CC BY
14
уровней поступления и накопления при ингаляционном воздействии.
238
Pu И
239
Pu
Литература
1. Бесядовский Р. А., Иванов К. В., Козюра А. К. // Справочное руководство для радиобиологов.— М., 1978.—С. 128.
2. Ballou J. Е., Gies R. A. 11 Hlth Phys.— 1976.—Vol. 31, N 6.— P. 550—550.
3. Dagle G. £., Cannon W. C., Stevens D. L., McShane J. F. // Ibid.— 1983.—Vol. 44, N 3.— P. 275—277.
4. Diel J. H., Mewhinney I. A. // Radiat. Prot. Syst. Approach Safety.—Oxford, 1980.—Vol. 2.— P. 611—614.
5. Guilmette A., Diel J. H., Müggenburg В. A. // Hlth Phys.— 1979.— Vol. 37.— N 6.— P. 830—830.
6. Guilmette R. A., Müggenburg B. A., Hah F. F. et al. // Radiat.— Risk — Protect.— Köln, 1984.— Vol. i.— P. 384— 387.
7. Metiuier H. 11 Radioprotection.— 1979.— Vol. 14, N 1.—
p ig_3g
8. Mewhinney I. A., Diel J. H. // Hlth Phys.— 1983.— Vol. 45, N 1.— P. 39—60.
9. Müggenburg B. A., Guilmette R. P., Mewhinney I. A. et al. // Ibid.—1982.—Vol. 43, N 1.—P. 117—118.
10. Nenot /. C., Masse R., Morin M., Lafuma J. // Ibid.— 1972.— Vol. 22, N 6.— P. 657—665.
11. Ryan M. T., Poston I. W. 11 Ibid.— 1987.— Vol. 53, N 3.— P. 255—259.
12. Str cutting G. N., Slather /. W., Sumner S. A. et al. 11 Ibid.— 1984.—Vol. 46, N 4.— P. 919—924.
nocTyriHJia 23.10.89
КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1991
УДК 613.648: [615.838.97:553.76
И. И. Гусаров, В. И. Абрамов, А. Ю. Беленичев ЗАЩИТА ОТ ВЫБРОСОВ РАДОНА ИЗ РАДОНОВОЙ ЛАБОРАТОРИИ
ВНЦ медицинской реабилитации и физической терапии Минздрава СССР, Москва
В радоновых лабораториях (РЛ) при существующей технологии приготовления водного концентрата радона на установке УРР-1 [3] в зависимости от числа используемых генераторов радона (от 1 до 6) ежедневно образуется от 1,5 до 6 мКи отходов радона, которые удаляются в атмосферу через систему вентиляции. Неиспользуемый водный концентрат указанного элемента сбрасывается в канализацию [2]. По действующим НРБ 76/87 [6], сброс раствора радона в канализацию не нормируется, поскольку в ней происходит разбавление концентрата в больших объемах воды.
Таким образом, при работе РЛ имеет место образование как жидких, так и газообразных отходов радона и его дочерних продуктов. Степень опасности поступления радона и его дочерних продуктов в атмосферу нуждается в специальной оценке.
По ОСП-72/87 (п. 7.7 с. 114) [7], допустим выброс радона в атмосферу в ДКА (1,5« 10~9Ки/л), если суммарно за год выброс не превысит установленного значения допустимого выброса (ДВ) для лиц категории Б. Расчеты показывают, что при наличии в РЛ 6 генераторов радона с 30 мКи радия в каждом суммарный выброс отходов за 300 рабочих дней достигает 1,8 Ки. Максимальный ДВ радона за год на уровне ДКБ равен произведению ДКБ (1,5-Ю~10 Ки/л) на нормативный объем выбрасываемого за этот срок из РЛ воздуха (4,32—Ю10 л) и равен 6,4 Ки, что в 3,6 раза выше действительного выброса за год (1,8 Ки). Поскольку ежедневный выброс радона из РЛ не превышает 6 мКи, а кратность воздухообмена составляет 6 • 106 л/ч, концентрация радона в выбросе из трубы РЛ составит 1 • 10~9Ки/л (0,7 ДКА).
Выброс из РЛ в атмосферу аэрозолей дочерних продуктов радона несложно предотвратить, ис-
пользуя фильтры марки ФП> которыми оснащены, в частности, вытяжные шкафы марки ШВ для работы с изотопами, используемые в РЛ. Все это обосновывает экологическую допустимость эксплуатации действующих РЛ.
Тем не менее современная экологическая обстановка вынуждает нас всеми возможными средствами ограничивать загрязнение окружающей среды радиоактивными отходами.
Используя в качестве растворителя радона спирт, можно практически полностью исключить образование в установке УРР-1 радиоактивных отходов. В дополнение к этому в РЛ при прочих равных условиях на 30 % повышается производство концентрата радона. Однако по соображениям обеспечения пожарной безопасности спирт в РЛ в настоящее время не используется.
