Соответствие между категорией радиоактивного источника и обеспечением его сохранности при разработке (стр. 2 из 5)
Согласно [1], эти "D-величины" рассматривались для того, чтобы их использовать в качестве согласованных нормирующих факторов для формирования численного относительного ранжирования радиоактивных источников и видов деятельности с применением этих источников.
Относительное ранжирование источников и видов деятельности для наглядности далее будем проводить с рассмотрением табл.2 (в [1] это приложение II).
Таблица 1
Активностьa, соответствующая "опасному" источнику ("D-величина"b) для выбранных радионуклидов, и полезные кратные числа
| Радиону-клид | 1000 x D | 10 x D | D | 0,01 x D | ||||
| (ТБк) | (Ки)c | (ТБк) | (Ки) c | (ТБк) | (Ки) c | (ТБк) | (Ки) c | |
| Am-241 | 6.E+01 | 2.Е+03 | 6.E-01 | 2.Е+01 | 6.E-02 | 2.Е+00 | 6.E-04 | 2.E-02 |
| Am-241/ Be | 6.E+01 | 2.E+03 | 6.E-01 | 2.E+01 | 6.E-02 | 2.Е+00 | 6.E-04 | 2.E-02 |
| Au-198 | 2.E+02 | 5.E+03 | 2.E+00 | 5.E+01 | 2.E-01 | 5.E+00 | 2.E-03 | 5.E-02 |
| Cd-109 | 2.E+04 | 5.E+05 | 2.E+02 | 5.E+03 | 2.E+01 | 5.E+02 | 2.E-01 | 5.E+00 |
| Cf-252 | 2.E+01 | 5.E+02 | 2.E-01 | 5.E-00 | 2.E-02 | 5.E-01 | 2.E-04 | 5.E-03 |
| Cm-244 | 5.E+01 | 1.E+03 | 5.E-01 | 1.E+01 | 5.E-02 | 1.E+00 | 5.E-04 | 1/E-02 |
| Co-57 | 7.E+02 | 2.E+04 | 7.E+00 | 2.E+02 | 7.E-01 | 2.E+01 | 7.E-03 | 2.E-01 |
| Co-60 | 3.E+01 | 8.E+02 | 3.E-01 | 8.E+00 | 3.E-02 | 8.E-01 | 3.E-04 | 8.E-03 |
| Cs-137 | 1.E+02 | 3.E+03 | 1.E+00 | 3.E+01 | 1.E-01 | 3.E+00 | 1.E-03 | 3.E-02 |
a Из-за того, что табл.1 не показывает, какие дозовые критерии были использованы, эти "D-величины" не следует использовать в обратной задаче для получения дозы от источников с известной активностью.
b Подробности происхождения "D-величин" и "D-величины" для дополнительных радионуклидов даны в ссылке [8].
c Исходные используемые "D-величины" даны в ТБк. "D-величины" в Ки представлены для практического использования и округлены после преобразования.
