Источники и уровни радиоактивного загрязнения поверхностей оборудования и помещения АЭС

Основной источник радиоактивного загрязнения наружных поверхностей АЭС - теплоноситель первого контура, содержащий активированные продукты коррозии и продукты деления.

Радиоактивное загрязнение внешних поверхностей оборудования и помещений АЭС может быть обусловлено недостаточной герметичностью контурного оборудования, что ведет к утечкам радиоактивного теплоносителя и выбросам радиоактивных газов и аэрозолей. Наиболее вероятны утечки первичного теплоносителя через уплотнения насосов, в системах КИП, ПГ, а также вследствие несовершенства техники пробоотбора.

При герметичной активной зоне суммарная удельная активность теплоносителя первого контура водоохлаждаемого реактора не превышает 10^-5 - 10^-4 Ки/л. При негерметичной активной зоне активность теплоносителя заметно возрастает, что усиливает потенциальную опасность аварийных протечек.

Существенным источником радиоактивных загрязнений служат перегрузочные, ремонтные или аварийные работы, связанные с разгерметизацией контурного оборудования, резкой загрязненных трубопроводов и возможными проливами активной среды. Нарушение правил транспортирования оборудования, загрязненного радиоактивными веществами, и правил сбора, переработки и хранения радиоактивных отходов также приводит к распространению радиоактивных загрязнений. Наконец, нарушение правил радиационной безопасности может вызвать превышение норм допустимого загрязнения поверхностей.

Радионуклидный состав загрязнений определяется радиохимическим составом активной среды, природой поверхности и условиями ее активации. В результате газовых выбросов происходит загрязнение атмосферы РБГ и радиоактивными изотопами I и Вr, а также продуктами их распада. При проливах водного теплоносителя наблюдается загрязнение активированными продуктами коррозии и продуктами деления, при этом основной вклад в общую активность вносят изотопы Со.

Уровень и распространение радиоактивных загрязнений определяются их источником и характером аварии. Загрязнения могут быть локализованы в ограниченном объеме зоны аварии (например, проливы в герметичных помещениях реакторной установки). Во многих случаях радиоактивные загрязнения из зоны поступления переносятся на большие площади поверхностей. Уровень загрязнения в этом случае определяется мощностью источника загрязнения, способом переноса активности и общей площадью загрязненной поверхности. Перенос активности осуществляется вследствие образования и распространения радиоактивных аэрозолей и разноса активности при движении людей по загрязненному полу, смене спецодежды и т. п.

Установлено, что взаимозависимость степени загрязненности наружных поверхностей оборудования и помещений и аэрозольной активности воздуха обусловлена образованием и последующим оседанием аэрозолей при движении воздушных потоков над поверхностями.

Эту зависимость можно представить в виде:

С = К_с А,

где С - концентрация радиоактивных веществ в воздухе, Ки/см³; К_с - коэффициент, характеризующий долю активности, перешедшую в воздух, см^-1; А - степень загрязнения поверхности, Ки/см². К_с зависит от материала и состояния загрязненной поверхности, природы радионуклидов, скорости воздухообмена, общей запыленности, температуры и др. и изменяется от 10^-7 до 10^-3 см^-1. При работе вентиляционной системы вследствие движения воздушных потоков устанавливается определенное равновесие, при котором концентрация радиоактивных аэрозолей в воздухе рабочих помещений определяется уровнем загрязнения поверхностей, общей площадью поверхностей оборудования и кратностью воздухообмена. Поэтому существуют определенные требования к кратности воздухообмена и допустимому загрязнению поверхностей.

Согласно НРБ, допустимое загрязнение поверхностей, рабочих помещений постоянного пребывания персонала и наружных поверхностей оборудования составляет, част./(см²•мин), по b-активности 2000, по a-активности от 5 до 20. Таким образом, для обеспечения радиационной безопасности при авариях, перегрузочных работах, ремонте необходимо производить дезактивацию поверхностей оборудования и помещений АЭС, добиваясь снижения радиоактивного загрязнения до допустимого уровня. На АЭС с ВВЭР основные объекты дезактивации - поверхности стен, потолков, полов центрального зала; кольцевого бокса ПГ; вентильных камер; палубы ГЦН; бассейнов выдержки и перегрузки твэлов, баков, шахты ревизии; помещения, через которые транспортируется загрязненное оборудование и т.п.