Научная статья на тему 'МЕРЫ ПРОФИЛАКТИКИ И ЗАЩИТЫ ПРИ РАБОТЕ С ТРАНСПЛУТОНИЕВЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ'

МЕРЫ ПРОФИЛАКТИКИ И ЗАЩИТЫ ПРИ РАБОТЕ С ТРАНСПЛУТОНИЕВЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ Текст научной статьи по специальности «Медицинские технологии»

CC BY
18
3
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по медицинским технологиям , автор научной работы — Г.M. Пархоменко, М.С. Егорова, В.В. Копаев

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

PREVENTIVE AND PROTECTIVE MEASURES IN WORK WITH TRANSPLUTONIUM ELEMENTS

The determination of the possible factors of the transplutonium elements action on the personnel, the systematic sanitary dosimetric control at the time of fulfilment of radiation hazard works and a scientific substantation of effective protective measures make it possible to create a stable basis in provision of safe labour conditions.

Текст научной работы на тему «МЕРЫ ПРОФИЛАКТИКИ И ЗАЩИТЫ ПРИ РАБОТЕ С ТРАНСПЛУТОНИЕВЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ»

«Календаря» записано: «По дороге в школу (?) наблюдай за... небосводом!» И дальше — программа наблюдений из 7 вопросов. А не лучше ли изучать небосвод на прогулке, в безопасном месте?

В книге для 1-го класса белорусских школ «Роднае слова» на 27-й странице есть рассказ «Умей дружить», в котором говорится о девочке, приучившей петуха клевать крошки... с рук, хотя, как известно, петух роется клювом в земле и нечистотах.

Далее в учебнике грамматики для 1-го класса белорусских школ на 75-й странице есть небольшой рассказик «На перемене». Оказывается, в перемену «Зоя раздает тетради». Значит, дети в это время сидят за партами. «Галя вытирает доску, Дима и Женя кормят рыбок, Петя и Таня поливают цветы». А кто проветривает класс? И почему дети во время перемены находятся в классе?

Анализ школьных учебников говорит о необходимости регулярного гигиенического надзора за ними не только с точки зрения их типографского оформления, но и объема, веса и содержания включаемого в них материала. Вес школьных учебников и всех школьно-письменных принадлежностей должен быть уменьшен, а портфели, рекламируемые авторами учебников, следует решительно заменить ранцами, хотя бы в младших классах.

Поступила 6/VI 1972 г.

HYGIENIC ASSESSMENT OF SCHOOL TEXT-BOOKS A. A. Kryukova, L. A. Kuvshinnikova, D. S. Leschinsku

The field experience of sanitary control of the publication of text-books intended for use in primary schools in the Byelorussian SSR and the Russian Federation points to the necessity of controlling the typographic designs of the book (the proper use of the set, the normal size of letters, the width of {the margin, the sort of paper, etc.) and their size and weight. The contents of the text-book is in need of hygienic control as well for it sometimes consists of complicated information quite inaccessible for children.

УДК 613.848

Г. M. Пархоменко, М. С. Егорова, В. В. Копаев

МЕРЫ ПРОФИЛАКТИКИ И ЗАЩИТЫ ПРИ РАБОТЕ С ТРАНСПЛУТОНИЕВЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ

Трансплутониевые элементы (ТПЭ) находят все более широкое применение в качестве источников излучения и энергии.

Полученные в чистом виде отдельные ТПЭ в количестве от долей миллиграмма до десятков и сотен граммов являются предметом изучения в лабораториях научно-исследовательских учреждений, а также в заводских лабораториях промышленных установок.

Как при непосредственном получении ТПЭ, так и при их практическом использовании возникает ряд новых проблем обеспечения радиационной безопасности. Действующие в настоящее время законодательные акты, обобщающие значительный опыт радиационной гигиены, относящейся к обеспечению работ с радиоактивными веществами, не рассматривают в должной мере вопросы профилактики вредного действия ТПЭ и защиты при контакте с ними.

В то время как факторы внутреннего облучения при работе с ТПЭ нашли определенное отражение в литературе (М. С. Егорова и соавт.), вопросы защиты и профилактики внешнего облучения от ТПЭ почти не рассмотрены. Между тем практика показала, что переход от работы с ураном и продуктами его деления к изотопам ТПЭ добавил к факторам радиоактивного загрязнения и внешнего облучения гамма-квантами новые виды воздействия на персонал — нейтронное и рентгеновское излучение.

Способность распадаться путем спонтанного деления является специфической чертой ТПЭ. Наибольший выход нейтроне в спонтанного деления

имеют СР62 (2,3-1012 н/сек/г) и Ст242 (1,98-107 я/се/с/г). В случае использования калифорния проблема защиты от нейтронов становится важным фактором уже при работе с микрограммовыми количествами, тем более что средняя энергия нейтронов составляет 2,15 Мэв2, что соответствует предельно допустимому уровню 20 н/см2/сек, установленному для быстрых нейтронов. При работе даже с практически чистыми ТПЭ приходится учитывать возможность взаимодействия а-частиц с легкими ядрами и возникновение (а, п) реакции, сопровождающейся нейтронным излучением. Сечения (а, п) реакции для различных ядер значительно варьируют. Относительно высоким сечением обладают бериллий, фтор, кислород и некоторые другие элементы. Нейтроны (а, п) реакции по энергетическому спектру также относятся к диапазону быстрых.