Таблица 2
Некоторые виды деятельности и радионуклиды, представляющие интерес, и их диапазон активностей и категорий
| I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII | IX |
| Вид дея-тель-ности | Радио-нуклид | Количество активности в применении | "D-величи-на" | "A/D-отноше-ние" | Категория | |||
| Ки | ТБк | ТБк | Базиру-ющаяся на "A/D-отно-шении" | Назна-ченная | ||||
| Категория 1 | ||||||||
| Радио-изотоп-ные термо-электри-ческие генера-торы | Sr-90 | Макс | 6.8E+05 | 2.5E+04 | 1.0E+00 | 2.5E+04 | 1 | 1 |
| Sr-90 | Мин | 9.0E+03 | 3.3E+02 | 1.0E+00 | 3.3E+02 | 2 | ||
| Sr-90 | Тип | 2.0E+04 | 7.4E+02 | 1.0E+00 | 7.4E+02 | 2 | ||
| Pu-238 | Макс | 2.8E+02 | 1.0E+01 | 6.0E-02 | 1.7E+02 | 2 | 1 | |
| Pu-238 | Мин | 2.8E+01 | 1.0E+00 | 6.0E-02 | 1.7E+01 | 2 | ||
| Pu-238 | Тип | 2.8E+02 | 1.0E+01 | 6.0E-02 | 1.7E+02 | 2 | ||
| Облуча-тели: стери-лизация и консерва-ция продук-тов | Co-60 | Макс | 1.5E+07 | 5.6E+05 | 3.0E-02 | 1.9E+07 | 1 | 1 |
| Co-60 | Мин | 5.0E+03 | 1.9E+02 | 3.0E-02 | 6.2E+03 | 1 | ||
| Co-60 | Тип | 4.0E+06 | 1.5E+05 | 3.0E-02 | 4.9E+06 | 1 | ||
| Cs-137 | Макс | 5.0E+06 | 1.9E+05 | 1.0E-01 | 1.9E+06 | 1 | 1 | |
| Cs-137 | Мин | 5.0E+03 | 1.9E+02 | 1.0E-01 | 1.9E+03 | 1 | ||
| Cs-137 | Тип | 3.0E+06 | 1.1E+05 | 1.0E-01 | 1.1E+06 | 1 | ||
| Категория 2 | ||||||||
| Брахи-терапиявысоких/среднихмощнос-тей доз | Co-60 | Макс | 2.0E+01 | 7.4E-01 | 3.0E-02 | 2.5E+01 | 2 | 2 |
| Co-60 | Мин | 5.0E+00 | 1.9E-01 | 3.0E-02 | 6.2E+01 | 3 | ||
| Co-60 | Тип | 1.0E+01 | 3.7E-01 | 3.0E-02 | 1.2E+01 | 2 | ||
| Cs-137 | Макс | 8.0E+00 | 3.0E-01 | 1.0E-01 | 3.0E+00 | 3 | 2 | |
| Cs-137 | Мин | 3.0E+00 | 1.1E-01 | 1.0E-01 | 1.1E+00 | 3 | ||
| Cs-137 | Тип | 3.0+00 | 1.1E-01 | 1.0E-01 | 1.1E+00 | 3 | ||
| Ir-192 | Макс | 1.2E+01 | 4.4E-01 | 8.0E-02 | 5.6E+00 | 3 | 2 | |
| Ir-192 | Мин | 3.0E+00 | 1.1E-01 | 8.0E-02 | 1.4E+00 | 3 | ||
| Ir-192 | Тип | 6.0E+00 | 2.2E-01 | 8.0E-02 | 2..8E+00 | 3 | ||
| Калиб-ровоч-ные установки | Co-60 | Макс | 3.3E+01 | 1.2E+00 | 3.0E-02 | 4.1E+01 | 2 | Не назна-чается |
| Co-60 | Мин | 5.5E-01 | 2.0E-02 | 3.0E-02 | 6.8E-01 | 4 | ||
| Co-60 | Тип | 2.0E+01 | 7.4E-01 | 3.0E-02 | 2.5E+01 | 2 | ||
| Cs-137 | Макс | 3.0E+03 | 1.1E+02 | 1.0E-01 | 1.1E+03 | 1 | Не назна-чается | |
| Cs-137 | Мин | 1.5E+00 | 5.6E-02 | 1.0E-01 | 5.6E-01 | 4 | ||
| Cs-137 | Тип | 6.0E+01 | 2.2E+00 | 1.0E-01 | 2.2E+01 | 2 | ||
| Категория 3 | ||||||||
 Уров-немеры | Cs-137 | Макс | 5.0E+00 | 1.9E-01 | 1.0E-01 | 1.9+00 | 3 | 3 |
| Cs-137 | Мин | 1.0E+00 | 3.7E-02 | 1.0E-01 | 3.7E-01 | 4 | ||
| Cs-137 | Тип | 5.0E+00 | 1.9E-01 | 1.0E-01 | 1.9E-00 | 3 | ||
| Co-60 | Макс | 1.0E+01 | 3.7E-01 | 3.0E-02 | 1.2E+01 | 2 | 3 | |
| Co-60 | Мин | 1.0E-01 | 3.7E-03 | 3.0E-02 | 1.2E-01 | 4 | ||
| Co-60 | Тип | 5.0E+00 | 1.9E-01 | 3.0E-02 | 6.2E+00 | 3 | ||
| Калиб-ровоч-ные установки | Am-241 | Макс | 2.0E+01 | 7.4E-01 | 6.0E-02 | 1.2E+01 | 2 | Не назна-чается |
| Am-241 | Мин | 5.0+00 | 1.9E-01 | 6.0E-02 | 3.1E+00 | 3 | ||
| Am-241 | Тип | 1.0E+01 | 3.7E-01 | 6.0E-02 | 6.2E+00 | 3 | ||
| Категория 4 | ||||||||
| Брахитерапия низких мощ-ностей доз | Cs-137 | Макс | 7.0E-01 | 2.6E-02 | 1.0E-01 | 2.6E-01 | 4 | 4 |
