CC BY
97
О коллектив авторов, 2013
УДК 614.73:355
Н.К. Шандала1, С.М. Киселев1, А.В. Титов1, В.А. Серегин1, Д.В. Исаев1, С.В. Ахромеев1, А.А. Филонова1,
М.П. Семенова1, Т.И. Гимадова1, Р. А. Аладова1, А.С. Косников2, Е.С. Щелканова2, А.И. Лукьянец3
РЕГУЛИРУЮЩИЙ НАДЗОР И ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ В РАЙОНАХ РАЗМЕЩЕНИЯ БЫВШИХ Военных Технических БАз
ФГБУ "Государственный научный центр Российской Федерации - Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурна-зяна" ФМБА России, 123182, Москва; 2СЗЦ "СевРАО" - филиал ФГУП "РосРАО", 183017, Мурманск; 3Филиал № 1 "ДальРАО", 690013, Фокино.
Важную составляющую регулирующих функций Федерального медико-биологического агентства (ФМБА России) представляет деятельность, связанная с реабилитацией территорий и объектов пунктов временного хранения отработавшего ядерного топлива и радиоактивных отходов (ПВХ ОЯТ и РАО) в губе Андреева и в поселке Гремиха на Кольском полуострове, а также в Приморском крае на Дальнем Востоке. Техническую поддержку ФМБА России в этой деятельности осуществляет Федеральный медицинский биофизический центр им. А. И. Бурназяна. Основные направления исследований: оценка радиологических угроз для определения приоритетных направлений регулирования; детальный анализ радиационной обстановки на площадках, территориях и в окрестности пунктов временного хранения; радиационный контроль и мониторинг состояния окружающей среды; разработка электронных карт и геоинформационных систем; экспертиза проектов в области реабилитации ПВХ, включая обращение с ОЯТ и РАО. Выполнение названных натурных, практических и теоретических работ завершает разработка комплекса регулирующих документов, обеспечивающих соблюдение радиационной безопасности персонала, населения и окружающей среды, а также документов, регулирующих обращение с ОЯТ и РАО на территориях ПВХ.
Ключевые слова: радиоактивные отходы; отработавшее ядерное топливо; радиоактивное загрязнение; пробы объектов окружающей среды; эффективные дозы облучения; регулирующие документы
N. K. Shandala1, S. M. Kiselev1, A. V Titov1, V A. Seregin1, D. V Isaev1, S. V Akhromeev1, A. A. Filonova1, M. P. Semenova1,
T. I. Gimadova1, R. A. Aladova1, A. S. Kosnikov2, E. S. Shchelkanova2, A. I. Lukyanets3 — REGULATORY SUPERVISION AND RADIATION SURVEY IN THE AREA OF LOCATION OF FORMER MILITARY TECHNICAL BASES
A. I. Burnazyan Federal medical biophysical centre Moscow, Russian Federation, 123182;2 "SevRAO", Murmansk, Russian Federation, 183017; 3"DalRAO", Fokino, Russian Federation, 690013
Activities related to the rehabilitation of areas and facilities of the temporary storage of spent nuclear fuel and radioactive waste (SNF and RW) at Andreeva Bay and Gremikha on the Kola Peninsula and in the Primorsky Krai in the Russian Far East is an important component of the regulatory functions of the Federal Medical biological Agency (FMBA of Russia). Technical support to the FMBA of Russia in this activity is provided by A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center. Main research interests include evaluation of radiological threats to determine the priority directions of regulation, a detailed analysis of the radiation situation at areas, territories and in vicinity of temporary waste storage facilities, radiation control and environmental monitoring, the development of digital maps and geoinformation systems, project expertise in the field of rehabilitation of PVC including the management of SNF and RW. Implementation of these natural, practical and theoretical works is completed by development a set of regulatory documents ensuring adherence to radiation safety for the stuff, population and the environment, and the also documents governing the management of SNF and RW waste in the territories of PVC.
Key words: radioactive waste, spent nuclear fuel, radioactive contamination, samples of environmental space, effective doses, regulatory documents.
