2.6.5. Атомная энергетика и промышленность

Суммарная активность альфа-излучающих радионуклидов в объектах окружающей среды. Измерение проб трековым методом

Методические указания по методам контроля МУК 2.6.5.044- 2016

Москва, 2016

2.6.5. Атомная энергетика и промышленность

Суммарная активность альфа-излучающих радионуклидов в объектах окружающей среды. Измерение проб трековым методом

Методические указания по методам контроля МУК 2.6.5.044- 2016

Москва, 2016

1

MP 0100/13609-07-34. "Отбор и подготовка проб питьевой воды для определения показателей радиационной безопасности".

МР 2.6.1.27-2003. Зона наблюдения радиационного объекта. Организация и проведение радиационного контроля окружающей среды.

ГОСТ Р 8.594-2002 - ГСИ. Метрологическое обеспечение радиационного контроля. Основные положения.

Примечание: при пользовании настоящим документом целесообразно проверить действие ссылочных документов на территории России по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году

3. Термины и определения

В настоящих МУК использованы следующие термины с соответствующими им определениями.

-    активность удельная (объемная, поверхностная) -отношение активности А радионуклида в веществе к массе m (объему v, площади поверхности S) вещества

A_r=4/v;    А,= 4/S-

-    альфа-излучение - ионизирующее излучение, состоящее из альфа-частиц, испускаемых при радиоактивном распаде,

-    беккерель, Бк - единица активности; один беккерель -активность источника, в котором за одну секунду происходит в среднем один радиоактивный распад;

-    загрязнение окружающей среды радиоактивное -надфоновое содержание радионуклидов в атмосферном воздухе, почве, растениях, природных водах и других объектах окружающей среды вследствие испытаний ядерного оружия в верхних слоях атмосферы, работы крупных

10

энергетических установок, радиационных аварий и др. техногенных факторов;

-    зона наблюдения - зона за пределами санитарнозащитной зоны АЭС, на которой проводится радиационный контроль;

-    контрольная точка - небольшая область (участок) объекта радиационного контроля, назначенная для измерений в ней контролируемых (наблюдаемых) радиационных параметров;

нижний предел измерения:    Наименьшее значение

физической величины, которое может быть измерено с указанной суммарной неопределенностью данным средством измерений с применением конкретной МВИ при заданной статистической неопределенности

-    неопределенность (измерений) - параметр, связанный с результатом измерений и характеризующий рассеяние значений, которые могли бы быть обоснованно приписаны измеряемой величине;

-    облучение природное - облучение, которое обусловлено природными источниками ионизирующих излучений;

-    образец сравнения - радиоактивный источник излучения, утверждённый в качестве образцового источника в установленном порядке, служащий для градуирования (сравнения) по нему активности других источников ионизирующих излучений;

-    объект окружающей среды - вода, воздух, почва и растения на контролируемой местности;

-    плотность треков, зарегистрированных детектором, см'² - количество зарегистрированных треков на единице площади детектора (см²); в зависимости от контекста это могут быть треки, обусловленные альфа-частицами как от радионуклидов, рассеянных в окружающей среде (фоновые

11

треки) или от измеряемого счетного образца, а также их сумма;

-    приписанная характеристика погрешности измерений

-    характеристика погрешности любого результата совокупности измерений, полученного при соблюдении требований и правил методики;

-    проба объекта окружающей среды - определенное количество, отобранное из контролируемого объекта окружающей среды в соответствии с принятой методикой отбора проб;

-    радиометрическая установка - техническое средство для измерения активности радионуклидов в счетном образце;

-    радионуклиды (радиоактивные ядра) - самопроизвольно распадающиеся ядра с испусканием ионизирующих частиц, включая и альфа-частицы;

-    расширенная неопределенность - величина, определяющая интервал вокруг результата измерений, в пределах которого, как можно ожидать, находится большая часть распределения значений, которые с достаточным основанием могли бы быть приписаны измеряемой величине;

-    стандартная неопределенность - неопределенность результата измерений, выраженная в виде среднего квадратического отклонения (СКО);

-    счетный образец - часть пробы ООС, подготовленная в соответствии с требованиями используемой методики выполнения измерений;

-    суммарная альфа-активность пробы радионуклидов

-    сумма альфа-активностей всех радионуклидов, присутствующих в пробе;

суммарная стандартная неопределенность -неопределенность результата измерения в том случае, когда результат измерений выражается через другие величины:

12

-    фон трекового детектора No - количество треков детектора, выявленных при его обработке, обусловленных трекоподобными дефектами и альфа-частицами, воздействовавшими на детектор в процессе его хранения до проведения его обработки;

-    эффективный слой - часть (по толщине) счетного плоского образца, из которого эмитируются альфа-частицы, имеющие энергию, достаточную для образования регистрируемого трека в детекторе.

