Читайте также:
|
Для оперативной оценки радиационной обстановки возможно применение следующих методов:
1) аэро- гамма-съемка;
2) наземная гамма-съемка;
3) контактный отбор проб, спектрометрия и радиометрия.
После аварии на ЧАЭС всесоюзным НИИ химизации лесного хозяйства Госкомлеса СССР была предложена инструкция, предназначенная для проведения обследования загрязненных лесных массивов с целью определения степени радиоактивного загрязнения их и составления карты плотности загрязнения лесных почв цезием-137, стронцием-90 и плутонием-239, 240 в случае полного отсутствия информации об уровнях мощности дозы гамма-излучения и о плотности загрязнения территории радионуклидами, а также если после последнего обследования прошло более трех лет.
Гамма-съемка лесов выполняется для определения мощности экспозиционной дозы на местности для установления дозовых нагрузок внешнего облучения на людей, работающих в лесу. Гамма-съемка на местности проводится маршрутным методом. По маршрутам, в пределах каждого квартала, на расстоянии 50 м от квартальной просеки производят измерение мощности экспозиционной дозы гамма-излучения в 10 точках. Расстояние между двумя точками на маршруте составляет 250-300 м, расстояние между маршрутами до 500 м. При значительной пестроте загрязнения расстояние между точками измерений 100-200 м. Замеры производятся на высоте 1м и 3-4 см от поверхности почвы.
Перед выездом на полевые работы изготавливаются выкопировки из планов лесонасаждений, на которых в пределах каждого квартала наносятся рабочие маршруты с юга на север с учетом максимального использования лесных дорог и просек.
Результаты измерений заносятся в журнал, а на выкопировке отмечается номер точки. Если результаты всех десяти измерений не отличаются от среднего более, чем на 30%, то они усредняются и записываются как один замер. Если разница превышает 30 %, то квартал разделяется на 4 участка и в каждом из них производится не менее 5 замеров по углам участка и в центре пересечения диагоналей (методом конверта). Замеры также усредняются и записываются как один замер. В труднопроходимых болотистых массивах маршрутный ход прокладывается по их контуру с расстоянием между точками измерений 250 -300 м.
Общая оценка радиоактивного загрязнения лесных насаждений проводится по результатам содержания в почве радионуклидов цезия, стронция и плутония с последующим расчетом плотности загрязнения отдельно по каждому радионуклиду. Отбор проб почвы может проводиться одновременно с гамма съемкой лесов. В зависимости от ее результатов проводится общее обследование лесов при уровне гамма-фона менее 20 мкР/ч и детальное при более высоких уровнях гамма-фона или при наличии тройной ошибки прибора и уровне мощности экспозиционной дозы не менее 20 мкР/ч.
При общем обследовании лесов для определения плотности радиоактивного загрязнения почвы цезием-137 одна проба отбирается из трех кварталов. При обнаружении участков с плотностью загрязнения почвы 2 Ku/км2 и выше обследование данных кварталов проводится по методике детального обследования. В этом случае в каждом квартале отбирается одна проба почвы с последующим определением в ней содержания радионуклидов цезия.
Для определения плотности радиоактивного загрязнения лесных почв стронцием - 90, плутонием - 239, 240 сначала по материалам Госкомгидромета, Агропрома и санитарно-эпидемиологических станций устанавливается наличие пятен стронция и плутония, расположенных в непосредственной близости от лесных массивов. При обнаружении таких пятен в ближайших участках леса проводится обследование с отбором проб почвы для определения содержания данных радионуклидов. При этом расчет плотности загрязнения проводится отдельно по каждому радионуклиду.
Территорией радиоактивного загрязнения лесов считается та ее часть, где плотность загрязнения лесных почв радионуклидами цезия превышает 1Ku/км2, стронция - 90 – 0.15 Ku/км2, плутония - 239, 240 – 0.01Ku/км2.
Плотностью загрязнения лесных земель обусловлена организация дозиметрических измерений и последующего контроля за радиационной обстановкой. В первые 2 - 3 месяца после выпадения радиоактивных осадков дозиметрические наблюдения проводятся ежедневно на специальных постах дозиметрического контроля. При этом в каждом лесничестве организуется не менее одного поста. Каждый пост обслуживает конкретную площадь лесного фонда.
Для каждой категории площади в типичном месте закладывается пробная площадь величиной 1га и детально таксируется. В пределах проб производится замер мощности дозы:
1) на высоте 1м от поверхности почвы;
2) на поверхности лесной подстилки;
3) на поверхности почвы и на глубине 10 см;
4) на поверхности ствола дерева (на высоте 1.5-2 м);
5) в кронах деревьев (если возможно).
В последующем периодичность наблюдений устанавливается в зависимости от радиационной обстановки.