| Cs-137 | Мин | 1.0E-02 | 3.7E-04 | 1.0E-01 | 3.7E-03 | 5 | ||
| Cs-137 | Тип | 5.0E-01 | 1.9E-02 | 1.0E-01 | 1.9E-01 | 4 | ||
| Ra-226 | Макс | 5.0E-02 | 1.9E-03 | 4.0E-02 | 4.6E-02 | 4 | 4 | |
| Ra-226 | Мин | 5.0E-03 | 1.9E-04 | 4.0E-02 | 4.6E-03 | 5 | ||
| Ra-226 | Тип | 1.5E-02 | 5.6E-04 | 4.0E-02 | 1.4E-02 | 4 | ||
| I-125 | Макс | 4.0E-02 | 1.5E-03 | 2.0E-01 | 7.4E-03 | 5 | 4 | |
| I-125 | Мин | 4.0E-02 | 1.5E-03 | 2.0E-01 | 7.4E-03 | 5 | ||
| I-125 | Тип | 4.0E-02 | 1.5E-03 | 2.0E-01 | 7.4E-03 | 5 | ||
| Ir-192 | Макс | 7.5E-01 | 2.8E-02 | 8.0E-02 | 3.5E-01 | 4 | 4 | |
| Ir-192 | Мин | 2.0E-02 | 7.4E-04 | 8.0E-02 | 9.3E-03 | 5 | ||
| Ir-192 | Тип | 5.0E-01 | 1.9E-02 | 8.0E-02 | 2.3E-01 | 4 | ||
| Au-198 | Макс | 8.0E-02 | 3.0E-03 | 2.0E-01 | 1.5E-02 | 4 | 4 | |
| Au-198 | Мин | 8.0E-02 | 3.0E-03 | 2.0E-01 | 1.5E-02 | 4 | ||
| Au-198 | Тип | 8.0E-02 | 3.0E-03 | 2.0E-01 | 1.5E-02 | 4 | ||
| Cf-252 | Макс | 8.3E-02 | 3.1E-03 | 2.0E-02 | 1.5E-01 | 4 | 4 | |
| Cf-252 | Мин | 8.3E-02 | 3.1E-03 | 2.0E-02 | 1.5E-01 | 4 | ||
| Cf-252 | Тип | 8.3E-02 | 3.1E-03 | 2.0E-02 | 1.5E-01 | 4 | ||
| Сред-ства измерений уров-ня запол-нения, плот-нос-ти, толщи-ны | Am-241 | Макс | 1.2E-01 | 4.4E-03 | 6.0E-02 | 7.4E-02 | 4 | 4 |
| Am-241 | Мин | 1.2E-02 | 4.4E-04 | 6.0E-02 | 7.4E-03 | 5 | ||
| Am-241 | Тип | 6.0E-02 | 2.2E-03 | 6.0E-02 | 3.7E-02 | 4 | ||
| Cs-137 | Макс | 6.5E-02 | 2.4E-03 | 1.0E-01 | 2.4E-02 | 4 | 4 | |
| Cs-137 | Мин | 5.0E-02 | 1.9E-03 | 1.0E-01 | 1.9E-02 | 4 | ||
| Cs-137 | Тип | 6.0E-02 | 2.2E-03 | 1.0E-01 | 2.2E-02 | 4 | ||
| Калиб-ровоч-ные установ-ки | Sr-90 | Макс | 2.0E+00 | 7.4E-02 | 1.0E+00 | 7.4E-02 | 4 | Не назна-чается |
| Sr-90 | Мин | 2.0E+00 | 7.4E-02 | 1.0E+00 | 7.4E-02 | 4 | ||
| Sr-90 | Тип | 2.0E+00 | 7.4E-02 | 1.0E+00 | 7.4E-02 | 4 | ||
| Категория 5 | ||||||||
| Позит-ронная томогра-фия | Ge-68 | Макс | 1.0E-02 | 3.7E-04 | 7.0E-01 | 5.3E-04 | 5 | 5 |
| Ge-68 | Мин | 1.0E-03 | 3.7E-05 | 7.0E-01 | 5.3E-05 | 5 | 5 | |
| Ge-68 | Тип | 3.0E-03 | 1.1E-04 | 7.0E-01 | 1.6E-04 | 5 | 5 | |
| Мессба-уэ-ров-ская спектро-метрия | Co-57 | Макс | 1.0E-01 | 3.7E-03 | 7.0E-01 | 5.3E-03 | 5 | 5 |
| Co-57 | Мин | 5.0E-03 | 1.9E-04 | 7.0E-01 | 2.6E-04 | 5 | 5 | |
| Co-57 | Тип | 5.0E-02 | 1.9E-03 | 7.0E-01 | 2.6E-03 | 5 | 5 | Табл. 2 приведена специально в целях иллюстрации самой идеи категоризации, а именно: для каждой категории произвольно выбрано по два вида деятельности, тогда как в [1] представлены аналогичные более подробные сведения для всех пяти категорий и для более чем 70 видов деятельности с применением десятков типов радионуклидных источников.В табл. 2 для каждого вида деятельности и каждого радионуклида, используемого в этом виде деятельности, задаются три уровня активности – максимум, минимум и типичный. Эти данные приведены в колонках I-V. Для того чтобы численно расположить по рангу (от 1 до 5) источники и виды деятельности, каждая активность (колонка V) делилась на нормирующий фактор (колонка VI) для того, чтобы получить безразмерное нормализованное "A/D-отношение" (колонка VII). Все "A/D-отношения" наносились на логарифмический график (рис. 1) для того, чтобы использовать "A/D-отношение" для "типичных" активностей источников из табл.2 в качестве основных точек данных, а "A/D-отношения" для максимальной и минимальной активностей наносились как границы интервалов ("range bars").