Введение
Цель - представить краткий обзор и оценить положение дел с выполнением работ по проблеме регулирования радиационной безопасности при обращении с ядерным наследием на Северо-Западе и Дальнем Востоке России.
В 60-е годы прошлого столетия на Северо-Западе России (на Кольском полуострове в губе Андреева и поселке Гремиха на берегу Баренцева моря) и на Дальнем Востоке (в бухте Сысоева Приморского края на берегу Японского моря в 40 км от порта города Владивосток) были созданы технические базы Северного Флота (рис. 1). Они были предназначены для обслуживания атомных подводных лодок, осуществляли прием и хранение радиоактивных отходов (РАО) и от-
для корреспонденции: Шандала Наталья Константиновна, e-mail: shandala-fmbc@bk.ru
работавшего ядерного топлива (ОЯТ). С 1985 г. прием топлива был прекращен, вследствие чего технические базы были реструктурированы в пункты временного хранения (ПВХ).
В конце 80-х и в 90-е годы начался вывод из эксплуатации атомного флота лодок и кораблей, в основном в связи с окончанием эксплуатационного срока, а также в связи с необходимостью выполнения обязательств по договору о сокращении стратегических вооружений между СССР и США [1]. После истечения проектного ресурса инфраструктура ПВХ подверглась деградации, в результате чего возникла серьезная потенциальная угроза радиоактивного загрязнения окружающей среды. Согласно Распоряжению Правительства РФ [2] в 2002 г. ПВХ были переданы под руководство Министерства по атомной энергетике (Минатом России, с 2008 г. - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом") для проведения реабилитационных работ [3].
15
[гиена и санитария 3/2013
Рис. 1. Места расположения пунктов временного хранения ОЯТ и РАО в России.
Функции оператора и регулятора радиационной безопасности на ПВХ ОЯТ и РАО. Методология работы
В настоящее время ПВХ в губе Андреева и поселке Гремиха входят в состав Северо-Западного центра "СевРАО" - филиал ФГУП "РосРАО". ПВХ в бухте Сысоева входит в состав Дальневосточного центра по обращению с радиоактивными отходами "ДальРАО" - филиал ФГУП "РосРАО". Оператором является Госкорпорация "Росатом", которая несет полную ответственность за радиационную безопасность на объектах в период работы с ОЯТ и РАО.
Федеральное медико-биологическое агентство (ФМБА России) является официальным регулятором на площадках расположения радиационно-опасных объектов Госкорпорации "Росатом". В сферу его ответственности входит регулирование радиационной безопасности, т.е. осуществление нормирования, надзора и проведения независимого контроля за обе-
ОПЕРАТОР- РОСАТОМ
реабилитация обращение с рекультивация территорий ОЯТ и РАО земель
Разработка нормативных документов
Радиационный мониторинг Оценка угроз
региональные научная и техническая взаимодействие
подразделения поддержка ФМБЦ с другими
ФМБА учреждениями
РЕГУЛЯТОР -ФМБА: РЕГУЛИРУЮЩИЙ НАДЗОР
Рис. 2. Организация регулирующего надзора за обеспечением радиационной безопасности на предприятиях по хранению радиоактивных отходов.
спечением радиационной безопасности (рис. 2).
Техническую поддержку ФМБА России в этой деятельности оказывает Федеральный медицинский биофизический центр им. А. И. Бурназяна. Что касается регулирующего надзора за ПВХ на Северо-Западе России, то в данной работе принимает участие и Государственное управление Норвегии по ядерной и радиационной безопасности в рамках Плана мероприятий Правительства Норвегии. В рамках сотрудничества НРПА - ФМБА России в течение 20052010 гг. выполнено и продолжает выполняться 18 регулирующих проектов. Исследовательский мониторинг и регулирующий надзор за ПВХ на Дальнем Востоке осуществляется в рамках Российской федеральной целевой программы "Обеспечение ядерной и радиационной безопасности в период 2008-2015 гг.".