На всей территории лесного фонда, находящейся в ведении Рослесхоза, которая подверглась радиоактивному загрязнению при аварии на Чернобыльской АЭС в 1991 -1994 гг., было проведено однократное обследование лесов с определением плотности загрязнения почвы цезием -137. Поэтому основной задачей обследования на этой территории в последующие годы является периодическое уточнение плотности загрязнения почвы цезием - 137, изменяющейся с течением времени.
В настоящее время радиационное обследование земель лесного фонда проводится в соответствии с Руководством по радиационному обследованию лесного фонда (на период 1996 - 2000гг.).
Радиационное обследование земель лесного фонда – одна из основных частей радиационного контроля в системе государственных органов управления лесным хозяйством на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению.
Основной метод обследования – отбор коллективных проб почвы и определение плотности загрязнения по прямым измерениям каждой пробы.
При проведении обследования земель основной учетной единицей является квартал.
Основная цель обследования – получение информации о радиационной обстановке в лесном фонде, составление и уточнение поквартальных карт-схем загрязнения почвы радионуклидами для установления правил ведения лесного хозяйства.
Обследования земель проводят отделы (лаборатории) радиационного контроля территориальных органов управления лесным хозяйством, выполняя измерение мощности экспозиционной дозы гамма-излучения и плотности потока бета-частиц, отбор и подготовку проб почвы, лабораторные измерения содержания в пробах, определение состава смеси радионуклидов и расчет плотности радиоактивного загрязнения почвы, оформление результатов.
Лесхозы и лесничества принимают участие в обследовании земель, участвуют в отборе проб и дозиметрии.
Натурное обследование обязательно выполняют в кварталах, в которых вследствие естественного распада или иных причин (например, перераспределение радионуклидов с водяным стоком, имеющее место в пересеченной местности) возможен переход из одной зоны загрязнения в другую. В остальных кварталах обследования выполняются выборочно.
Общая площадь натурно обследуемой территории должна составлять не менее 20 % загрязненной территории каждого лесхоза. Плотность загрязнения почвы цезием -137, стронцием - 90 в кварталах, необследованных натурно, определяется по формуле радиоактивного распада:
Пt1 = П0 / (2.718 0,023 t) или Пt2 = П0 / (2,718 0,024 t), (3.1, 3.2)
где П t1 и П t2 плотность загрязнения почвы цезием - 137 и стронцием – 90 через t лет после первого обследования, Ки/км2; П0 – плотность загрязнения почвы в год первого обследования земель, Ки/км2; t -рассматриваемый отрезок времени, лет; 2,718 – основание натурального логарифма, 0,023 и 0, 024 – коэффициенты, зависящие от периода полураспада радионуклида.
Стронций - 90 и цезий – 137 близки по срокам полураспада, поэтому различие между формулами незначительно.
При проведении натурного обследования в каждом квартале стандартным пробоотборником диаметром 40 мм на глубину 150 мм отбирается одна коллективная проба почвы из 5 кернов, из которых приготавливается по стандартной методике усредненная проба. Керны размещаются конвертом внутри квартала не ближе 50 м от дорог, опушек леса, берегов рек и озер, просек. Число уколов пробоотборником зависит от глубины пробоотбора и объема образца, необходимо для анализа. Обычно отбирается проба объемом 1 дм3. Перед заглублением пробоотборника траву в месте укола срезают на 3-4 см от поверхности земли. После извлечения пробоотборника из почвы лишнюю почву срезают ножом. Если в момент извлечения кольца из почвы, почва или лесная подстилка частично высыпалась, то отбор образца следует повторить. При отборе коллективной пробы в один и тот же пакет ссыпают почву из всех точек пробоотбора. В местах отбора проб почвы производят замеры мощности экспозиционной дозы гамма-излучения или плотности потока бета-частиц. Результаты измерений регистрируются в полевом журнале отбора проб и на этикетке. Проба может быть отобрана, если результаты измерения не различаются более, чем на 30%. В противном случае квартал разделяется на меньшие участки в которых отбираются пробы почвы методом конверта с предварительным замером гамма - фона в местах отбора.
После определения содержания радионуклидов в пробах почвы (удельной активности) рассчитывают плотность загрязнения по соотношению:
П = А сух* М / n * S, (3.3)
где – П - плотность загрязнения, Кu/км2; Асух. - удельная активность пробы почвы по результатам измерения сухим методом, Кu/кг сухого веса; М -воздушно-сухая масса пробы, кг; n - число кернов в пробе; S - площадь керна, км2 .
При определении плотности загрязнения почвы радионуклидами возможны другие методы расчета.
