Стець О. О., к. т. н. Базілевич А. Г.
ОКВНЗ «Інститут підприємництва «Стратегія», м. Жовті Води, Україна
РАДІАЦІЙНИЙ КОНТРОЛЬ ЗАБРУДНЕННЯ ПОВЕРХОНЬ
В наш час, багато промислових об’єктів, таких як атомні станції, сховища радіоактивних відходів, підприємства по виготовленню ядерного палива, а також науково-дослідницькі установи працюють з радіоактивними матеріалами. Слід враховувати, що під час контакту з забрудненими поверхнями одягу і шкіри, виникає ризик потрапляння активних речовин всередину організму. Уникнути цього ризику дозволяє якісний і точний контроль за іонізуючим випромінюванням.
Для запобігання виникнення аварій на радіаційно-небезпечних об'єктах необхідно дотримуватися техніки безпеки і встановлених режимів радіаційного захисту. Виконувати чітко встановлений порядок дій, застосовувати засоби моніторингу і контролю поверхонь, зокрема відкритих поверхонь тіла і обличчя, так як при забрудненні радіоактивними речовинами вони стають джерелами зовнішнього іонізуючого випромінювання, а контакт з ними призводить до забруднення інших осіб та предметів.
Нормами радіаційного контролю, встановленими на державному рівні, передбачається надзвичайно жорсткі рівні радіаційної безпеки на подібних об’єктах. Крім безпосередньої фізичної ізоляції радіоактивного матеріалу в спеціальних сховищах, необхідно правильно організовувати доступ для осіб, що будуть працювати в зоні наявності джерел радіаційного випромінювання. Це досягається кількома шляхами. Перш за все, це обмеження допуску до роботи з джерелами випромінювання за віком, статтю, станом здоров'я, рівню попереднього опромінення та іншими показниками, а по-друге – організацією спеціального контрольно-пропускного пункту з встановленими приладами контролю радіаційної обстановки в цілому, і приладами для індивідуального контролю. До таких приладів відносяться спеціальні стійки-радіометри.
Так, радіометр РЗБ-04-04М і його різноманітні модифікації (РЗГ-04-01, РЗБ-05Д, та ін.) призначені для вимірювання щільності потоку бета-випромінювання (ступеня забрудненості шкірних покривів або основного спецодягу персоналу) і вироблення тривожної сигналізації про перевищення порогового рівня забрудненості поверхонь бета-активними нуклідами. Подібні установки виконані у вигляді стійок з вбудованими блоками детектування і проводять перевірку рівня забруднення поверхонь тіла людини, що знаходиться на платформі стійки і виводить результат на контрольну панель вимірювання. Якщо радіометр повідомляє про забруднення поверхні спецодягу, то виходячи з наданої інформації вимірювання, оператор пропускного пункту приймає рішення, щодо дій над суб’єктом (працівником). Так це може бути повторне проходження вимірювання на підтвердження наявності забруднення, або в разі значного забруднення – проходження дезактивації поверхонь спецодягу і тіла.
Такий підхід, до контролю і безпеки, хоч і здається дещо збитковим, проте оправдує себе. Контактуючи з забрудненими об’єктами (одяг, інструменти), людина піддає себе опроміненню і ризику підірвати своє здоров’я. Визначивши рівень і стан забруднення, ще на пропускному пункті можна запобігти подальшому контакту опроміненої людини з іншими, що зменшить ступінь ураження або, в разі значного опромінення, дозволить надати своєчасну допомогу потерпілому.
Перевагою радіометру РЗБ-04-04М є те, що він додатково оснащений блоком обробки інформації, що змонтований окремо від стійки в спеціальному захисному кожусі. Областю застосування такого радіометру є різноманітні санпропускники, саншлюзи, лабораторії підприємств і установ, що застосовують або використовують у процесі виробництва радіоактивні речовини.
Конструктивно стійка складається з однієї рухомої і двох нерухомих панелей, зв'язаних рамами, створюючи несучий каркас пристрою. До нижньої рами прикріплена платформа. На платформі розташовані блоки контролю ступнів ніг. На задній панелі розташовані блоки контролю задньої поверхні людини і електромагнітний замок пристрою заборони виходу. Рухома панель, містить на бічних сторонах блоки контролю забрудненості рук, на лицьовій стороні – блоки для контролю передніх поверхонь людини, і вузли сигналізації, що показують статус контролю і забруднені ділянки тіла. Рухома панель може вільно переміщуватися між передньою панеллю та платформою по напрямних трубах.
Даний радіометр був спроектований і розроблений, ще в радянські часи. Звісно, з тих пір пройшло досить багато часу і технології не стоять на місці і постійно розвиваються. Проте, вдала конструкція і точність, з якою радіометр детектує забруднення поверхонь, дозволяють йому конкурувати і з більш новітніми приладами. Насамперед, сам радіометр і вбудовані блоки детектування відповідають сучасним радіаційним нормам детектування загроз, що дозволяє продовжувати експлуатацію приладу на ряді українських і закордонних атомних станцій і інших промислових об’єктах. А от така складова частина радіометру, як блок обробки сигналів від блоків детектування суттєво застаріла і потребує модернізації з урахуванням технологій актуальних на даний час [2].
