CC BY
90
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН ______________________________________2011, том 54, №3___________________________________
ТЕХНИКА
УДК 658.567
Н.Т.Буриев, Н.Н.Буриев
ОТБОР ПРОБ ИЗ ЁМКОСТИ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ БЕСКОНТАКТНЫМ ВАКУУМИРОВАННЫМ МЕТОДОМ
Физико-технический институт им. С.У.Умарова АН Республики Таджикистан
(Представлено членом-корреспондентом АН Республики Таджикистан Х.Х.Муминовым 11.01.2011 г.)
Описаны способ отбора проб из ёмкости для хранения жидких радиоактивных отходов на Республиканском пункте захоронения радиоактивных отходов, основанный на использовании бесконтактного вакуумированного метода, и его результаты.
Ключевые слова: жидкие радиоактивные отходы - радиоактивность - отбор проб - радон - донный осадок - вакуумированный метод.
Жидкие радиоактивные отходы (ЖРО), в отличие от твердых, имеют нестабильную структуру и занимают достаточно больший объём, требуют к себе серьёзного внимания и сравнительно больших материальных затрат при организации их хранения, транспортировки и захоронения. Из-за своей нестабильности ЖРО представляют наибольшую опасность для окружающей среды и экосистемы человека [1, 2].
Предварительные исследования ёмкости для хранения ЖРО Республиканского пункта захоронения радиоактивных отходов (РПЗРО) позволяют сделать следующие выводы:
1. В процессе длительного хранения произошло гравитационное расслоение ЖРО в емкости, отходы расслоились на жидкость, придонные гели и твердые (донные) осадки; донные осадки могут содержать в себе как крупные частицы (более 0.5 мм), так и мелкие частицы (менее 0.5 мм).
2. Радиоактивные вещества могут находиться в виде растворенных в воде ионов, в составе гелей и твердых частиц. Газовая прослойка над жидкостью может содержать значительное количество радона.
3. По удельной активности жидкость может быть отнесена к классу низкоактивных радиоактивных веществ. В то же время гели и донные осадки могут содержать значительное количество радиоактивности.
Дальнейшее хранение ЖРО не безопасно, требуется тщательное исследование физикохимических свойств содержимого в ёмкости для хранения ЖРО, их радиометрический и спектрометрический анализ и разработка предложений по очистке ёмкости ЖРО.
Для решения этой цели сформулированы следующие задачи: взять образцы жидкости с поверхностного слоя ёмкости, образцы образовавшихся гелей из средних и придонных слоёв ёмкости и образцы донных отложений, скопившиеся на дне ёмкости. Для отбора проб жидкости, гелей и донных
Адрес для корреспонденции: Буриев Назиржон Тошпулатович. 734063, Республика Таджикистан, Душанбе, пр. Айни, 299/1, Физико-технический институт АН РТ. E-mail: nazirburiev@mail.ru
отложений из ёмкости для хранения ЖРО предлагается использовать метод закрытого вакуумирован-ного отсоса.
При проведении работ основное внимание было уделено мерам безопасности работающего персонала и соблюдению мер, предусматривающих работу с радиоактивными веществами [3]. Для этого предварительно был проведён инструктаж работающего персонала, все были снабжены индивидуальными дозиметрами и средствами индивидуальной защиты. Были проведены предварительные радиометрические измерения радиационного фона вокруг ёмкости для хранения ЖРО и непосредственно над вентиляционными люками и заливной горловиной ёмкости.
Перед началом отбора проб, согласно разработанным методическим указаниям [4] по отбору проб из ёмкости ЖРО, были проведены измерения уровня гамма-излучения непосредственно над вентиляционными люками ёмкости. Эти значения не превысили значений, которые были зарегистрированы ранее при проведении гамма-съёмки территории над ёмкостью для хранения ЖРО (0.9-0.10 мкЗв/ч).