Определение плотности загрязнения территории возможно без взвешивания измеряемой пробы объемом 1 л, отбираемой с известной площади и глубины, по формуле:
П = А пр. * К пл ., (3.4)
где П – плотность загрязнения, Ku/км2; А пр. – активность пробы, Ku *10-8; К пл. – коэффициент площади, равный N*10-8 , км2 1-1.
Число N, получаемое расчетным путем, изменяется в зависимости от количества кернов, диаметра пробоотборника и глубины пробоотбора. При использовании пробоотборника диаметром 40 мм , с глубиной пробоотбора – 150 мм и взятием 5 кернов число N составляет величину 1.6, а при взятии 4 кернов этим же пробоотборником с глубиной пробоотбора 200 мм N составляет величину 2.0.
Результаты обследования земель лесного фонда оформляются в виде поквартальных схем радиоактивного загрязнения территорий лесхозов в масштабе 1/100000. К схемам прилагаются ведомости поквартального учета радиационной обстановки в лесном фонде.
На схемах выполняется поквартальная окраска по зонам радиоактивного загрязнения.
При загрязнении лесных земель цезием-137 зона с плотностью загрязнения свыше 40 Ku/км2 (свыше 1480 кБк/м2) окрашивается в красный цвет, 15-40Ku/км2 (555-1480кБк/м2) – в зеленый, 5-15Ku/км2 (185-555кБк/м2) – в желтый, 2-5 Ku/км2 (74 -185кБк/м2) – в синий и 1-2 Ku/км2 (37-74кБк/м2) – в голубой. При загрязнении земель лесного фонда стронцием - 90 выделяют три зоны с плотностью загрязнения - свыше 3 Ku/км2 (свыше 111кБк/м2), 0.5 –3Ku/км2 (18.5-111кБк/м2), 0.15 –0.5 Ku/км2 (5.55 – 18.5 кБк/м2 ) и окрашивают их на поквартальных схемах в красный, желтый и синий цвет соответственно.
Для согласования результатов обследования земель с уполномоченными федеральными и территориальными органами составляется сводная карта радиоактивного загрязнения территории органа управления лесным хозяйством в субъекте Российской Федерации в масштабе 1/200000 с нанесением сетки географических координат.
Задание. Проанализировать методы оценки загрязненности радионуклидами земель лесного фонда. Назвать основные дозообразующие радионуклиды. Изучить методы отбора проб почвы, определения плотности загрязнения территорий и оформления результатов радиационного обследования.
2. Для оценки содержания радионуклидов в продукции лесного хозяйства в выделах наиболее типичных по лесорастительным условиям при мощности экспозиционной дозы излучения, соответствующей различным зонам загрязнения цезием -137 производится отбор проб разных видов продукции (древесины, травы, грибов, ягод и т.д.).
Ведение лесного хозяйства на загрязненных радионуклидами территориях сопровождается ежегодным отбором проб на стационарных участках, а также при радиационном обследовании лесосек, намеченных к отводу в рубку, и участков, отводимых под иные лесные пользования, с последующим прямым измерением отобранных проб.
При радиационном обследовании лесосек, намеченных к отводу в рубку, и участков, отводимых под иные пользования лесом работники службы радиационного контроля лесхоза и (или) работники лесничества отбирают пробы лесных ресурсов и доставляют их в лабораторию радиационного контроля для последующего измерения.
При радиационном обследовании лесосек, намеченных к отводу в рубку, отбираются пробы неокоренной, окоренной деловой древесины, коры, дров (неокоренной дровяной древесины), порубочных остатков, лесной подстилки и минеральной части почвы. При осуществлении иных пользований радиационное обследование участков, отводимых в пользование, выполняется по соответствующим лесным ресурсам или видам продукции. На основании определения содержания радионуклидов в отобранных пробах отделы (лаборатории) радиационного контроля передают лесхозу протоколы измерений, на основании которых руководителями лесхоза и лесничим с участием работников службы радиационного контроля составляют акты радиационного обследования лесосек или участков, отводимых под иные пользования (заготовка второстепенных лесных материалов, побочное пользование лесом).
В лесорубочном билете на главное и промежуточное пользование по каждой породе указывается удельное содержание радионуклидов в древесине, коре, порубочных остатках, в лесной подстилке и делаются отметки о направлении использования древесины и технологиях разработки лесосек. Удельное содержание радионуклидов при заготовке второстепенных лесных материалов (пней, луба, коры, бересты, пихтовой, сосновой и еловой лапки) указывается в лесорубочном билете по каждому виду ресурса. Лесной билет выписываемый на побочное пользование(сенокошение, пастьба скота, размещение ульев и пасек, заготовка древесных соков, заготовка и сбор дикорастущих плодов, грибов, ягод, лекарственных растений, технического сырья, сбор мха, подстилки, опавшего листа и пр.), также содержит информацию об удельном содержании радионуклидов.