Основные направления исследований:
• оценка радиологических угроз для определения приоритетных направлений регулирования;
• детальный анализ радиационной обстановки на площадках, территориях и в окрестности пунктов временного хранения; радиационный контроль и мониторинг состояния окружающей среды;
• разработка электронных карт и геоинформационных систем;
• экспертиза проектов в области реабилитации ПВХ, включая обращение с ОЯТ и РАО.
Выполнение названных натурных, практических и теоретических работ завершалось разработкой комплекса регулирующих документов, обеспечивающих соблюдение радиационной безопасности персонала, населения и окружающей среды, а также документов, регулирующих обращение с ОЯТ и РАО на территориях пВх.
регулирующий надзор за пунктами временного хранения оЯТ и рАо
ПВХ на Северо-Западе России. В ПВХ в губе Андреева сосредоточено ОЯТ активностью 1,3-1017 Бк и РАО активностью 6,0-1014 Бк, в Гремихе - ОЯТ активностью 1,3-1016 Бк и РАО активностью 3,3-1013 Бк. На первом этапе работ (в 2005 г.) были выполнены исследования по предварительным оценкам угроз от ПВХ [4]. Выяснилось, что для оценки радиационного риска необходимо располагать данными об индивидуальных дозах облучения контролируемых групп населения и значениях доз на местности, непосредственно прилегающей к территориям ПВХ. Однако в то время данных по уровням радиоактивного загрязнения территорий, прилегающих к площадкам, не было.
В 2005-2011 гг. в ПВХ в губе Андреева и поселке Гремиха было отобрано более 600 проб объектов окружающей среды, местных пищевых продуктов и питьевой воды, проведен индивидуальный дозиметрический контроль территорий и населения. Пробы
16
Удельная активность, Бк/кг
Рис. 3. Содержание 90Sr (1) и 137Cs (2) в почве в ПВХ в губе Андреева согласно зонированию (1-я колонка - ЗСР; 2-я - ЗСД; 3-я - СЗЗ; 4-я - ЗН).
обрабатывали у-сиектрометрическнм и радиохимическим методами.
Для обеспечения радиационной безопасности персонала и населения территория ПВХ и их окрестностей была разделена на следующие зоны:
- зона строгого режима (ЗСР), где расположены объекты, на которых хранятся ОЯТ и РАО и производятся радиационно-опасные работы;
- зона свободного доступа (ЗСД), где находятся объекты, обеспечивающие работу в ЗСР;
- санитарно-защитная зона (СЗЗ) для административно-технического обеспечения ПВХ;
- зона наблюдения (ЗН) - это территория вокруг ПВХ, где проводится радиационный контроль для обеспечения радиационной безопасности населения.
В первых трех зонах присутствие населения запрещено.
Исследования показали, что мощность дозы у-излучения на территории ПВХ варьирует в широком диапазоне: в ЗСД - от 0,2 до 140 мкЗв/ч, в ЗСД - от 0,2 до 12 мкЗв/ч, в СЗЗ - от 0,1 до 0,2 мкЗв/ч. На территории ЗН мощность дозы изменяется в диапазоне от 0,0б3 до 0,14 мкЗвч.
Вокруг ряда хранилищ ОЯТ удельная активность 137Cs в иочве достигает 5,7 ■ 107 Бк/кг, а 90Sr - 5,7 ■ 106 Бк/кг. Концентрация 137Cs и 90Sr в иочве в СЗЗ и ЗН находится на уровне, характерном для "чистых" территорий севера России, и не превышает 36 и 4 Бк/кг соответственно (рис. 3).
Результаты выборочного индивидуального дозиметрического контроля показывают, что дозы внешнего облучения населения и персонала группы Б, обусловленные природными и техногенными источниками у-излучения, составляют соответственно 0,8 и 0,9 мЗв/год. Дозы внутреннего облучения населения, обусловленные поступлением радионуклидов с рационом, - 14 мкЗв/год. Суммарные эффективные дозы облучения населения (за счет природных и техногенных радионуклидов) в зоне наблюдения составляют около 0,8-0,9 мЗв/год, что соответствует действующим нормативам.