Рассмотрим теперь, каким образом организовывались границы категорий, т.е. диапазон "A/D-отношений" по вертикальной оси для каждой из категорий.Как упоминалось выше, на практике источники с активностью большей, чем "D-величина", имеют потенциальную возможность быть причиной выраженных детерминистских эффектов. Следовательно, отношение активностей A/D рассматривалось так, чтобы логическая линия, разделяющая категории, образовывала две категории (меньше единицы и больше единицы).Однако для того чтобы система категоризации удовлетворяла множеству различных вариантов применения, описанному в [1] (хотя в практике различных стран их может быть больше или меньше), ясно, что необходимы более чем две категории.Кроме того, большое количество и многообразие видов деятельности выше и ниже этой линии подтверждало, что были необходимы дополнительные категории.При разработке "D-величин" было признано, что активность источника, в 10 раз большая, могла повысить угрозы жизни за счет облучения в относительно короткий период времени [15]. Поэтому линия, разделяющая категории, была прочерчена для A/D=10. Однако, остаются некоторые высокоактивные источники (например, РИТЭГи) в той же самой категории, что и источники со значительно меньшей активностью (например, брахитерапия высоких мощностей доз (HDR). Поэтому было решено использовать опыт эксплуатации, профессиональные оценки и уроки, извлеченные из аварий, для того, чтобы разделить эти виды деятельности, что привело к дополнительной разделительной линии при A/D=1000.Поскольку имелся большой диапазон видов деятельности и активностей источников ниже A/D=1, была необходима дополнительная (еще одна) линия, разделяющая категории. Поэтому опыт эксплуатации, профессиональные оценки и уроки, извлеченные из аварий, были использованы для того, чтобы прочертить разделяющую линию при A/D=0,01 с более низкой отсеченной частью для установления этой категории при активности радионуклида, которая полагается освобожденной от регулирующего контроля, поделенной на соответствующую "D-величину"[1] . Конкретные уровни активностей для радионуклидов, освобожденных от контроля, в полном объеме приведены в приложении 1 в ОНБ [9].Учет вышеперечисленных факторов привел к системе из пяти категорий, как показано в прямоугольниках на рис.1. Затем категоризация была усовершенствована с признанием того, что факторы, иные, чем активность, могут быть необходимы для рассмотрения.Результаты показывали, что хотя "A/D-отношения" обеспечивают здравую и логическую основу для категоризации, имеются другие факторы риска, которые проводят линию согласия взглядов специалистов, имеющих практический опыт в области радиационной защиты, тем не менее возможно усовершенствование описанной системы категоризации .