі складає більше ніж 5 %. Виміряна швидкість витоку гелію згідно з попередньою оцінкою, поділена на масову частку гелію у вільному об'ємі, буде дійсною стандартною швидкістю витоку гелію.

Вміщують закрите джерело в камеру тиску. За допомогою гелію проводять витіснення повітря з камери. Опресовують камеру до заданого рівня і витримують її впродовж заданого періоду часу. Знімають тиск у камері, очищають закрите джерело, за допомогою обдування сухим азотом або промивання леткою фторвуглецевою рідиною, і переносять його до вакуумної камери. Вимірюють швидкість витоку гелію відповідно до 6.1.1.

За виміряної швидкості витоку гелію, Q, дійсну стандартну швидкість витоку гелію, L, можна визначити за формулою:

(

Ро

де До = 1,01325 ■ 10⁵ Па.

Примітка 5. За тиску гелію, р, у мегапаскалях (на практиці від 0.5 МПа до 10 МПа), підтримуваному впродовж тривалого часу t, у годинах, за інтервалу між припиненням процесу витіснення і вимірюванням менше ніж 10 хв, приймаючи вільний об’єм, І/, у кубічних сантиметрах, більше, ніж 0,1 см³ усередині закритого джерела, можуть бути вибрані відповідні параметри випробову­вання, і результати випробовувань оцінені згідно з таким співвідношенням:

L

(2)

де Q — виміряна швидкість витоку гелію (мкПа ■ м³ с ’);

L —дійсна стандартна швидкість витоку гелію (мкПа м³ ■ с“¹) в інтервалі допустимих значень від 1 мкПа м³ ■ с^-1 до 10^-2 мкПа м³ ■ с^-1 ( L < V^QV/pf)

Примітка 6. Рівняння (2) застосовне у разі молекулярного потоку, що проходить через одну або більшу кількість місць ви­току. У разі високого відсотка в'язкістного ламінарного витоку це рівняння призводить до деякого завищення дійсної стандартної швидкості витоку гелію, але цей факт мало впливає на результат випробовування.

Після закінчення вказаних випробовувань джерело вважають герметичним, якщо дійсна стан­дартна швидкість витоку гелію менше ніж 1 мкПа ■ м³ • с^-1 для невилуговної радіоактивної речовини і 1СГ² мкПа ■ м³ ■ с^-1 для вилуговуваної або газоподібної радіоактивної речовини (див. таблицю 1).

Випробовування на витік бульбашковим методом ґрунтуються на підвищенні внутрішнього тиску. При цьому газ із внутрішніх порожнин може проникати до будь-якої течі і утворювати видимі бульбашки в рідині. Для однієї течі швидкість утворення бульбашок зростатиме з пониженням по­верхневого натягу рідини.

Для проведення випробовувань етилгліколь, ізопропіловий спирт, мінеральне, силіконове ма­стило або воду з добавкою, що підвищує змочуваність поверхні, вміщують у відповідну вакуумну камеру і проводять дегазацію рідини відкачуванням повітря з камери впродовж 1 хв. Відновлюють атмосферний тиск повітря у камері і занурюють джерело на глибину не менше, ніж на 5 см нижче рівня рідини. Знижують тиск у камері до рівня 15 кПа — 25 кПа. Спостерігають за виділенням будь- яких бульбашок із закритого джерела не менше ніж 1 хв.

Закрите джерело кімнатної температури занурюють на глибину не менше ніж 5 см у водя­ну ванну з температурою 363 К — 368 К (90 °С — 95 °С). Замість води може бути використаний гліцерин за температури 393 К — 423 К (120 °С —150 °С). Спостерігають за виділенням будь-яких бульбашок із закритого джерела не менше ніж 1 хв; але рекомендований мінімальний час повинен складати 2 хв, завжди, коли це можливо і особливо під час випробовування капсул великої маси і низької теплопровідності.