Данного рода превращения в большинстве случаев сопровождаются гамма-излучением. Наиболее активными гамма-излучателями являются Ат241 и Ст242-243-244. По своему энергетическому спектру гамма-излучение, сопровождающее а- и {5-распад, является мягким, соответствующим рентгеновскому. Так, гамма-излучение от изотопов Сш и С!252 характеризуется 3 энергиями: 40, 100 и 150 кэв с максимальным выходом 10_2%, а от изотопов Агп241>243 — энергией 40—80 кэв с выходом 25—50%.

Однако следует иметь в виду, что при работе с рядом изотопов, в частности с кюрием, кроме мягкого гамма-излучения, сопровождающего а-распад, возможно и жесткое гамма-излучение, сопровождающее процесс спонтанного деления. Эмиссия нейтронов за счет (а, п) реакции также сопровождается гамма-излучением.

При проведении гигиенических исследований в горячей лаборатории, использующей ТПЭ, мы расчетным методом определили мощности доз излучения от неэкранированных ТПЭ.

Как показано в табл. 1, расчетные мощности доз внешнего излучения ТПЭ, взятых в количестве 10 мкюри, на расстоянии 0,5 м изменяются от 1 до 237 мбэр/час. Процентный вклад отдельных видов излучения, создающих суммарную мощность дозы, непостоянен. При работе с америцием и кюрием наиболее интенсивно рентгеновское излучение (до 50—99 % полной мощности дозы), при работе с калифорнием — нейтронное (до 93%). Таким образом, без защиты от внешнего излучения можно работать с 10 мкюри изотопов ТПЭ, за исключением СР52, для которого это количество нужно снизить до 0,1 мкюри.

В расчетах ТПЭ рассмотрены только как источники внешнего облучения, что важно учитывать при практических работах. В зависимости

от физико-химических свойств используемых продуктов, вида технологического процесса, конструкций и ма-

Таблица 1

Характеристика внешнего излучения, создаваемого ТПЭ активностью 10 мкюри на расстоянии 0,5 м

. а н о. О) о 11 8 Мощность доз (в мбэр/час) на расстоянии 0,5 м

Изотоп 2° !! ¿а 8? к с л >» 5 п в § X и о О X О X X <и О О а X х X X О 4) О-ег н >» в С-

Я X X X

т & и Г X X

Ат"' Ат241 Ст244 а** 54 3,2 0,12 0,02 1.9 5,6 1.0 237 0,9 0,85 0,001 16,0 1.0 4,75 1,0 1.1 0 0 0,005 220

Таблица 2

Мощности доз от окислов кюрия и калифорния

Изотоп

Примечание. При расчетах использованы данные из работы ОепЬаш.

Сш"« СГ2*2

а

со

I г 1 мкг

Мощность дозы (в мбэр/час) на Я 1 м

я а:

2 X а «>

1.9 0,14

О о

о. ЯГ

н >»

С Ч

а сп

х х

12 2,4

Мощности доз (в мбэр/час). приведенные к А = 10 мкюри. И =-0.5 м

Я в я с

<1 9

0,001 12

В 4»

О X X X

о а

аг

н >♦

0,006 202

Таблица 3

Дозы внешнего облучения (в бэр) за 1 месяц

Персонал Вид излучения

V нейтронное В

среднее максимальное среднее максимальное среднее максимальное

Операторы горячих камер....... 0,02 0,036 0,016 0,04 0,01 0,02

(0,27) (0,4) — — — —

Работники спектральн ой и масс-спект-

ральной лабораторий ........ 0,01 0,016 — — 0,01 —

(0,11) (0.2)

Примечание. В скобках даны годовые дозы.

териалов, защитного оборудования значимость отдельных радиационных факторов меняется.

Большое влияние на мощность дозы внешнего излучения оказывают характер химического соединения, агрегатное состояние, геометрические размеры и форма материала. Так, порошок кюрия или калифорния, спрессованный в таблетки, создает большее отношение нейтронов к -у-лучам, чем порошок, помещенный россыпью.

Сравнение расчетных данных для чистых изотопов (см. табл. 1) с аналогичными данными для окислов кюрия и калифорния (табл. 2), пересчитанных на те же условия (Ат=10 мкюри и 1^=0,5 л), показывает иное соотношение мощностей доз.

По всей вероятности, увеличение мощности дозы нейтронного излучения во втором случае (см. табл. 2) нельзя объяснить только дополнительным выходом нейтронов по (а, п) реакции на кислороде.