После очистки поверхности люков от грунта и алюминиевой фольги с гидроизоляцией, которыми были закрыт и засыпан люк, и после поднятия на несколько сантиметров крышки люка, расположенного с восточной стороны, туда была вставлена трубка, присоединённая при помощи пластикового шланга к альфа- радиометру радона РАА-3-01. Прибор был включен в режим прокачки и анализа воздуха, скопившегося над ЖРО внутри ёмкости. Затем исследованный люк был осторожно закрыт и таким же образом был открыт люк, расположенный с северной стороны ёмкости. Из-под крышки люка таким же образом были отобраны пробы воздушной прослойки. Показания прибора были занесены в журнал регистрации и далее в общую базу данных.
После завершения процедуры отбора проб воздушной прослойки над ЖРО крышка люка, расположенного с северной стороны ёмкости, была осторожно частично открыта, и при помощи универсального дозиметра-радиометра ИСП-РМ1401 К-01 был измерен уровень излучения непосредственно над открытой поверхностью ЖРО. Показания прибора также не зарегистрировали никакого превышения радиационного фона над поверхностью ЖРО. Показания оставались на уровне 0.10-0.11 мкЗв/ч.
Далее был измерен физический уровень ЖРО внутри ёмкости. Расстояние от поверхности ЖРО до верхнего края самой ёмкости (без учёта высоты люка) составила 80 см. Общая высота самой ёмкости составляет 3 м. Таким образом, высота слоя ЖРО внутри ёмкости равна 220 см. Отсюда следует, что ёмкость заполнена жидкими радиоактивными отходами более чем на 73%. Так как нам известен диаметр ёмкости (9 м), то можно подсчитать и количество ЖРО внутри ёмкости. Оно составила примерно 140 м3 или 140 т.
Затем, согласно разработанным методическим указаниям, был произведён отбор проб ЖРО с поверхностного слоя жидкости. Для отбора проб, хранения и транспортировки ЖРО были использованы специальные контейнеры, которые представляют собой двухслойный металлический баллон ёмкостью 5 л.
При отборе проб ЖРО в контейнеры использовался метод бесконтактного вакуумированного отсоса путём создания вакуума внутри самого контейнера. В качестве вакуумного насоса мы исполь-
зовали простой ручной автомобильный насос, в котором предварительно перевернули наоборот клапан и манжету. Это избавило нас от проблемы с подведением электрической линии для включения вакуумного насоса в полевых условиях или перевозки тяжёлых вакуумных баллонов, которые мы планировали использовать ранее.
Пробы ЖРО были отобраны в три контейнера: первый - с верхних слоёв ЖРО, второй - со средних слоёв ЖРО и третий - непосредственно с придонного слоя ёмкости. Каждая отобранная проба зарегистрирована в журнале регистрации проб. На все отобранные пробы из ёмкости ЖРО был составлен соответствующий акт.
Все три пробы ЖРО по внешним признакам ничем не отличались друг от друга, чистые и прозрачные на вид, без каких-либо примесей. Это объясняется тем, что под действием гравитационных сил в течение многих лет все примеси отложились на дне ёмкости.
Для отбора проб донных отложений в ёмкости для хранения ЖРО был использован специальный скребок. При помощи этого скребка, закреплённого на длинную металлическую штангу, были взяты пробы донных отложений, скопившихся на дне ёмкости. Предварительные измерения уровня излучения при помощи дозиметра-радиометра ИСП-РМ1401 К-01 показали значения гамма-излучения на уровне 9-10 мкЗв/ч в непосредственной близости к пробе. Взятая проба донных отложений была заложена в специальный контейнер для перевозки твердых радиоактивных отходов, промаркирована, занесена в журнал регистрации.
После завершения отбора проб из ёмкости для хранения ЖРО, используемые для этой цели вентиляционные люки ёмкости были плотно закрыты. Все использованные для отбора проб ЖРО приспособления, бывшие в контакте с ЖРО, после завершения работ были переданы на захоронение. На все использованные приспособления и материалы составлен соответствующий акт.