Для систематического контроля за содержанием радионуклидов в лесной продукции закладываются стационарные участки.
Закладка стационарных участков, организация и проведение наблюдений на них осуществляется отделами радиационного контроля и уполномоченными лицами лесхозов и лесничеств.
Стационарные участки размещаются на местности таким образом, чтобы были представлены все зоны радиоактивного загрязнения, выделенные на территории лесного фонда, а также наиболее типичные лесорастительные условия. Лесохозяйственная деятельность на стационарных участках не допускается. В пределах каждой зоны загрязнения эти участки подбираются в наиболее характерных по типам условий местопроизрастания для данного лесхоза таксационных выделах, как правило, смешанных по составу, представленных основными лесообразующими породами. Необходимо стремиться к тому, чтобы в каждом лесничестве на загрязненной территории был хотя бы один стационарный участок. Особенно это важно в зоне с плотностью загрязнения почвы цезием- 137, от 1 до 5 Ки/км2, так как в этой зоне допускается выдача разрешительных документов на проведение рубок главного пользования и прочих рубок на основании сведений о содержании радионуклидов в лесных ресурсах по результатам наблюдений на стационарных участках, а в других зонах - только по результатам наблюдений на отводимых в рубку лесосеках и участках под иные пользования.
Стационарные участки размещаются в отдельных таксационных выделах, имеют площадь 1 га и оформляются как постоянные пробные площади.
При закладке стационарных участков выполняется полное их описание и составляются паспорта этих участков (в трех экземплярах). Нумерация участков производится в пределах каждого лесхоза. Все участки наносятся на схемы радиационной обстановки и на планшеты красной тушью в виде треугольника со стороной 1 см с указанием их номеров и отмечаются в таксационных описаниях.
Наблюдение на стационарных участках проводится ежегодно в зимний и летний период.
В летний период проводится дозиметрия и отбор образцов почвы и лесной растительности. Для этих целей на стационарных участках размещаются и закрепляются 5 постоянных точек, которые нумеруются в пределах стационарного участка. При глубине отбора проб почвы 20 см допускается закладка 4-х точек. Эти точки отмечаются колышками, забитыми вровень с почвой и табличками, на которых указаны номера точек. Высота табличек выбирается с таким расчетом, чтобы номера были видны при полном снежном покрове.
На постоянных точках производятся замеры мощности экспозиционной дозы гамма-излучения приборами ДРГ-01Т, ДБГ-06 (или их аналогами) на высоте 1 м от поверхности почвы. Результаты измерений заносятся в полевой журнал.
Отбор образцов почвы, древесной и недревесной продукции леса производится по стандартным методикам.
В зимний период в натуре выполняется только дозиметрия на постоянных точках. Замеры мощности экспозиционной дозы гамма-излучения проводятся при полном снежном покрове на высоте 1 м от поверхности почвы.
На основании информации, содержащейся в журналах дозиметрии, отбора проб и их измерений, отделами (лабораториями) радиационного контроля составляются ежегодно карточки учета наблюдений за радиационной обстановкой в лесном фонде на стационарных участках (4 экз.), а также сводные ведомости загрязнения почвы и лесной растительности по зонам радиоактивного загрязнения.
С целью получения сопоставимых результатов при радиационном контроле в лесном хозяйстве используется единая методика отбора проб почвы и растительных материалов.
Для отбора проб применяется следующий типовой набор оборудования:
1) пробоотборник диаметром 40 мм и длиной не менее 200 мм;
2) деревянная или металлическая рамка размером 100 ´ 100 см или 50х50 см для отбора проб травянистых растений, сельскохозяйственных культур;
3) дозиметрические приборы типа ДРГ- 01Т с запасом элементов питания;
4) бензопила или ручная пила, ножовка, топор;
5) ножницы для срезания растений, секатор для резки мелких ветвей;
6) ножи, стамески, мерные ленты, напильники, рашпили, лопаты, лупы, гербарные сетки, кирки, ломы, рюкзаки;
7) канцелярские и чертежные принадлежности, дневники для описания проб, карты, этикетки, бланки паспортов, журналы регистрации проб;
8) упаковочные материалы, полиэтиленовые пакеты,мешки, оберточная бумага, полиэтиленовая пленка;
9) дезактивирующие растворы (спирт и пр.), вода для споласкивания образцов растительных материалов.
Все участники перед выездом в поле получают допуск к работам с открытыми источниками ионизирующих излучений, проходят инструктаж по правилам техники безопасности и радиационной безопасности.
При отборе проб почвы возможно разделение каждого образца на подстилку и минеральную часть. При необходимости минеральную часть разделяют на слои. При этом каждый слой помещается в отдельный пакет. Требования к отбору проб почвы описаны ранее.