В Гремихе мощность дозы у-излучения в ЗКД из-
меняется от 0,2 до 500 мкЗв/ч (максимальные значения в 4 раза больше, чем в губе Андреева), в ЗСД - от 0,2 до 12 мкЗв/ч (на около 80% территории этой зоны уровни не превышают 5 мкЗв/ч), в СЗЗ и ЗН - от 0,09 до 0,2 мкЗв/ч, т. е. в пределах флуктуаций естественного фона данного региона.
На территории иромилощадки отмечено техногенное загрязнение почвенного покрова 137Cs, 90Sr и в незначительных концентрациях 60Co, 152Eu и 154Eu. На территории ЗН содержание 137Cs и 90Sr в иочве (рис. 4) находится в основном на уровне фона (1-50 Бк/кг). Однако в некоторых случаях на локальных участках за пределами населенных пунктов наблюдается превышение фоновых значений (до 100 Бккг ио 137Cs) .
Результаты выборочного индивидуального контроля населения и персонала показывают, что дозы внешнего облучения, обусловленные природными и техногенными у-источниками, составляют 0,7 мЗв/год (для населения) и 0,9 мЗв/год (для персонала группы Б). Дозы внутреннего облучения населения, полученного за счет поступления 137Cs и 90Sr с рационом, - около 14 мкЗв/год, что значительно ниже регламентированного уровня.
Радиационный мониторинг объектов окружающей среды показал существенное превышение фоновых значений ио 137Cs и 90Sr на локальных участках прибрежной полосы СЗЗ в водорослях, донных отложениях и растительности. В объектах зон наблюдений ПВХ в некоторых случаях также фиксировалось превышение фонового содержания радионуклидов [5].
В рыбе, выловленной в прибрежной морской акватории ПВХ, концентрации радионуклидов колеблются в диапазоне 0,7—13 Бк/кг для 90Sr и 0,413-35 Бк/кг для 137Cs, что значительно ниже допустимых уровней радиоактивного загрязнения.
Анализ радиоэкологической обстановки с учетом полученных данных позволяет заключить, что после вывоза ОЯТ и РАО с территорий ПВХ потребуется реализация большой и продолжительной программы работ ио реабилитации зданий и территории. Принимая во внимание современные подходы к обеспечению радиационной безопасности, при разработке
Удельная активность, Бк/кг
Рис. 4. Содержание 90Sr (1) и 137Cs (2) в иочве в ПВХ в Гремихе согласно зонированию (1-я колонка - ЗСР; 2-я - ЗСД; 3-я - СЗЗ; 4-я - ЗН).
17
[гиена и санитария 3/2013
Дозовые критерии для различных вариантов реабилитации ПВХ
Граничная доза или референтный уровень, мЗв/год Предел дозы по российским нормам
Вариант реабилитации Категория лиц от остаточного загрязнения от новой деятельности радиационного объекта суммарная
Консервация Персонал 2 - 2 20
Население (ЗН) 0,1 - 0,1 1
Конверсия(«коричне- Персонал группы А 3 7 10 20
вая лужайка») Персонал группы Б 1 1 2 5
Население 0,1 0,15 0,25 1
Ликвидация («зеленая лужайка») Население (бывшая территория ПВХ) 1 - 1 Отсутствие нормативов в России
нормативов реабилитации основное внимание было уделено обоснованию ограничений доз облучения персонала и населения от остаточного загрязнения.
Существуют три основных варианта реабилитации ПВХ:
• консервация - или хранение под наблюдением -исключает потенциальную угрозу загрязнения территории, акватории и воздушной среды ПВХ; создается охранная зона и осуществляется постоянный радиационный контроль;
• конверсия (реновация) - предполагает последующее использование территорий и объектов ПВХ в соответствии с действующими регулирующими документами, регламентирующими радиационное воздействие на персонал и население в нормальных условиях эксплуатации источников облучения; предусматривается ограниченное использование территории в сочетании с проведением реабилитационных мероприятий и радиационным контролем (концепция "коричневой лужайки");
• ликвидация - предполагается поэтапный демонтаж и удаление оборудования, удаление РАО, включая загрязненные объекты окружающей среды, и обеспечение ограничения дозы облучения критической группы населения на уровне 1 мЗв/год (концепция "зеленой лужайки", или неограниченного использования).