Список сокращений, принятых в настоящих МУК:

ООС - объект окружающей среды

СО - счетный образец

КОС - контрольный образец сравнения

КТ - контрольная точка

ТД - трековый детектор;

НПИ - нижний предел измерения;

МУК - методические указания по методам контроля ДПР - дочерние продукты радона ОС - образец сравнения ЗН - зона наблюдения

ПРОО - потенциально радиационно-опасный объект

4. Общие положения

Большинство естественных радионуклидов, которые при определенных условиях (например, при добыче нефти, перемещениях грунта и т.д.) могут быть источниками длительного радиоактивного загрязнения окружающей среды, являются альфа-излучателями (уран, торий и их дочерние продукты). То же относится и к большому количеству

13

радионуклидов, попадающих в окружающую среду при нештатных или аварийных ситуациях на объектах атомного энергетического комплекса. Поэтому одна из основных форм контроля - определение суммарной альфа-активности объектов окружающей среды. В идеале это предполагает анализ динамики изменения суммарной альфа-активности ООС в пробах, отбираемых один и тот же период времени в большом количестве стационарных контрольных точек по всей территории зоны наблюдения. При этом для получения сопоставимых результатов необходимо использовать однотипные приемы при отборе проб, их первичной обработке и измерении альфа-активности.

4.1    Измерении суммарной альфа-активности объектов окружающей среды

4.1.1    Специфика измерений альфа-активности обусловлена тем, что пробег эмитируемых альфа-частиц в веществе детектора, как и в веществе твердой пробы, весьма ограничен, обычно не более 70 мкм. Это ограничивает максимальную толщину эффективного слоя измеряемой пробы. Увеличение толщины пробы не приводит к увеличению минимально-измеряемой активности данным детектором.

4.1.2    Известные методики измерения суммарной альфа-активности в воздухе, воде и почве (ИСО 9696-2007, МР-2009), включают в себя несколько этапов: отбор проб, подготовка счетных образцов, измерение скорости счета образцов на радиометрической установке, определение исходной активности ООС по результатам измерения исследуемого образца, либо путем сопоставления скоростей счета счетного образца и образца сравнения. В радиометрических установках, как правило, применяются сцинтилляционные и полупроводниковые детекторы.

14

4.1.3    При приготовлении образцов исходный материал

проб с суммарной удельной альфа-активностыо радионуклидов А^оос и массой М_про6ы, проходит, в зависимости от специфики пробы, несколько процессов:    выпаривание,

концентрирование радионуклидов, химическое сооосождение, озоление и т.д. В результате его масса, в общем случае, убывает до М_копц, < М„_робы■ Вся или часть этой массы используется для изготовления счетного образца (СО).

Сложность подготовки образцов обусловлена, в основном, двумя обстоятельствами: малым пробегом альфа-частиц и необходимостью увеличить массовое содержание радионуклидов в образцах до минимально-измеряемых активностей при использовании того или иного метода в отведенный период единичного измерения (обычно 3-10 часов). Это определяет высокую трудоёмкость и относительно низкую производительность при проведении анализов.

4.1.4    В практике измерений используются способы абсолютной и относительной радиометрии.

Абсолютная радиометрия - прямое непосредственное определение активности источника ионизирующих излучений без использования какого-либо стандартного образца. Недостаток - для любого прямого метода радиометрии необходима априорная информация об источнике: его состав, перечень содержащихся радионуклидов, энергетический спектр излучений, плотность и т.д. На основе этого вводится ряд поправок к результатам измерений.

Относительная радиометрия реализуется на основе сопоставления результатов измерений исследуемого источника и эталонного (стандартного, образцового, с известной активностью) источника с аттестованным значением активности. При этом структуры эталонного и исследуемого источников должны быть одинаковы, условия измерений также должны быть полностью идентичны. Это означает, что

15

Методические указания    по методам контроля:

«Суммарная активность альфа-излучающих радионуклидов в объектах окружающей среды. Измерение проб трековым методом» МУК 2.6.5.044 - 2016,44 с.