Образцы травянистых растений, кустарников и подроста берут при помощи рамки, в пределах которой наземную часть растений срезают ножом, секатором или ножницами на высоте – не менее 3 см от поверхности почвы. Для получения усредненного растительного образца используют не менее 8 - 10 индивидуальных проб.
При отборе проб древесины валят модельное дерево, обрубают ветки и складывают отдельно. Одновременно производят отбор проб листвы (хвои) и мелких веток. Пробы хвои, листвы, ветвей отбирают с той части кроны, которая при валке дерева не касалась земли. Для анализа лучше брать молодые, но уже созревшие листья (в период наивысшей физиологической активности). Пробы листвы, хвои мелких веток отбираются с ветвей из различных ярусов кроны.
После обрубки веток ствол распиливают на отрезки: нижний (комлевой), средний и верхний. С части каждого отрезка топором или ножом снимают кору. Во время снятия кора и топор не должны касаться лесной подстилки. Снятую кору собирают на полиэтиленовую пленку, перемешивают и отбирают пробу установленного объема. Лубяные волокна снимают стругом, штыковой лопатой и измельчают перед перемешиванием и отбором пробы.
Пробы дров – это опилки с корой, собранные под обрубком на пленке. Для получения опилок делаются неполные пропилы на обрубке, лежащем на подкладке (на другом обрубке ствола). На лесную подстилку под приподнятую часть обрубка помещают полиэтиленовую пленку. Пробы древесины отбирают также, но опилки берут с очищенной от коры части ствола.
Модельные деревья для этих целей выбираются по каждой основной лесообразующей породе по среднему диаметру и высоте за границами стационарного участка, но в пределах данного выдела.
Пробу для анализа грибов или ягод готовят из одного выдела, в крайнем случае - квартала, по видам. Грибы отмывают от частиц почвы и растительных остатков, ягоды очищают от растительных остатков и упаковывают.
Все пробы помещаются в полиэтиленовые пакеты, которые помещают во вторые пакеты. Между пакетами помещают этикетку с указанием даты отбора пробы, места отбора, мощности экспозиционной дозы (мкР/ч) и описание проб. Каждая проба регистрируется в полевом журнале отбора проб.
Объем проб для гамма - спектрометрического анализа должен быть, как правило, не менее 1дм3 (1 л).
Отбор проб воды осуществляют в чистые емкости (объем пробы -1л). Перед заполнением емкости предварительно ополаскивают водой. При отборе проб из открытых водоемов и шахтных колодцев нельзя взмучивать осадок на дне водоисточника, также необходимо предотвращать попадание осадков со стенок шахты в отбираемую пробу.
3. Для измерения содержания радионуклидов в лесной продукции необходимо отобранные ранее пробы подготовить с целью устранения различий в механическом составе, во влажности, в содержании органических веществ.
Пробы почвы объемов 1дм3 взвешивают и высыпают на металлический противень равномерным слоем толщиной 20-30 мм, помещают в сушильный шкаф и сушат 5 – 7 ч при температуре 130-150 0С. После сушки пробу измельчают с помощью мельницы, тщательно перемешивают, просеивают через сито с размером ячеек 2-3 мм и определяют насыпной вес пробы. Берут усредненную методом квартования необходимую для анализа навеску пробы воздушно-сухой почвы и помещают в сосуд или кювету для измерения или проведения радиохимического концентрирования.
Пробы растительных материалов взвешивают, промывают от пыли и почвы водопроводной и дистиллированной водой. Подвявшие растения не промывают. Затем растительную массу сушат в сушильном шкафу при температуре 80 - 85 0С. Сухие образцы взвешивают и записывают их вес. Высушенные образцы измельчают ножницами, фоторезаком или электромеханическим размельчителем. Оптимальный размер фрагментов должен быть около 1-5 мм.
При необходимости проводят минерализацию растений методом сухого озоления в муфельной печи. Сначала пробы обугливают при 150 - 300 0С в закрытом сосуде. После чего крышку снимают и увеличивают температуру до 450 - 500 0С. При правильном озолении зола имеет белый, кремовый или охристый цвет. После озоления пробу взвешивают, гравиметрическим методом определяют насыпной вес. Озоление требуется при определении содержания в образцах стронция - 90.
Для подготовки усредненной пробы объемом 1дм3 из больших объемов отобранной растительности первичную пробу укладывают равномерным слоем высотой 20 - 30 мм в противень из нержавеющей стали и сушат в сушильном шкафу при температуре 100 -150 0С в течение 7 часов. Далее пробу измельчают, а полученный порошок просеивают через сито с размером ячейки 2-3 мм в чистый противень. Частицы, оставшиеся в сите повторно измельчают и просеивают. Подготовленную таким образом пробу уменьшают до нужного размера путем квартования. Две части из четырех после первого деления убирают и используют как дубликаты проб. Оставшиеся две части объединяют и снова делят на четыре части. Операцию повторяют до получения необходимого объема пробы.