Тому було прийнято рішення про крайню необхідність модернізації радіометру і заміні застарілої й громіздкої аналогової системи обробки сигналів на більш сучасну цифрову, яка буде більш компактною у розмірах і простішою у налаштуванні та подальшому технічному обслуговуванні.
Сучасний пристрій блоку обробки сигналів отримав назву БОС-02. Ініціювало розробку даного пристрою підприємство ТОВ «НВП «Тетра» на базі якого проходить модернізація радіометру і написання програмного забезпечення для самого БОС-02. До функцій і задач програми входить аналіз даних з блоків детектування, де дані отримані з детекторів по протоколу передачі даних «Dibus», перехоплюються блоком обробки сигналів і аналізуються. Щоб точніше зрозуміти необхідність і функції БОС-02 треба розглянути принцип роботи радіометру в цілому [1].
Так, пристрій детектування за допомогою 15 окремих блоків детектування реєструє змішане бета-гамма випромінювання. Потоки статистично розподілених імпульсів надходять на входи вузлів комбінованих блоку обробки сигналів БОС-02. Блок БОС-02 забезпечує реєстрацію наявності та вимірювання щільності потоку бета-випромінювання (рівня забруднення) на тій або іншій частині людського тіла (відповідній ділянці спецодягу) з урахуванням наявності фонового випромінювання.
У блоці БОС-02 здійснюється постійне оновлення виміряного значення рівня фону до моменту надходження сигналу про наявність об'єкта контролю в зоні контролю. Після того, як всі блоки детектування вийдуть на робочий режим, БОС-02 повинен повідомити про готовність світловим сигналом «Готовий до роботи», ввімкнувши відповідну лампу на радіометрі, або світловим сигналом «Забруднений детектор», що повідомляє оператору про неможливість використання пристрою до тих пір, поки детектор не бути очищений. Якщо все проходить в штатному режимі і визначений статус «Готовий до роботи», людина може ввійти на платформу стійки і підсунути до себе рухому панель з детекторами. БОС-02 в цьому випадку вмикає лампу «Контроль» на радіометрі і починає збирати статистику вимірювання за кожну секунду. Після проходження 20–30 секунд (цей період підбирається індивідуально під потреби кожного з підприємств) блок обробки сигналів повідомляє про результати, виробляючи сигнал «Чистий об’єкт», відмикаючи електромагнітний замок стійки, або сигнал «Забруднений об’єкт» – в разі наявності забруднень спецодягу.
Наведена вище схема роботи блоку обробки сигналів радіометру є лише базовою. В робочому варіанті БОС-02 будуть наявні додаткові можливості і тонкощісистеми, які мають вирішуватися в ході розробки програмного за безпечення. До таких моментів входить передбачення режимів роботи, таких як «Робочий режим» і «Режим перевірки», стабільність роботи всієї системи при збої або виключній ситуації, тощо. Повний перелік необхідних функцій, які має виконувати програмне забезпечення, детально описується в технічному завданні на пристрій, що надає замовник програмісту, який виконуватиме проектування, розробку, відладку і тестування готового програмного продукту в умовах максимально наближених до тих, що будуть під час експлуатації на реальному промисловому об’єкті.
Підводячи підсумки, слід зауважити, що неприпустимо допускати навіть невеликі недоліки при розробці програми блоку обробки сигналів, адже по суті він керує роботою усього радіометру і є одним із основних компонентів системи. Не варто, також, недооцінювати важливість і цінність радіометру в сучасних умовах. Хоч зв’язка «аналоговий блок обробки сигналів – радіометр» застаріла, проте розробка нового блоку БОС-02 надасть нові можливості, для більш якісного виявлення забруднення поверхонь радіоактивними речовинами і дозволить використовувати її у поєднанні з системами вищого рівня підприємства-замовника ТОВ «НВП «Тетра», які відповідають за збір, збереження і обробку статистичної інформації, що надходить від детекторів і БОС-02, для подальшого аналізу компетентними працівниками. Це дозволить не тільки попередити надзвичайні ситуації на виробництві, а й зберегти здоров’я людей, що працюють з радіоактивними матеріалами або в умовах підвищеного іонізуючого випромінювання.
Список використаних джерел:
1. Опис протоколу обміну інформацією в інструментальних мережах для приладів виробництва ТОВ «НВП «Тетра» [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.tetra.ua/soft
2. Інструкція з експлуатації радіометру забруднення поверхонь РЗБ-04-04М.АЖАХ. 412125.004 РЕ, 2012. – 32 с.