В работе [1] предложено специальное рециркуляционное устройство, содержащее поглотительный патрон с активированным углем, через который многократно пропускается воздух с отходами радона, образующимися в установке УРР-1. Показано, что через 20—25 мин работы этого устройства, содержащего 1,1 кг активированного угля неизвестной марки, достигается поглощение в нем 99,1 % отходов радона. Данное устройство, требующее изменения конструкции установки УРР-1, не нашло применения на практике, в связи с тем что введение в конструкцию всей установки еще одного рециркуляционного контура делает ее громоздкой, сложной и менее надежной в отношении обеспечения герметичности, тем более что авторы использовали малоэффективный уголь неизвестной марки.
Значительно надежнее и проще высокой степени утилизации радона из воздуха можно добиться, используя современные активированные угли ма-
рок СКТ-3, ПАУ-1 и др., которые специально предназначены для улавливания из воздуха радона и других благородных газов. В работе [4] приведены коэффициенты адсорбции (Г) радона из воздуха при разных температурах. Для угля СКТ-3 величина Г при температуре 20 °С равна 6,8 л/г, для угля ПАУ-1 — 13,2 л/г. Уголь марки СКТ-3 предпочтителен в связи с доступностью и по экономическим соображениям.
На основе экспериментальных данных, приведенных в работе [ 1 ], величину Г для угля неизвестной марки, который использовали авторы. Оказалось, что величина Г для этого угля составляет 0,65 л/г, что в 10 раз меньше, чем для угля марки
скт-з.
Используя уголь марки СКТ-3, можно значительно повысить эффективность работы устройства для утилизации отходов радона из установки УРР-1. Для этой цели нами предложен накопительный патрон, работающий в режиме «вечной колонны», устройство и подсоединение которого к установке УРР-1 показаны на рисунке.
Количество угля в (в граммах), необходимое для практически полной задержки радона в поглотительном патроне, рассчитывали по уравнению:
А
и
с
У\пС0/С ГЛ
где V
рекомендуемая скорость прохождения воз-
душно-радоновой смеси через адсорбер (в нашем случае 0,275 л/мин); Г — коэффициент адсорбции радона на угле СКТ-3 при 20 °С, равный 6,8 л/г; X— константа распада радона в мин-1, равная 1,25-10~4; С и Со — концентрации радона на входе и выходе из адсорбера (при принятом нами коэффициенте очистки 1000 1 п Со/С=6,9).
Количество угля, рассчитанное по данной формуле, составило 2200 г. Это означает, что при непрерывной круглосуточной работе адсорбера 2200 г угля марки СКТ-3 будут задерживать радон до практически полного его распада. Фактическая производительность адсорбера, как правило, ниже, поэтому возникает необходимость повышения запаса его мощности. Однако в конкретных условиях работы установки УРР-1, когда через адсорбер в сутки необходимо пропускать только 5,5 л воздушно-радоновой смеси за 20-минутный промежуток времени, рассчитанного по вышеприведенной формуле, количества угля будет более чем достаточно. Необходимо учитывать также и то, что при опорожнении бака-смесителя от водного концентрата радона воздух в него поступает через адсорбер. При этом обратный ток воздуха через уголь сдвигает назад фронт задержки в нем сорбированного ранее радона [5] в данном конкретном случае в сторону бака-смесителя установки
УРР-1.
Работа сконструированного нами поглотительного патрона была испытана в городской радоновой лаборатории на установке УРР-1 с 6 генераторами радона, содержащими по 30 мг радона каж-
Устройство для утилизации отходов радона из установки
УРР-1.
/
бак-смеситель установки УРР-1 с рециркуляционным насосом; 2 и 4 поглотители влаги; 3 — адсорбер с активированным углем СКТ-3.
дый. Патрон имел форму выполненного из металла герметичного цилиндра с двумя расположенными на его концах отводными патрубками. В патро-йе находилось 2,3 кг угля марки СКТ-3 в объеме 5,3 л. Патрон в вертикальном положении размещали в одном из бетонных боксов для генераторов радона установки УРР-1 за свинцовой защитой толщиной 10 см. Расчеты показывают, что за месяц эксплуатации при ежедневном поступлении в патрон 6 мКи радона в нем накапливается равновесная по радону активность, равная приблизительно 30 мКи.
Между баком-смесителем и адсорбером, а также после него размещали накопительные патроны с селикагелем для улавливания влаги из воздуха, которая, как известно, ухудшает адсорбционные
свойства угля. 20 см3 селикагеля в нашем устройстве полностью насыщались влагой за 1 мес. Насыщение селикагеля влагой определяли по изменению его окраски. Для поглощения влаги может быть использована также соль хлористого кальция.