В таблице представлены разработанные нормативы реабилитации. ФМБА России утвердило нормативы для основных вариантов реабилитации ПВХ. Они разработаны на основании действующих в России законов и нормативов с учетом сложившейся на ПВХ радиационной обстановки. При их разработке были учтены современные международные рекомендации и опыт реабилитации загрязненных территорий в других странах [6].
Особое внимание уделялось подготовке к операциям, связанным с вывозом ОЯТ с территории ПВХ, включая некондиционные отработавшие топливно-выделительные сборки, а также предстоящим работам по сбору просыпей ОЯТ из бывших бассейнов выдержки. В 2008-2010 гг. был осуществлен вывоз трех первых партий ОЯТ на
танкере "Серебрянка". При этом фактические дозы персонала составили чуть более 1% от прогнозных показателей и не превышали контрольных уровней. Соответственно данные операции с точки зрения дополнительных дозовых нагрузок не могли повлиять и не повлияли на население.
ПВХ на Дальнем Востоке России. Мощность дозы у-излучения на территории ПВХ в бухте Сысоева меняется в широком диапазоне (0,1—13 мкЗв/ч) и формируется в результате излучения радиоактивных материалов внутри радиоактивных объектов (емкости хранения жидких и твердых радиоактивных отходов) и загрязненных грунтов. Вдоль периметра ПВХ дозы у-излучения варьируют от 0,5 до 6,8 мкЗв/ч. Удельная активность почв меняется от 450 до 32 500 Бк/кг для 137Cs и от 350 до 35 000 Бк/кг для 90Sr.
Почти на всей территории промплощадки загрязнены как подземные, так и поверхностные воды. Основными техногенными радионуклидами являются 90Sr и 137Cs. Максимальная зафиксированная удельная активность радионуклидов в пробах воды: 90Sr - 23,42 Бк/кг, 137Cs - 11,76 Бк/кг. Приведенные уровни превышают допустимые значения для питьевой воды: согласно [7], уровень вмешательства по стронцию (90Sr) и цезию (137Cs) составляет соответственно 11 и 5 Бк/л. Проведенные исследования показывают, что почвы, загрязненные радионуклидами, локализованы возле хранилищ ОЯТ. Появление радионуклидов было зафиксировано в период интенсивного выпадения осадков, когда загрязненные почвы вымываются и происходит десорбция радионуклидов. В 2011 г. был найден и локализован источник загрязнения недр. Результаты
Sr-90 (Бк/л)
251 2015-
10-
До
После
Рис 5. Содержание техногенных радионуклидов в скважинах наблюдательной сети до (а) и после (б) проведения реабилитационных работ.
18
радиохимического анализа проб воды из семи скважин режимной сети показывают уменьшение активности 90Sr и 137Cs почти во всех скважинах на территории объекта после проведения реабилитационных работ (рис. 5).
Исследования радиоактивного загрязнения донных отложений в морской акватории, проведенные с помощью погружного спектрометра, показали, что основной очаг загрязнения локализован в районе пирса. Мощность дозы у-излучения достигает 15 мкЗв/ч. Плотность загрязнения донных отложений 137Cs изменялась от 100 до 5000 кБк/м2. На остальной части акватории плотность загрязнения 137Cs составляла 0,1-10 кБк/м2 . Обнаружено точечное загрязнение 60Со с плотностью загрязнения 135 кБк/м2. Для устранения очага загрязнения на данном участке необходимо организовать работы по его реабилитации.
Дальнейшая работа по регулированию радиационной безопасности на ПВХ ОЯТ и РАО будет связана как с планируемыми в России радиационно-опасными работами в длительный период ликвидации ядерного наследия на этих объектах, так и с разработкой новых методических и регулирующих документов.