Далее были использованы опыт и оценки для пересмотра категории, назначенной для каждой ситуации – "вид деятельности/радионуклид". Кроме того, там, где практически возможно, полагалось нежелательным иметь особые виды деятельности, связывающие две категории, хотя в некоторых случаях было необходимо разделять характерные виды деятельности (например, брахитерапия была разделена на брахитерапию высоких мощностей доз (HDR), брахитерапию низких мощностей доз (LDR) и перманентные (т.е. долговременные) имплантанты). В других случаях, таких как калибровочные источники, было невозможно отнести их к отдельной категории, пока их активность может меняться от низкой активности до активности свыше 100 ТБк. Таким образом, в такой ситуации назначение категории может быть рассмотрено на основе "схемы" шаг за шагом, вычислением "A/D-отношения" и далее рассмотрением других факторов, если это необходимо.Поэтому категория, назначаемая каждой паре "вид деятельности/радионуклид", была пересмотрена с учетом таких факторов, как характер вида деятельности (работы), мобильность источника, опыт известных аварий, а также типичные и уникальные действия в пределах данного вида деятельности (с конкретным источником). Например, некоторые низкоактивные РИТЭГи могли попасть в категорию 2, если бы должна была рассматриваться только активность. Но поскольку РИТЭГи, вероятно, должны находиться в отдаленных местах расположения, не под контролем и могут содержать большие количества плутония или стронция, все они были отнесены к категории 1.Подобно этому все стационарные уровнемеры были отнесены к категории 3, хотя активность небольшого количества 60Co уровнемеров может относиться к категории 2 в силу только (собственно) самой активности. Из-за типичного диапазона активностей для уровнемеров они попадают в категорию 3, а доступ к более высокой активности стационарных уровнемеров обычно является низким; поэтому практика использования "стационарных уровнемеров" была отнесена к категории 3.Наиболее наглядно универсальность и наглядность методологии категоризации представлены в табл.3, где в качестве примера приведена категоризация небольшого количества широко распространенных видов деятельности. Удобство применения табл.3 заключается, например, в том, что для неизвестных и (или) не приведенных в ней видов деятельности категория источника может быть определена делением активности радионуклида на соответствующую "D-величину", приведенную в табл.1. Это дает нормируемое "A/D-отношение", которое можно сравнить с "A/D-отношениями" в правой колонке табл.3, а назначаемая категория основана на активности (признавая, что другие факторы могут быть, если нужно, приняты во внимание).Эта возможность применять систему категоризации к не перечисленным в [1] "видам деятельности/источникам" будет особенно полезной для аварийных методик.Для практического уяснения методологии применения системы категоризации МАГАТЭ необходимо одновременно рассматривать табл.2, 3 и рис.1.