RSS

Городской портал госуслуг
 

Дозиметрический контроль металлолома

15:09 14.05.2018

Во время строительства объектов капитального строительства часто используют бывший в употреблении металл. Это существенно снижает затраты застройщика на расходные материалы, но в использовании такого сырья могут быть свои «подводные камни».

01.jpg

Кроме существенных механических дефектов и коррозии металла, могут быть и скрытые, визуально невидимые, дефекты. Например, повышенное содержание радионуклидов. Были случаи, когда при строительстве вторично использовался металл, ранее задействованный непосредственно или косвенно в разнообразных производствах ядерной отрасли.

При подготовке металла к вторичному использованию в строительстве организован радиационный контроль (РК) металла для определения его радиационного качества и установления степени его радиационной опасности. Основной задачей РК является определение соответствия металла установленным нормам радиационной безопасности.

Наличие и степень радиационной опасности металла определяется уровнем присутствия в «теле» металла радионуклидов, т. е. удельной активностью (Бк/кг) металла.

В России для контроля за радиационной безопасностью существуют основные санитарные правила обеспечения санитарной безопасности (ОСПОРБ-99), где в Приложении №4 указаны допустимые удельные активности основных долгоживущих радионуклидов для неограниченного использования металлов и изделий.

Если удельные активности радионуклидов в металле (Аi) не превышают указанные значения радиометрических норм (Анi), то такой металл допускается к неограниченному использованию в производственной деятельности. Критерием соответствия нормам служит соотношение

(Ai /Aнi ), где i - индекс радионуклидов, обнаруженных в металле.

Радиометрические нормы Анi являются первичными для металла в любой форме, таким же универсальным является критерий соответствия (1). В то же время радиометрический контроль, основанный на измерении парциальных удельных активностей (Аi) радионуклидов в металле представляет собой трудоемкий эксперимент, включающий индивидуальную для каждого объекта контроля процедуру пробоотбора и приготовления счетных образцов, гамма-спектрометрические измерения повышенной сложности.
02.jpg

Массовый оперативный контроль металла на соответствие условиям радиационной

безопасности основан на измерении мощности амбиентного эквивалента дозы (МЭД, мкЗв/ч) на поверхности металла (дозиметрический контроль – ДК). Основная задача ДК – идентифицировать радиационно чистый металл путем сравнения измеренной МЭД с установленным контрольным уровнем (КУ МЭД), представляющим собой дозиметрическую норму радиационной безопасности металла. Критерием соответствия в этом случае служит соотношение:

где Нмет – измеренное значение МЭД, обоснованно приписанное металлическому объекту.

Значение КУ МЭД установлено таким, что выполнение дозиметрического критерия (2) означает гарантированное выполнение радиометрического критерия (1), т. е. соответствие металла радиометрическим нормам ОСПОРБ-99.

Процедура дозиметрического контроля стандартизована для двух форм объектов из металла: для металлолома в СанПиН 2.6.1.993-00 и для прямоугольных металлических слитков в ГОСТ Р 51713-01. В том и другом случае в качестве дозиметрической нормы (КУ МЭД) установлено значение 0,2 мкЗв/ч.

Дозиметрическим контролем металлолома в стране занимаются сотни лабораторий радиационного контроля (ЛРК), аккредитованные на этот вид деятельности в системе САРК (система аккредитации лабораторий радиационного контроля). Можно отметить, что в отличие от других форм объектов из металла, для металлолома наиболее полно разработано методическое обеспечение контроля, включающее все необходимые процедуры: измерение МЭД, поиск локальных источников, оценка нормируемых показателей и др.

Значение КУ МЭД может быть универсальным для любого металла только в случае, если МЭД воспроизводится над поверхностью бесконечного толстого слоя металла (полубесконечная геометрия). Одинаковая удельная активность разных металлов в этом случае образует над поверхностью металла одинаковое значение МЭД. Именно для такой модели рассчитано значение 0,2 мкЗв/ч, гарантирующее непревышение радиометрических норм ОСПОРБ-99. Очевидно, что реальные объекты контроля не соответствуют полубесконечной геометрии, и в общем случае показание дозиметра над объектом – Ни будет меньше, чем показание дозиметра над полубесконечным слоем того же металла с такой же удельной активностью – НПБ. Для каждой формы объекта можно определить минимальные габаритные размеры, при которых Ни приближается к НПБ. При дозиметрическом контроле металлоизделий с размерами от минимальных и больше можно применять универсальную норму 0,2 мкЗв/ч. В то же время для изделий из металла различных форм и размеров, существенно отличающихся от полубесконечной геометрии, измеренную над объектом МЭД нельзя сопоставлять с нормой 0,2 мкЗв/ч.

Существует принцип, на основании которого можно разрабатывать методики дозиметрического контроля конкретных реальных объектов из металла, опираясь на универсальную дозиметрическую норму 0,2 мкЗв/ч. Если для конкретного типа объекта (регламентированы форма объекта, вид металла, геометрические размеры) в специальном исследовании определить МЭД в назначенной точке на поверхности объекта – Ноб для известной удельной активности металла, и для той же удельной активности определить МЭД на поверхности бесконечного толстого слоя этого металла – НПБ (т.е. МЭД для полубесконечной геометрии), можно определить kг – коэффициент отличия измеряемой на таком объекте МЭД от значения МЭД, соответствующего металлу объекта в полубесконечной геометрии:

При дозиметрическом контроле объектов этого типа коэффициент kг является поправкой, приводящей показание дозиметра в назначенной точке контроля на объекте – Ни, к значению нормируемого параметра – Нн (значение МЭД для этого металла в полубесконечной геометрии):

Нормируемый параметр Нн сопоставляют с универсальной дозиметрической нормой 0,2 мкЗв/ч с учетом неопределенности измерений в соответствии с требованиями [2]:

где uн – суммарная стандартная неопределенность полученного значения Нн.

Каждый тип объекта (изделия из металла), назначенного к контролю, требует собственного исследования и установления индивидуальной поправки kг.

Единственным реально воспроизводимым методом определения поправки kг является расчетный метод, в котором объект рассматривается как объемный источник из металла с равномерно распределенным гамма-излучающим нуклидом, создающим дозное поле, в назначенной точке которого рассчитывают МЭД (метод Монте-Карло). Для реализации метода разрабатывают компьютерную программу. Такие программно-методические комплексы являются уникальной научной продукцией и проходят всестороннее тщательное тестирование на основе многочисленных экспериментов.

Описанный подход к дозиметрическому контролю позволяет разрабатывать частные методики контроля конкретных видов металлопродукции.

Статью написал / оформил лаборант Лаборатории «СЭиРК» Миронова О.Н.

Статью правил / утвердил Начальник Лаборатории «СЭиРК» Ипполитов Д.Е.