По данным Моуег, при выполнении рабочих операций отношение между мощностями доз у-нейтронного излучения изменяется. Так, при работе с СР52 отношение выхода нейтронов к -у-лучам составляло от 3 : 1 до 10 : 1 при среднем значении 7:1. При работе с 100 мг окиси кюрия мощности доз на руки составляли 300 мр/час и 800 мбэр/час для гамма- и нейтронного излучения соответственно. Это обстоятельство строго учитывается при проектировании оборудования и защиты для работ с ТПЭ, вследствие чего при эксплуатации горячих лабораторий дозы внешнего облучения персонала за счет всех видов излучения невелики.

Наши данные об уровнях облучения персонала за месяц работы с использованием ТПЭ приведены в табл. 3.

Из табл. 3 видно, что средние дозы облучения примерно на порядок ниже предельно допустимых. Уместно подчеркнуть, что если уровни гамма-облучения в течение года более или менее равномерны, то воздействие нейтронного и бета-излучения на персонал носит эпизодический характер, что обусловливается характером технологического процесса. Это определяет низкий уровень годовых доз облучения персонала за счет нейтронного и р-потока. В то же время нестабильность уровней излучения и существенное колебание мощностей доз при различных операциях предъявляют определенные требования к дозиметрическому контролю.

Защита от ионизирующих излучений заключается в применении специальных устройств и оборудования, снижающих уровень излучения в зоне нахождения персонала до предельно допустимого. Поскольку при получении ТПЭ совместно будут присутствовать гамма-излучение низких и высоких энергий, а также нейтронное излучение, необходимо создание комбинированной защиты. Для защиты от рентгеновского излучения и гамма-излучения, как известно, наилучшими материалами являются свинец,

вольфрам и сталь, в качестве замедлителей нейтронов используют воду, полиэтилен и плексиглас. Бетон с железными наполнителями одинаково эффективно ослабляет нейтроны и у-лучи. При выборе материалов защиты необходимо учитывать их радиационную стойкость и активацию, возможное газовыделение и т. д.

Полученные данные с учетом литературных материалов позволяют считать, что при обработке малых количеств ТПЭ (до 0,5 г Cm244, 1 г Am243, 10 мкг С!252) операции можно производить в перчаточном боксе, используя просвинцованные перчатки, защитные стекла, экраны из полиэтилена и плексигласа.

Увеличение количества трансплутониевых материалов (до 5 г Cm244 и 50 мг Cf252) требует соответствующей защиты боксов и выполнения операций с применением манипуляторов. В качестве защиты могут быть использованы бетон (30—35 см) или резервуары с водой. Для аналитической химии можно использовать стальную камеру толщиной порядка \1 см с окнами из свинцового стекла. В последнем случае количество материала должно быть ограничено (менее чем 1 г Cm244 или 25 мкг Сf252) из-за влияния нейтронов, связанных со спонтанным делением ядер.

Использование надежных средств дистанционного выполнения рабочих операций является важным элементом защиты персонала. Большие количества ТПЭ обрабатываются в камерах, имеющих усиленную защиту, с дистанционным управлением при помощи манипуляторов. В случаях значительных потоков нейтронов смотровой системой, удовлетворяющей оптическим требованиям, следует считать комбинацию из чередующихся слоев свинцового стекла и масла с высоким содержанием водорода.

Определенные трудности при разработке технологического оборудования для работы с ТПЭ связаны с выраженной способностью этих элементов к самонагреванию и радиолитическому действию в водных растворах (с образованием водорода и кислорода), спонтанному возгоранию при контакте с воздухом (кислородом). Этот фактор должен также учитываться при выборе материалов и конструкции защиты. Для уменьшения опасности возгорания в необходимых случаях следует применять инертную атмосферу (аргон или азот).

Учет возможных факторов воздействия ТПЭ на персонал, систематический санитарно-дозиметрический контроль за радиационноопасными работами, научное обоснование эффективной защиты позволяют создать прочную базу в обеспечении безопасных условий труда при работе с ТПЭ.

ЛИТЕРАТУРА. Егорова М. С., Копаев В. В., Пархоменко Г. М. Гиг. и сан., 1972, № 2, с. 56,— D е п h a m D.H., Hlthr Phys., 1969, v. 16, p. 475.—Moyer R. A., Ibid., 1968, v. 15, p. 133.

Поступила 10/III 1972 г.

PREVENTIVE AND PROTECTIVE MEASURES IN WORK WITH TRANSPLUTONIUM

ELEMENTS

G. M. Parkhomenko, M. S. Egorova, V. V. Kopaev

The determination of the possible factors of the transplutonium elements action on the personnel, the systematic sanitary dosimetric control at the time of fulfilment of radiation hazard works and a scientific substantation of effective protective measures make it possible to create a stable basis in provision of safe labour conditions.

УДК 614.73:546.84 1.02

Т. H. Черкашина, Н. А. Павловская, П. И. Моисейцев, В. И. Коробков

МИКРОРАСПРЕДЕЛЕНИЕ ИЗОТОПОВ ТОРИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ | ПОКРЫТИЙ И ДЕЗАКТИВАЦИЯ ПОСЛЕДНИХ

В ранее проведенных исследованиях нами найдены эффективные моющие средства для ряда поверхностей, загрязненных растворимыми и нерастворимыми соединениями тория. Установлено, что нерастворимые со-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.