ПРЕДИСЛОВИЕ

1.    Разработаны: ФГУП НТЦ РХБГ ФМБЛ России (А.М. Маренный - руководитель разработки, В.И. Астафуров, Н.А. Нефедов), ООО «ГК РЭИ» (Л.В. Белянина, М.А. Маренный), ФГУП ВНИИФТРИ (А.С. Коротков)

2.    В настоящих Методических указаниях по методам контроля реализованы требования Законов Российской Федерации:

-    от 09 января 1996 г. № З-ФЗ «О радиационной безопасности населения» (ред. от 19.07.2011 г.);

-    от 10 января 2002 г. № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» (ред. от 25.06.2012 г.);

-    от 30 марта 1999 г. № 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» (ред. от 25.06.2012 г.);

-    от 26 июня 2008 г. № 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений» (ред. от 28.07.2012 г.)

3.    Получено положительное заключение от 20.05.2016 по результатам метрологической экспертизы, проведенной специалистами ФГУП «ВНИИФТРИ».

4.    Утверждены и введены в действие Федеральным медико-биологическим агентством 26.07. 2016 г.

5.    Введены впервые.

© ФМБА России, 2016 © ФГУП НТЦ РХБГ ФМБА России, 2016 ©ООО «ГКРЭИ»,2016 2

Содержание

Предисловие    2

Содержание    3

Введение    5

1    Область применения    8

2    Нормативные ссылки    9

3    Термины и определения    10

4    Общие положения    13

4.1    Измерения суммарной альфа-активности    14

объектов окружающей среды

4.2    Трековый метод измерения альфа-    17

активности

4.3    Требования к диапазону и    23

неопределенности измерения и

приписанные характеристики неопределенности измерения

4.4    Требования к счетным образцам и    24

образцам сравнения

5    Средства измерений, вспомогательное    26

оборудование и материалы

6    Условия проведения измерений    29

7    Требования безопасности и квалифика-    30

ционные требования

8    Содержание и последовательность    32

операций по выполнению измерений

8.1    Подготовка детекторов    32

3

8.2    Подготовка СО и ОС к измерению    33

8.3    Выполнение экспонирования    33

8.4    Обработка экспонированных детекторов    34

9    Обработка и оформление результатов    36

измерений

Приложения

А    Рекомендуемая схема устройств для    40

реализации методики (обязательное)

В    Библиография (информационное)    43

4

Заместитель руководителя Федерального медико-биологического агентства, павный государственный санитарный врач по иваемым организациям и территориям

2.6.5. Атомная энергетика и промышленность.

Суммарная активность альфа-излучающих радионуклидов в объектах окружающей среды. Измерения проб трековым методом

Методические указания по методам контроля МУК 2.6.5.044-2016

Введение

Использование атомной энергии в народном хозяйстве сопровождается выбросами и удалением в окружающую среду отходов, где загрязняющим фактором обычно являются искусственные радионуклиды. В некоторых случаях загрязнение объектов окружающей среды происходит и за счет поступления и накопления естественных радиоактивных веществ как следствие техногенных процессов.

5

Обеспечение радиационной безопасности населения при действии ионизирующих излучений, обусловленных загрязнением окружающей среды радиоактивными веществами, достигается выполнением требований санитарного законно-дательства. Последним определены условия размещения объектов, являющихся потенциальными источниками загрязнения внешней среды радиоактивными веществами, удаления и обезвреживания радиоактивных отходов, допустимые уровни содержания радиоактивных веществ в объектах внешней среды.

Одним из основных требований при оценке возможности строительства потенциально радиационно-опасного объекта (ПРОО) является обеспечение безопасности её эксплуатации для окружающего населения, которая регламентируется законодательством и действующими нормами радиационной безопасности.

В состав пакета проектной документации для строящегося ПРОО в соответствии с Федеральным законом от 10 января 2002 г. № 7-ФЗ должен входить том «Оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС)». Для обеспечения защиты территории и населения от вредных воздействий при эксплуатации ПРОО разрабатывается также проект санитарно-защитной зоны (СЗЗ).