Таким образом, в результате проделанной работы было отобрано шесть проб: две пробы воздушной прослойки над ЖРО внутри ёмкости; три пробы ЖРО (с трёх уровней) и одна проба донных отложений со дна ёмкости.
Все отобранные пробы доставлены в лабораторию, где будут исследованы их активность и изотопный состав. По результатам анализов будет оценён общий уровень активности в ёмкости ЖРО. Будут изучены последствия возможной протечки жидкости из ёмкости ЖРО и оценён возможный нанесённый вред окружающей среде. Будут выработаны предложения о возможных вариантах перевода содержимого ёмкости ЖРО в твёрдую фазу и последующего его захоронения.
В заключение авторы выражают свою благодарность МНТЦ за поддержку и финансирование проекта Т-1082.3, коллаборатору проекта профессору Т.Т.Вандерграафу из Канады за проявленный интерес и обсуждение результатов, руководству ФТИ им. С.У.Умарова АН РТ за всестороннюю поддержку исследований в рамках проекта, всем участникам проекта за сотрудничество и помощь в осуществлении данных исследований.
Работа выполнена в рамках проекта Международного научно-технического центра Т-1082.3.
Поступило12.01.2011 г.
ЛИТЕРАТУРА
1. Buriev N.T., Juraev A.A., Abdushukurov D.A. Otters for the Cleaning the Liquid Radioactive Waste on the Republican Radioactive Waste Disposal Points of Tajikistan. The Fifth Eurasian Conference on Nuclear science and its Application.14-17 October 2008, Ankara- Turkey, р.113-115.
2. Абудушукуров Д.А., Буриев Н.Т., Бондаренко Д.В, Джураев А.А. - ДАН РТ, 2008, т.51, №3, с.230-235.
3. Нормы радиационной безопасности (НРБ-06): СП - 2.6.1.001-06. - Душанбе: Дониш, 2006.
4. Буриев Н.Т., Джураев А.А., Абдушукуров Д.А. Методические указания по отбору проб их ёмкости для хранения ЖРО РПЗРО. ФТИ им. С.У.Умарова АН РТ, Душанбе: ООО «Котра», 2009, 14 с.
Н.Т.Буриев, Н.Н.Буриев
НАТИЧ,АХ,ОИ ГИРИФТАНИ НАМУНА^ОИ ПАРТОВ^ОИ МОЕИ РАДИОАКТИВЙ АЗ ДАРУНИ ГУН^ОИШИ ЗАХИРАВЙ БО УСУЛ^ОИ ВАКУУМЙ
Институти физикаю техникаи ба номи С.У.Умарови Академияи илмх;ои Цум^урии Тоцикистон
Дар макола усули гирифтани намунахо аз даруни гунчоиши моей радиоактивй, ки дар Нуктаи чумхуриявии захирахои партовхои радиоактивй чойгир шудааст, бо воситаи истифодаи вакуум дар дохили контейнери махсус ва натичахои он дода шудааст. Тадкикотхо дар дохили лоихаи Т-1082.3-и Маркази байналмиллалии илмию техникй ичро ёфтаанд.
Калима^ои калиди: партовхои моей радиоактивй - радиоактивнокй - гирифтани намунахо - радон - накшинщо - усули вакуумй.
N.T.Buriev, N.N.Buriev SELECTION OF TESTS FROM CAPACITY FOR STORAGE OF LIQUID RADIOACTIVE WASTE BY NONCONTACT VACUUM METHOD
S.U. Umarov Physical-Technical Institute, Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan The method of selection of tests from capacity for the storage of liquid radioactive waste on republican point of burial radioactive waste based on the use of special contactless vacuum container is described. Work is executed within the frameworks of the International Science and Technology Center (ISTC) project T-1082.3.
Key words: liquid radioactive waste - radioactivity - sampling - radon - bottom - vacuum method.