Метод экспрессного определения объемной и удельной активности бета - излучающих радионуклидов не требует предварительного концентрирования проб, их подготовки к анализу, изложенной выше, и заключается в прямом измерении толстых проб.
Методы подготовки образцов сельскохозяйственной продукции к радиометрическому анализу в целом не отличаются от рассмотренных методов.
Перед отбором проб проверяют однородность продукции путем измерения уровня гамма-излучения с помощью чувствительного радиометра (СРП-68), СРП-88 Н и др.). Если результаты измерений в разных точках различаются не более, чем в 2 раза, то партия продукции считается однородной по уровню загрязнения. В противном случае партию разделяют на несколько частей и повторяют измерения.
Твердые продукты после мытья и чистки измельчают ножом, кофемолкой, теркой и т.п., либо вырезают пробу нужного объема по форме, близкой к конфигурации кюветы. Вязкие высокорадиоактивные продукты (сгущенное молоко, мед и др.) разбавляют радиоактивно-чистыми растворителями для уменьшения вероятности загрязнения радиометра и измерительной кюветы. Перед разбавлением (смешиванием) для последующих расчетов определяют исходный объем (массу) изготовленной смеси. При разбавлении увеличивается время измерения и вероятность погрешности определения удельной (объемной) активности.
Для некоторых продуктов (шерсть, перо, сено, солома) для измерения удельной активности требуется уплотнение для обеспечения фиксированной геометрии измерения, соответствующей максимальному объему заполнения кюветы. При этом измерительную кювету наполняют с избытком, уплотнение достигается давлением крышки кюветы на пробу.
4. Измерение удельной и объемной активности радионуклидов цезия-134,137 в продуктах питания, воде, почве, в лесохозяйственной и сельскохозяйственной продукции осуществляется с использованием селективных сцинтилляционных радиометров (РУБ- 01П6, РКГ- 05П, РЖС - 05 и их аналогов).
После выбора типа измерительной кюветы и объема её заполнения устанавливают нормировочный коэффициент с учетом предполагаемого соотношения активности радиоизотопов цезия в пробе (ACs-137 / ACs-134).
В 1992 г соотношение активности этих изотопов для районов, подвергшихся загрязнению после аварии на ЧАЭС, было 13:1, в 1993 г. – 18:1, а в 1994г. – 24,5:1. Нормировочный коэффициент в результате этого изменяется и составляет в 1993г. – 20, а в 1994г. – 21 (для радиометров выпуска после 1.07.1990г.)
Перед измерением активности пробы определяют фоновое среднее показание радиометра, устанавливая на блок детектирования пустую кювету и проводя подряд 5- 10 измерений. Далее вычисляют значение фона (А ф = å А фi / n), которое учитывается в дальнейшем.
Около прибора не должно быть источника повышенного фона (заменяют загрязненную кювету, дезактивируют поверхность блока детектирования и свинцовой защиты). Измерение удельной (объемной) активности проводят в свинцовой защите от внешнего фона.
После определения фона заполняют кювету и устанавливают на блоке симметрично относительно его оси, проводят не менее 5 измерений суммарного воздействия излучения радионуклидов, находящихся в пробе, на блок детектирования и фонового излучения в беккерелях и вычисляют среднее значение показаний радиометра (A c = åA ci / n).
Расчет удельной активности нуклидов цезия в пробе (А m, Бк/кг) выполняют по формуле:
А m = (А c - А ф) / M, (3.5)
где М - масса пробы (навески), кг.
Аналогично рассчитывается объемная активность радионуклидов в пробе (А v , Бк / л).
При работе радиометра РУБ - 01П6 возможен режим автоматического вычитания фоновых значений.
При получении удельной (объемной) активности, близкой (в пределах погрешности радиометра) к допустимому уровню загрязненности необходимо повторить измерения на других пробах этой продукции. Заключение о пригодности использования продукции следует сделать по среднему значению полученных результатов.
В радиометрии предусмотрена возможность учёта вклада естественной активности нуклида калия - 40 в суммарную активность пробы. Учёт этого фактора необходим, когда полученная по результатам измерений активность близка к допустимому уровню загрязненности, а также при контроле продуктов с повышенным содержанием калия - 40 (бобовые, какао, гречка, свежая зелень, молоко, чай). Для учета вклада нуклида калия - 40 в суммарную активность пробы радиометр переводят в режим измерения вклада калия -40 в пробе. Далее измеряют фон в “калиевом окне” и вычисляют его среднее значение. Потом определяют среднее значение от суммарной активности пробы в “калиевом окне” и удельную (объемную) активность нуклида калия - 40, исключая фоновое излучение (Акм=(Акс - Акф) / М, где М – масса пробы (навески), кг).