Прохождение радона через адсорбер определяли путем измерения гамма-активности контрольного поглотительного патрона с углем СКТ-3 в объеме 0,5 л, располагаемого после адсорбера и поглотителя влаги. Гамма-активность контрольного патрона определяли на колодезном счетчике, откалиброванном по радиевому эталону. На протяжении 3 мес ежедневно через адсорбер при прохождении 5,5 л воздуха за 20 мин проходило до 6 мКи радона. Через 1,5 мес суммарная активность в контрольном патроне достигла 0,3 мкКи. Затем контрольный патрон заменили свежим, в котором после очередного введения в адсорбер 6 мКи радона оказалось 0,1 мкКи последнего, т. е. прохождение радона через адсорбер не превышало 0,001 % за сутки. Еще через 1,5 мес активность в контрольном поглотительном патроне вновь воз-
росла до 0,5 мкКи. При круглосуточной работе адсорбера активность в нем, согласно представленному уравнению, должна была бы достигнуть 30 мкКи (1 /юоо от 30 мКи в адсорбере), однако при 20-минутном режиме работы адсорбера в сутки прохождение через него радона не превышало 0,5 мкКи, т. е. было в 60 раз меньше максимально возможного.
Таким образом, испытания поглотительного патрона показали, что он практически полностью исключает выброс радона из установки в атмосферу и не требует какого-либо изменения конструкции серийной установки УРР-1. Надежность работы данного адсорбера в процессе длительной эксплуатации будет проверена нами в последующих наблюдениях. Теоретически он должен работать в «вечном» режиме.
Используя предложенный нами поглотительный патрон можно также существенно уменьшать сброс водного концентрата радона в канализацию, если предварительно перемешивать его в объеме бака-смесителя, а затем удалять выделившийся из воды радон в адсорбер.
Оснащение всех действующих РЛ страны разра-
ботанным нами поглотительным патроном позволит существенно повысить экологическую безопасность действующих и вновь строящихся РЛ.
Литература
1. Андреев С. В., Циммерман Г. А., Хусаинов А. Ю., Якушев В. П. // Вопр. курортол.— 1989.— № 3.— С. 59—64.
2. Гусаров И. И. Радонотерапия.— М., 1974.
3. Гусаров И. И. Ц Вопр. курортол.— 1987.— № 3.— С. 69—72.
4. Казанкин Ю. И., Михайлова Л. К., Трофимова А. М. // Радиохимия.— 1978.—Т. 20, № 3.—С. 426—430.
5. Никитин Б. А. // Избранные труды АН СССР.— М., 1956.— С. 285—290.
6. Нормы радиационной безопасности (НРБ—76—87).— М., 1988.
7. Основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений (ОСП—72/87).—М., 1988.
Поступила 14.11.89
Summary. An absorbing chuck with activated coal has been suggested for absorbing radon and its daughter products' wastes from the air which are formed in the device YPP-1 in the process of preparation of radon water concentrate. Testing of such a device has shown that it is simple, reliable and efficient in functioning, thus it can be recommended to be used in radon laboratories.
В. H. ЕГОРОВ, 1991 УДК 628.312:539.161:628.313
В. Н. Егоров
ОПТИМИЗАЦИЯ КОНТРОЛЯ СТОЧНЫХ ВОД, ЗАГРЯЗНЕННЫХ РАДИОНУКЛИДАМИ
ВНИИ неорганических материалов, Москва
Надежная защита окружающей среды от радиоактивного загрязнения немыслима без хорошо отлаженной системы контроля сточных вод. Такая система должна устанавливать с заданной точностью среднее за некоторый период времени содержание радионуклидов в сточных водах и не допускать бесконтрольных сбросов загрязняющих веществ в открытую гидросферу. Выполнить эти требования можно либо путем организации непрерывного контроля сточных вод, либо увеличением частоты отбора проб за контролируемый промежуток времени. В первом случае необходимы технические средства непрерывного контроля, которых в нашей стране практически нет. Во втором случае требуется значительное увеличение объема контроля. Реализация обоих путей связана с усложнением и удорожанием аналитического контроля. Поэтому весьма актуальна проблема оптимизации объема контроля загрязненных сточных вод.
В общем случае объект контроля, например водоток, должен быть предварительно изучен либо путем прямых измерений загрязненности воды, либо в результате ознакомления с архивными данными по контролю водотока за предыдущий пе-
риод времени (например, за год или месяц). В зависимости от степени постоянства состава и расхода воды в водотоке выбирают тот или иной способ отбора проб воды. При контроле совершенно неизученного водотока разрешается применять только пробоотборные устройства непрерывного действия. В других случаях отбирают одномоментные, разовые, средние или среднепропорциональные пробы: одномоментную — путем однократного взятия необходимого объема воды [4], разовую в течение 20—30 мин, а среднюю — равными порциями через равные промежутки времени. Среднюю пробу можно составлять из одномоментных или разовых. Объем среднепропорциональной пробы пропорционален расходу сточной воды за время отбора пробы. Такую пробу можно либо отобрать с помощью автоматических пробоотборных устройств порциями, объем которых пропорционален расходу сточной воды за время отбора каждой порции, либо приготовить путем объединения в одной емкости одномоментных или разовых проб, объем которых пропорционален расходу сточной воды в момент или за время отбора проб.
При незначительном изменении состава сточных вод в течение контролируемого периода времени
