Радиационный фон материалов породных отвалов (стр. 8 из 16)

2. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ЭФФЕКТИВНОЙ АКТИВНОСТИ РАДИОНУКЛИДОВ В МАТЕРИАЛАХ ПОРОДНЫХ

ОТВАЛОВ

Для установления, а также определения удельной активности, удельной эффективной активности естественных радионуклидов (ЕРН) в строительных материалах и изделиях существует несколько методов:

1. Экспрессный метод;

2. Лабораторный метод.

Естественные радионуклиды (ЕРН) - основные радиоактивные нуклиды природного происхождения, содержащиеся в строительных материалах: радий

(²²⁶Ra), торий (²³²Th), калий (⁴⁰К).

Удельная активность радионуклида (А) - отношение активности радионуклида в образце к массе образца, Бк/кг.

Удельная эффективная активность ЕРН (А_эфф) - суммарная удельная активность ЕРН в материале, определяемая с учетом их биологического воздействия на организм человека по формуле:

A_эфф = А_Ra +1,31A_Th + 0,085A_K (5)

где A_Ra, A_Th, А_К - удельные активности радия, тория, калия соответственно, Бк/кг.

2.1. Экспрессный метод

1. Назначение метода:

Экспрессный метод предназначен для проведения:

• периодического и входного контроля сыпучих строительных материалов и отходов промышленного производства (далее - сыпучих материалов), а также строительных изделий в соответствии с действующими нормативными документами;

• предварительной оценки разрабатываемых горных пород в карьере.

Условием применения экспрессного метода является отсутствие загрязнения материалов и изделий техногенными радионуклидами.

2. Средства контроля

Переносные радиометры удельной эффективной активности ЕРН, использующие гамма-спектрометрический метод измерений (например, типа РКП-305МС), со следующими техническими характеристиками:

• нижний предел определения величины А_эфф не более 100 Бк/кг;

• относительная погрешность определения величины А_эфф не более 30%.

Контрольный радионуклидный источник активностью от 100 до 1000 Бк для проверки воспроизводимости показаний радиометра.

Применяемая радиометрическая аппаратура должна подвергаться обязательным государственным метрологическим испытаниям в соответствии с ГОСТ 8.326 и ГОСТ 8.513, подтверждаемым свидетельством о государственной метрологической аттестации, и комплектоваться аттестованными в установленном порядке методиками выполнения измерений, обеспечивающими введение необходимых поправок и оценку погрешности результатов в условиях реальных измерений.

Гамма-спектрометрический метод измерений

В некоторых научно-исследовательских задачах, связанных с мониторингом радиационного состояния окружающей среды, требуется определить присутствие и удельную активность радионуклидов уран-ториевого ряда. Для этого в основном применяется метод гамма-спектрометрического анализа. Суть его состоит в том, что идентифицировать радиоактивные элементы и рассчитать их активность можно по форме энергетического спектра гамма-излучения пробы. Нуклидный состав определяется по наличию характеристических пиков, а расчет активности радионуклидов проводится по площади пика и пиков его дочерних продуктов[12].

Измерения, проводимые на гаммо-спектрометрических комплексах, обычно подразделяются на три группы:

• Исследование соответствия объекта тем или иным критериям или нормам. Это относится к измерению содержания C - 137, C_S - 134, измерению радиоактивности строительных материалов, исследованию на принадлежность произвольных материалов к радиоактивным отходам, исследованию радиоактивности почв на предмет допустимости проживания людей на указанной территории и т. д.

• Определение значения активностей радионуклидов в объектах с максимально возможной точностью. Проводится с целью получения информации, наиболее полно характеризующей объект. Может проводиться при сертификации объектов или метрологической аттестации образцовых мер.

• Измерения, проводимые с исследовательскими целями. Проводятся с целью получения некоторой специальной информации, например наличия или отсутствия в объекте какого-либо радионуклида, определения отношений активностей нуклидов и т. д.

3. Порядок подготовки аппаратуры к проведению измерений и контроль ее работоспособности:

Подготовку аппаратуры к проведению измерений проводят в соответствии с инструкцией по ее эксплуатации.

Для проверки работы аппаратуры перед началом и после выполнения рабочих измерений проводят измерения с помощью контрольного источника. Разница показаний между этими измерениями не должна превышать 5%.

4. Порядок проведения контроля:

При контроле сыпучих материалов на складе контрольные точки выбирают:

• на конусах или штабелях - по периметрам горизонтальных сечений с интервалом не более 10 м, высота нижнего сечения от подошвы конуса или штабеля должна быть не менее 1 м;

• на карте намыва - в узлах прямоугольной сети 10х10 м.

При входном контроле сыпучих строительных материалов контрольные точки выбирают в каждом транспортном средстве на расстоянии не менее 1 м от бортовой стенки:

• в железнодорожном транспорте (полувагоне и платформе) - не менее двух точек;

• в автомобильном транспорте - одну точку в центре кузова;

• на водном транспорте (на барже - площадке или бункерных судах) - не менее двух точек, расположенных вдоль оси судна.

При проведении контроля строительных изделий из них формируют прямоугольную призму с основанием не менее 1,2 х 1,2 м и высотой 0,5 м или выбирают поддон (пакет) изделий, уложенных не в "елочку", с размерами не менее указанных и в центре верхней плоскости изделий выбирают контрольную точку.

Измерения проводят путем установки блока детектирования радиометра в контрольной точке на ровной поверхности материала. За ровную принимают поверхность, на которой размеры выступов (впадин) не превышают диаметр блока детектирования.

В каждой контрольной точке проводят не менее трех последовательных измерений.

Для снижения влияния бокового излучения на результаты измерения должны проводиться на расстоянии не менее 20 м от зданий, сооружений, массивов горных пород и строительных материалов и изделий.

5. Правила обработки результатов измерений:

За результат определения величины А_эфф в контрольной точке принимают значение, определяемое по формуле:

1 n

А_эфф.т =

n∑i=1 A_эфф.i +∆ (6)

где i =1,2,…,n – номер измерения в данной точке; n – количество измерений в данной точке; А_эфф.i – значение величины А_эфф при i-м измерении; ∆- абсолютная погрешность измерения, оцениваемая в соответствии с методикой выполнения измерений.

За результат определения величины удельной эффективной активности ЕРН в партии материала (А_эфф.п) принимают максимальное из значений, полученных при измерениях в контрольных точках данной партии.

6. Правила оформления результатов контроля

Показания прибора и результаты контроля заносят в журнал. В журнале регистрируют дату проведения контроля, наименование материала (изделия), привязку контрольных точек измерения, особенности условий измерений (расстояние от источника бокового излучения, температура воздуха и др.), показания прибора (значения удельной активности каждого радионуклида или удельной эффективной активности ЕРН в материале) с оценкой погрешности, результат определения величины А_эфф.п, предварительное заключение о классе материала.

В случае, если определенная при контроле величина А_эфф.п равна верхнему граничному значению, установленному для соответствующего класса, материал необходимо относить к следующему классу.