Значение удельной или объемной активности радиоизотопов цезия в пробе Апm (Бк/кг) или Апv (Бк/л) с поправкой, учитывающей вклад калия – 40, определяют по формулам: Апm = Аm – Акm,; Anv = А v - А кv, (3.6; 3.7)
где А m и А v -удельная и объемная активность пробы без поправки на содержание калия - 40, определенные в общем режиме, Ак m и Ак v - удельная и объемная активности пробы в калиевом окне радиометра, Бк/кг, Бк/л.
Приведенная методика расcчитана на измерение активности радионуклидов цезия-134, 137, поэтому наличие в пробе других гамма – излучающих нуклидов будет вызывать дополнительную погрешность.
Например, при наличии в пробе до 20% нуклидов рутения – 106 + радия -106 и до 40 % церия - 144 и празеодима - 144 дополнительная погрешность может достигать - ± 30%. Эта погрешность от присутствия данных нуклидов в пробах внешней среды, загрязненных при аварии на ЧАЭС, начиная с 1990 г. составляет не более ± 10%. В настоящее время эта дополнительная погрешность мала и может не учитываться.
Измерения активности и состава радионуклидов выполняются гамма-спектрометрическим методом, который основан на измерении спектра гамма – излучения, содержащихся в пробе почвы или растительного материала радионуклидов, идентификации радионуклидов по пикам полного полгощения энергии гамма-излучения и расчета объемной активности радионуклидов в пробе по площади фотопика с учетом выхода гамма-квантов на один акт распада нуклида и абсолютной эффективности детектора, определяемой с помощью образцовых источников гамма-излучения.
В универсальном спектрометрическом комплексе (УСК, “Гамма Плюс”) предусмотрено измерение удельной (объемной) активности проб внешней среды, содержащих до 4-х радионуклидов из следующего перечня: цезий -137; калий -40, радий -226, торий -232, по спектру гамма-излучения и для измерения удельной (объемной) активности стронция -90 + иттрия -90 и калия -40 находящихся в объектах внешней среды, по их бета - излучению.
Спектрометрический комплекс предназначен для измерения активности как необработанных (“сырых”) проб, так и проб, подвергнутых специальной обработке с целью снижения значения минимальной измеряемой активности.
Энергетический диапазон регистрируемого гамма- и бета- излучения составляет от 300 до 3000 кэВ УСК “ГАММА ПЛЮС” состоит из двух независимых спектрометрических трактов (гамма-тракта и бета-тракта), работающих с одним персональным компьютером, имеющим программное обеспечение для обработки гамма-, и бета – спектров. В качестве регистрирующих устройств используются сцинтилляционные блоки детектирования, а также предусмотрена свинцовая защита (СЗГТ -01, СЗБТ -01).
В качестве стандартной геометрии измерений в гамма -тракте используются сосуды Маринелли объемом 1 л, 0,5 л, а в бета -тракте - кювета диаметром 70 мм. В гамма-тракте геометрия измерения дополняется пластмассовой чашкой Петри диаметром 90 мм.
Подготовленные пробы для определения удельной (объемной) активности по спектру гамма-излучения помещают в сосуд Маринелли, заполняя его до отметки, определяющей 1 дм3, после чего сосуд закрывают крышкой и взвешивают.
Определяют насыпную плотность r по формуле:
r = (m1 - m0) / V, г/см3 , (3.8)
где m1 - масса заполненного сосуда, г; m0 - масса пустого сосуда, г; V - рабочий объем измерительной кюветы.
Диапазон плотностей измеряемых проб составляет от 0,3 до 1,5 г/см3 с эффективным атомным номером Z эфф < 15.
Подготовленные пробы для измерения удельной (объемной) активности стронция - 90 (навески прокалённой почвы, золы растений и т.п., массой 10 - 20 г.) уплотняют преcсованием в измерительной кювете.
В день выполнения измерений необходимо измерить фоновую (нулевую) активность. Для снижения фонового облучения нужно максимально удалять контрольные источники и пробы, не участвующие в измерениях, от блока детектирования.
После выполнения энергетической колибровки, которая проводится перед началом каждого измерения, определяют удельную (объемную) активность проб, установленных в измерительных кюветах на торец блока детектирования. Время измерения – 1800 с. Убрав измерительную кювету с торца блока детектирования и закрыв крышку защиты проводят измерение фона (1800с). В дальнейшем фоновое измерение учитывается при определении истинной активности пробы.
