Радиационная безопасность в ускорительных комплексах является одним
из центральных направлений при проектировании, эксплуатации и
модернизации установок. Высокоэнергетические пучки заряженных частиц
ионизируют вещество, вызывают образование вторичных частиц и излучений,
что в совокупности формирует сложные радиационные поля. Для защиты
персонала и окружающей среды разработана система норм радиационной
безопасности, регламентирующая предельно допустимые дозы, правила работы
с источниками и методы контроля.
Основные категории облучения
В соответствии с международной практикой и отечественными
стандартами, различают три основные категории лиц по отношению к
радиационному воздействию:
- Персонал группы А – лица, непосредственно
работающие с ускорителями и подверженные профессиональному воздействию
ионизирующих излучений.
- Персонал группы Б – сотрудники, находящиеся вблизи
зон радиационного риска, но не работающие напрямую с источниками.
- Население – лица, которые могут подвергаться
воздействию в результате эксплуатации ускорительных комплексов, но не
связаны с профессиональной деятельностью в данной области.
Предельно допустимые дозы
Нормирование основано на понятии эффективной дозы (в
зивертах, Зв), учитывающей как вид излучения, так и
радиочувствительность тканей.
- Для персонала группы А годовой предел эффективной
дозы составляет порядка 20 мЗв в среднем за 5
последовательных лет, при этом в отдельный год доза не должна превышать
50 мЗв.
- Для персонала группы Б предел дозы снижен примерно
в 5 раз, что соответствует не более 5
мЗв/год.
- Для населения допустимая доза составляет не более
1 мЗв/год.
Помимо эффективной дозы, нормируются эквивалентные
дозы для отдельных органов и тканей. Например, для хрусталика
глаза у персонала предельное значение составляет 20
мЗв/год, для кожи и кистей рук — 500
мЗв/год.
Система принципов
радиационной безопасности
Фундамент радиационной безопасности образуют три базовых
принципа:
- Обоснование – никакая деятельность, связанная с
облучением, не допускается, если она не приносит общественно полезного
результата.
- Оптимизация – дозы облучения должны поддерживаться
на возможно низком уровне (принцип ALARA – As Low As Reasonably
Achievable).
- Нормирование – строгий учет предельно допустимых
доз для всех категорий лиц.
Контроль и
мониторинг радиационной обстановки
Организация радиационного контроля в ускорительных центрах
включает:
- Персональный дозиметрический контроль –
индивидуальные дозиметры у работников группы А, накопительные или
электронные приборы с регистрацией в реальном времени.
- Объектовый контроль – система стационарных
дозиметров и газоразрядных счетчиков в зонах ускорителя, залах
экспериментов, служебных помещениях.
- Экологический мониторинг – регулярный анализ
радиационного фона на прилегающей территории, контроль сточных вод,
воздуха и грунта.
Радиоактивность
наведённых материалов
При работе ускорителей возникает явление индуцированной
радиоактивности – активация конструкционных материалов,
мишеней, охлаждающих жидкостей. Это требует строгих норм обращения с
радиоактивными отходами:
- выделение специальных зон временного хранения,
- использование роботизированных манипуляторов для демонтажа
активированных элементов,
- выдержка материалов до снижения активности ниже допустимых
уровней,
- утилизация в соответствии с радиационно-гигиеническими
нормативами.
Защитные барьеры и
экранирование
Основной способ обеспечения радиационной безопасности —
радиационная защита путем экранирования:
- бетонные и свинцовые экраны применяются для защиты
от гамма- и нейтронного излучения;
- поглотители быстрых нейтронов (борсодержащие
материалы, полиэтилен с добавками лития) уменьшают поток вторичных
нейтронов;
- геометрическое экранирование (лабиринты, утолщения
в стенах) снижает интенсивность рассеянного излучения.
Организационные меры
безопасности
Помимо технической защиты, важнейшими являются организационные
меры:
- четкое разграничение зон доступа (контролируемые, наблюдаемые,
свободные),
- система сигнализации и блокировок при включении ускорителя,
- регулярное обучение и аттестация персонала,
- строгий учет и архивирование дозовых нагрузок сотрудников.
Международные и национальные
нормы
Основные нормы разрабатываются на основе рекомендаций МКРЗ
(Международная комиссия по радиационной защите) и
МАГАТЭ, которые адаптируются в национальные стандарты.
В России действует Нормы радиационной безопасности
(НРБ-99/2009) и Основные санитарные правила обеспечения
радиационной безопасности (ОСПОРБ-99/2010). В Казахстане,
странах СНГ и Евросоюзе применяются аналогичные документы,
гармонизированные с международными рекомендациями.