Для разработки ОВОС и СЗЗ в качестве исходных данных необходимы результаты инженерно-экологических и санитарно-гигиенических изысканий, которые в соответствии с действующими нормативными и методическими документами должны быть направлены на выявление существующих до начала строительства ПРОО фоновых значений радиоактивных, химических и биологических параметров объектов окружающей среды на предполагаемой территории строительства и вокруг нее (почва, воздух, вода, растительность). Существующие фоновые значения являются

6

основой для оценки воздействия ПРОО в процессе ее строительства и плановой эксплуатации, а также при возможных радиационных    авариях и    инцидентах на

окружающую среду.

Важнейшей и неотъемлемой частью обеспечения радиационной безопасности населения является радиационный контроль окружающей среды (РКОС) на территории зоны наблюдения (ЗН) радиационного объекта. Организация системы РКОС на территории ЗН для вновь строящихся и реконструируемых радиационных объектов (принципы контроля, контролируемые    параметры,    расположение и

количество контролируемых точек, методы контроля, периодичность контроля т.п.) определена нормативным документом МР 2.6.1.27-2003.

К основным задачам контроля радиационной обстановки в зоне наблюдения относится:

оценка фоновых значений    контролируемых

радиационных параметров до начала строительства объекта,

оценка текущих значений    контролируемых

радиационных параметров в процессе эксплуатации объекта,

- анализ динамики и причин изменения радиационной обстановки, обусловленной загрязнением окружающей среды.

В зависимости от вида и характера деятельности объектами контроля могут быть все или несколько из ООС: атмосферный воздух, вода, почва и донные отложения, растительность.

Настоящие МУК разработаны в целях практического осуществления ФЗ «О радиационной безопасности населения» и «Об охране окружающей среды» путем реализации альфа-радиометрических методик на основе трековой технологии при массовом мониторинге объектов окружающей среды.

1. Область применения

Настоящие методические указания по методам контроля (далее - МУК) распространяются на измерения счетных образцов при определении суммарной альфа-активности в пробах объектов окружающей среды - воды, воздуха, почвы и растений - с целью обеспечения мониторинга процессов поступления альфа-активных радионуклидов на контролируемые территории в ЗН ПРОО, в частности при проведении радиационного контроля окружающей среды на территориях зон наблюдения проектируемых и эксплуатируемых радиационных объектов.

Настоящие МУК устанавливают метод выполнения измерений суммарной альфа-активности счетных образцов (СО), приготовленных из проб объектов окружающей среды (вода, почва, воздух, растения) с нижним пределом измерения 10'³ Бк. В качестве основного средства для измерений суммарной альфа-активности СО используются диэлектрические трековые детекторы. Использование метода целесообразно при проведении исследований и мониторинга окружающей среды, связанного с необходимостью одновременной обработки большого количества проб.

В МУК рассмотрены: содержание и последовательность операций измерения суммарной альфа-активности СО, порядок обработки результатов измерений и расчета удельной активности исследуемых СО.

Настоящие МУК предназначены для использования ЦТиЭ ФМБА России, осуществляющими радиационный контроль ООС. МУК могут быть использованы также и другими организациями, проводящими радиационный контроль окружающей среды.

Порядок организации и проведения радиационного контроля ООС и подготовки счетных образцов из проб ООС

8

определяется соответствующими нормативными и методическими документами и в настоящих МУК не рассматривается.

2. Нормативные ссылки

Настоящие методические указания по методам контроля составлены с учетом следующих нормативных документов:

Федеральный закон от 09.01.96 г. №3-Ф3 "О радиационной безопасности населения".

Федеральный закон «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 г. № 7-ФЗ (ред. от 25.06.2012 г.).

Федеральный Закон «Об обеспечении единства измерений» от 26.06.2008 г. № 102-ФЗ (в ред. ФЗ № 254 от 21.07.2014 г.).

СанПиН 2.6.1.2523-09. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009). Зарегистрированы Министерством юстиции Российской Федерации 14.08.2009 г., регистрационный № 14534.

СП 2.6.1.2612-10. Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99/20Ю). Зарегистрированы Министерством юстиции Российской Федерации 11.08.2010 г., регистрационный № 18115.

МИ 2453-2000. Методики радиационного контроля. Общие требования.

МР 2.6.1.27-2003. Зона наблюдения радиационного объекта. Организация и проведение радиационного контроля окружающей среды.

МУ 2.6.1.2719-10. "Изменение 1 к МУ 2.6.1.1981-05 "Радиационный контроль и гигиеническая оценка источников питьевого водоснабжения и питьевой воды по показателям радиационной безопасности. Оптимизация защитных мероприятий источников питьевого водоснабжения с повышенным содержанием радионуклидов".