Измеренную удельную или объемную активность радионуклидов в пробах сравнивают с допустимыми уровнями (таблице 3.1.), на основании этого делают заключения о возможности использования продукции лесного хозяйства.
Таблица3.1 - Допустимые уровни содержания цезия – 137 и стронция -90 в продукции лесного хозяйства
| Наименование продукции | Удельная активность, кБк/кг(Кu/кг) | ||
| Цезий -137 | Стронций –90 | ||
| 1. Лесоматериалы круглые неокоренные 2. Лесоматериалы круглые окоренные: кряж для производства промышленной тары, лыжный кряж, брус строительный, доски, столбы и т.д. 3. Кряж для изготовления топорищ, черенков, деталей инструментов и сельскохозяйственных орудий, используемых вне жилых помещений 4. Кряж для изготовления мебели, паркета, шкатулок и других изделий, используемых в быту; резонансный кряж для изготовления музыкальных инструментов 5. Древесина дровяная топливная 6. Древесина для строительства жилья 7. Семена древесных и кустарниковых пород 8. Древесная зелень | 11,1 (3 *10-7) 3,1 (8,5 *10-8) 3,1 (8,5 *10-8) 2,2 (6,0 *10-8) 1,4 (4,0 *1,0-8) 0,37 (1,0 *10-8) 7,4 (2,0 *10-7) 0,6 (1,6 *10-8) | 5,2 (1,4 *10-7) 2,3 (6,2 *10-8) 2,3 (6,2 *10-8) 0,52(1,4*10-8) 0,37(1,0*10-8) 5,2 (1,4 *10-7) 2,5 (1,4 *10-7) 0,1 (3,8 *10-9) | |
Задание. Освоить порядок проведения радиационного обследования леса при главном, промежуточном и побочном пользовании. Дать характеристику работам постоянного радиационного контроля на стационарных участках. Ознакомиться с типовым оборудованием для отбора проб почвы и растительности, методикой отбора, применяемой в лесном хозяйстве, методами подготовки проб к радиометрическому и спектрометрическому анализу и с правилами измерения удельной и объемной активности продукции лесного и сельского хозяйства.
Список рекомендуемой литературы
1 Ефимцев, Ю.А. Справочник. Средства индивидуальной защиты работников лесного хозяйства / Ю.А. Ефимцев. - М.: Агропромиздат, 1989.-240 с.
2 Ильин, Л.А. Радиационная безопасность и защита / Л.А. Ильин, В.Ф. Кириллов, И.П. Коренков..- М.: ”Медицина”, 1996.-336 с.
3 Марадудин, И.И. Руководство по радиационному обследованию лесного фонда (на период 1996-2000гг.) / И.И. Марадудин, А.В. Панфилов, Т.В. Русина. - М.: Рослесхоз, 1995.-34 с.
4 Методика выполнения гамма- спектрометрических измерений активности радионуклидов в пробах почвы и растительных материалах.-М.: Рослесхоз, 1994.-16 с.
5 Методика радиохимического определения стронция- 90 в пробах почвы и растительных материалов.- М.: Рослесхоз,1994.-17 с.
6 Мурахтанов, Е.С. Особенности лесного хозяйства и лесоустройства в объектах, загрязнённых радионуклидами / Е.С. Мурахтанов. - Брянск, 1991.-93 с.
7 Нормы радиационной безопасности (НРБ-96); Гигиенические нормативы.- М.: Госкомсанэпиднадзор России, 1996.-126 с.
8 Правила по охране труда в лесной, деревообрабатывающей промышленности и лесном хозяйстве.- М,1989. -269 с.
9 Руководство по ведению лесного хозяйства в зонах радиоактивного загрязнения от аварии на Чернобыльской АЭС (на период 1997-2000гг.).- М.: Рослесхоз, 1997.-119 с.
10 Шелухо, В.П. Радиационная безопасность. Методические указанния к практическим занятиям для слушателей курсов повышения квалификации и переподготовки работников лесного, лесоохотничьего и сельского хозяйства и студентов всех факультетов БрТИ / В.П. Шелухо. – Брянск: БрТИ, РИО, 1992.-74 с.
Содержание
Введение…………………………………………………………………………3
1 Радиационный контроль. Ограничение облучения от радиоактивных
источников……………………………………………………………………….4
2 Радиационная безопасность работников лесного хозяйства в условиях
радиоактивного загрязнения лесного фонда…………………………………14
3 Радиационное обследование лесных земель и лесных ресурсов……….….24
Список рекомендуемой литературы……………………………………………39
Дата добавления: 2015-07-18; просмотров: 89 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Указания к выполнению заданий | | | Задача №69. |