Заключение
Так как в практике регулирующих органов России система защиты в части обращения с ядерным наследием в виде ПВХ ОЯТ и РАО недостаточно оформлена документально, чрезвычайно важно было разработать новые регулирующие документы, поскольку некоторые из выполняемых и планируемых на ПВХ радиационно-опасных работ ранее в России не проводились.
Таким образом, на основе полученных результатов мониторинга и оценки существующих рисков для органов и учреждений ФМБА России, осуществляющих мероприятия по регулирующему надзору на объектах и территориях ПВХ, были разработаны новые регулирующие документы, учитывающие специфику этих объектов. Среди них:
- требования по обеспечению радиационной безопасности персонала и населения;
- требования к проведению индивидуального дозиметрического контроля;
- руководства по обращению с РАО, в том числе с такой категорией, как очень низкоактивные отходы;
- требования к проведению мониторинга за объектами окружающей среды;
- требования к проведению радиационного контроля в районе деятельности предприятия "СевРАО";
- требования к реабилитации территорий в виде критериев и нормативов реабилитации.
Литер атур а
1. Договор между СССР и США об ограничении стратегических оборонительных сооружений. 18 июня 1979. http:// www.armscontol.ru/start/rus/docs/osv-2.txt.
2. Распоряжение Правительства РФ от 9 февраля 2000 года N 220-р "О передаче Минатому России радиационно-опасных объектов Минобороны России и порядке их функционирования". М.; 2000.
3. Доклад Минатома "О состоянии и мерах по ускорению работ по утилизации атомных подводных лодок и надводных кораблей с ядерными энергетическими установками". 4 декабря 2003.
4. Initial Threat Assessment. Radiological risks associated with SevRAO facilities falling within the regulatory supervision responsibilities of FMBA. StralevernRapport 2005:17. 0steras: Statens stralevern, 2005.
5. ShandalaN.K., SneveM.K., Smith G.M., KiselevM.F., Kochetkov
O.A., Savkin M.N. et al . Regulatory supervision of sites for spent fuel and radioactive waste storage in the Russian Northwest J Radiol. Prot. 2008; 28(4): 453-65.
6. Shandala N.K., Titov A.V., Sneve M.K., Smith G.M., Novikova N.Y., Romanov V.V. et al . Radiological criteria for remediation of sites for spent fuel and radioactive waste storage in the Russian Northwest. J. Radiol. Prot. 2008, 28(4): 479-97.
7. Санитарные правила и нормативы СанПиН 2.6.1.252309. "Нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009", утверждены постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации 07 июля 2009 г. М.; 2009.
References
1. Treaty between USSR and USA on restriction of strategic defensive arms. 18 June 1979. Avaible at: http://www.armscontol.ru/ start/rus/docs/osv-2.txt (in Russian) .
2. RF Governmental Directive of 09.02.2000 N 220-r on Transfer of the radiation hazardous facilities from the RFMinistry of Defense to Minatom and their operation procedure, Moscow, 2000 (in Russian)
3. Minatom’s report on ‘The status and measures to speed work aimed at decommissioning of nuclear submarinesand above-water ships equipped with nuclear powered installations’, 4 December (2003) (in Russian).
4. Initial Threat Assessment. Radiological Risks Associated with SevRAO Facilities Falling Within the Regulatory Supervision Responsibilities of FMBA. StralevernRapport 2005:17. 0steras: Statens stralevern, 2005; 58 pp.
5. Shandala N.K., Sneve M.K., Smith G M et al. Regulatory Supervision of Sites for Spent Fuel and Radioactive Waste Storage in the Russian Northwest. J. Radiol. Prot. 2008, 28: 453-65.
6. Shandala N.K., Titov A.V., Sneve M.K. et al . Radiological Criteria for Remediation of Sites for Spent Fuel and Radioactive Waste Storage in the Russian Northwest. J. Radiol. Prot. 2008, 28: 479-97.
7. Sanitary rules "Radiation safety standards" (NRB-99/2009), SanPiN 2.6.1.2523-09, Approved by Resolution of RF Chief State Sanitary Inspector of July 7, 2009 (in Russian).
Поступила 26.10.12
19