Во время разработки системы категоризации было признано, что в некоторых видах деятельности, таких как ядерная медицина, используются короткоживущие радионуклиды с малым периодом полураспада, которые могут быть также открытыми. Примеры таких применений включают Tc-99m в диагностике и I-131 в терапии. В этих ситуациях принципы системы категоризации также могут применяться для того, чтобы определить категорию для источника, но поверхностное решение будет нуждаться в выборе активности, по которой вычисляется "A/D-отношение". Следовательно, подтверждается, что эти ситуации рассматриваются на основе схемы "шаг за шагом".Если вид деятельности включает агрегацию источников в обычное хранилище или использование определенного места локализации, где источники находятся в похожих закрытых условиях, таких как установки хранения, производственные процессы или любые транспортные средства, то для целей назначения категории общая активность может трактоваться как один источник. Следовательно, суммарная активность радионуклида может быть разделена на соответствующую "D-величину", а вычисленное "A/D-отношение" сравнивается с "A/D-отношениями", приведенными в правой колонке табл.3. Таким образом, назначение категории, основанное на активности, должно относиться к соответствующему виду деятельности.Если источники с несколькими радионуклидами агрегированы, то сумма "A/D-отношений" может быть использована для того, чтобы определить категорию в соответствии с формулой: Aggregate A/D=  ,где Ai,n – активность каждого индивидуального i-го источника n-го радионуклида; Dn – "D-величина" для n-го радионуклида.В каждом случае следует признавать, что при назначении категории может понадобиться принять во внимание другие факторы. Кроме того, при рассмотрении аккумуляции источников важно осознавать возможность изменения вида деятельности, например, "производство" уровнемеров является отличным (другим) видом деятельности от "применения" таких средств измерения.  Рис.1. Относительное ранжирование видов деятельности, основанное на "A/D-отношении" (прямоугольники показывают категории, основанные исключительно на “A/D-отношении”. Окончательные категории выбирали с учетом других факторов, как показано [1] в основном тексте.)В целях иллюстрации ниже приведена часть текстовых обозначений на горизонтальной оси рис.1. |
| № п/п | Вид деятельности (практика)(английский оригинал) | Вид деятельности (практика)(перевод) |
| 1 | Irradiator Co-60 | Облучатель Co-60 |
| 2 | Irradiator Cs-137 | Облучатель Cs-137 |
| 3 | Self-shielded Irradiator Co-60 | Самоэкранированный облучатель Co-60 |
| 4 | Gamma-Knife Co-60 | Гамма – нож Co-60 (см. текст) |
| 5 | Self-shielded Irradiator Cs-137 | Самоэкранированный облучатель Cs-137 |
| 6 | Teletherapy Co-60 | Дистанционная радиотерапия Co-60 |
| 7 | Blood/Tissue Irradiator Co-60 | Облучатель крови/ткани Co-60 |
| 8 | Blood/Tissue Irradiator Cs-137 | Облучатель крови/ткани Cs-137 |
| 9 | RTG Sr-90 | РИТЭГ Sr-90 (см. текст) |
| 10 | Teletherapy Cs-137 | Дистанционная радиотерапия Cs-137 |
| 11 | RTG Pu-238 | РИТЭГ Pu-238 (см. текст) |
| 12 | Industrial Radiography Co-60 | Промышленная радиография Co-60 |
| 13 | Industrial Radiography Ir-192 | Промышленная радиография Ir-192 |
| 14 | Calibration source Co-60 | Калибровочный источник Co-60 |
| 15 | Calibration source Cs-137 | Калибровочный источник Cs-137 |
| 16 | Industrial Radiography Se-75 | Промышленная радиография Se-75 |
Таблица 3