1 сентября 2009

Проблемы паспортизации радиоактивных отходов

Atomic-Energy.ru
Мобильный спектрометр y-излучения-МДГ-01Д "Садовник"

Для выполнения требований по обеспечению безопасности при обращении с радиоактивными отходами, предприятия, независимо от организационно-правового статуса и формы собственности, должны располагать современными техническими средствами, обеспечивающими оперативное решение задач учета и контроля РВ и РАО. Или, в соответствии с мировой практикой, пользоваться услугами организаций, имеющих технические возможности, квалифицированный персонал и разрешение на проведение таких работ.

Компетентные органы РФ большое внимание уделяют системе контроля и учета РВ и РАО, но в основном их усилия направлены на совершенствование норм и правил системы учета и контроля и информационной поддержки отчетной документации в системе государственного учета и контроля радиоактивных веществ и радиоактивных отходов (СГУК РВ и РАО).

Одним из основных факторов, обеспечивающих безопасность при обращении с РАО, включая его адресное размещение и безопасное хранение, является достоверное определение таких учетных характеристик отходов, как радионуклидный состав, суммарная активность, удельная активность каждого радионуклида, масса РАО. В настоящее время требования к точности учетных измерений на федеральном уровне не установлены. Каждая из организаций, осуществляющих обращение с РАО, делает это самостоятельно, опираясь на используемые технологии, оценки дозовой нагрузки на работников и требования, вытекающие из условий размещения РАО на временное или длительное хранение.

К сожалению, пока не получили практического воплощения мероприятия, продекларированные в «Правилах организации системы государственного учета и контроля радиоактивных веществ и радиоактивных отходов»: «по оснащению …. организаций, осуществляющих деятельность по производству, использованию, утилизации, транспортировке, хранению и захоронению радиоактивных веществ и радиоактивных отходов, - необходимыми техническими средствами и оборудованием для измерения характеристик радиоактивных веществ и радиоактивных отходов…», и в «Положении о государственном учете и контроле радиоактивных веществ и радиоактивных отходов в Российской Федерации»: «разработка нормативных и методических документов, обеспечивающих функционирование системы учета и контроля, включая методики определения количества, активности, радионуклидного состава РВ и РАО, находящихся в пунктах (местах) нахождения и хранения».

В настоящее время на многих предприятиях отсутствуют средства измерений, позволяющие в сжатые сроки определять радиационные и физико-химические характеристики РАО. Также нет единого нормативного документа, регламентирующего контролируемые параметры РАО и методики выполнения измерений для их определения при выполнении процедур характеризации отходов.

Недостатки технических средств характеризации РАО

Некоторые предприятия располагают достаточной нормативной базой в виде норм и правил обращения с РАО, технической и методической базой для выполнения лабораторных исследований. Объектом исследований, как правило, является точечная проба из упаковки РАО, прошедшая предварительную многостадийную подготовку: измельчение, растворение, выпаривание, усреднение и т.д.

Отбор представительной пробы затруднен при наличии отходов, представляющих собой металлические конструкции, строительный мусор, фильтры, спецодежду, останки животных, грунты, растительность, химические реактивы, золу, кек и др. Корректность результатов измерений, сроки их получения (недели и месяцы), оставляют желать лучшего. Возникает проблема временного хранения партий отходов, она особенно актуальна для предприятий с большими объемами РАО, находящихся в обращении на различных стадиях переработки.

Для определения характеристик РАО типичного состава предпочтительно использовать экспрессные методы. Такие измерения являются неразрушающими в том смысле, что они не изменяют ни состояние, ни форму, ни физические и химические характеристики РВ и РАО. Желательным условием является отсутствие пробоподготовки.

 


Таблица 1. Основные характеристики некоторых отечественных паспортизаторов РАО

 

Неразрушающие методы контроля РВ и РАО реализованы рядом зарубежных фирм. Но их относительно высокая стоимость стала предлогом для разработки и создания многочисленных отечественных комплексов технических средств, имеющих многообещающее название - «паспортизаторы РАО» (таблица 1). Это более или менее удачные образцы спектрометров γ-излучения, которые могут использоваться при определении некоторых характеристик отходов, поскольку способны производить измерения радионуклидных характеристик РАО в упаковках и выдавать протокол измерений, содержащий суммарную активность упаковки, радионуклидный состав, удельную активность каждого нуклида, массу РАО, погрешность измерений.

Следует заметить, что, отдельные удачные технические и программные решения нивелируются недостатками прикладного программного обеспечения и фактическим отсутствием службы сервиса, которая могла бы поддерживать гарантийные обязательства и производить послегарантийное обслуживание технических комплексов. Этот фактор отталкивает возможного потребителя.

Характеризация РАО на ГУП МосНПО «Радон»

Трехлетний практический опыт работы, проводимой на ГУП МосНПО «Радон» в области технического и методического обеспечения учета и контроля РАО, диктует необходимость обязательного проведения учетных измерений всех первичных форм РАО, поступающих на предприятие.

Учетные измерения – измерения, результаты которых используются для определения характеристик радиоактивных веществ и РАО в соответствии с процедурами, установленными на ГУП МосНПО «Радон».

Результаты проводимых учетных измерений более правильно обозначать термином «характеризация» – описание типичных и отличительных черт, качеств (характеристик) отходов.

Проведение учетных измерений позволяет определить реальные радиационно-физические характеристики каждой упаковки РАО, что способствует повышению уровня безопасности и снижению риска появления ошибочных решений при направлении упаковок на переработку, поскольку упаковки РАО из одной партии всегда имеют различные радиационно-физические характеристики, определяющие радиационную опасность и способ обращения с ними.

Строгое определение процедур характеризации отходов на федеральном уровне отсутствует, и специалисты ГУП МосНПО «Радон» понимают его именно как проведение учетных измерений на доступном для предприятия техническом и методическом уровне.

В перечень определяемых параметров РАО входят вещественный и радионуклидный состав, удельная активность каждого нуклида и суммарная активность содержимого упаковки, ее масса, объем, мощность амбиентного эквивалента дозы γ-излучения от упаковки.

Знание радиационных характеристик и вещественного состава позволяет соблюдать требования радиационной безопасности при обращении с РАО, избегать ошибок при выборе способа переработки и прогнозировать характеристики и поведение отходов в хранилищах на длительный период времени.

Процессы обращения с РАО на ГУП МосНПО «Радон» имеют ряд особенностей, обусловленных проведением различных операций по переработке. Это разделение партии РАО и направление учетных единиц, входящих в ее состав, на различные технологические операции; различные сроки проведения технологических операций с упаковками, входящими в состав партии РАО; разделение учетных единиц с формированием новых учетных единиц; объединение учетных единиц с формированием новых учетных единиц; прекращение существования учетных единиц: образование новых учетных единиц – промежуточных и окончательных форм РАО.

Наличие в обращении большого количество упаковок требует организации информационно-технической поддержки процессов обращения с РАО. Она строится с использованием технических систем комплексного контроля радиационных и физических характеристик РАО (СКК РАО), идентификации и маркировки упаковок РАО (СИМ РАО), контроля и учета РАО (СКУ РАО).

Система комплексного контроля радиационных и физических характеристик РАО является системой характеризации РАО.

Назначение системы определяет ее техническое исполнение. В СКК РАО входят: весоизмерительные устройства-весы электронные платформенные ВТП-0.6-2 и цифровые крановые весы 4885 ЦКВ-10Т; спектрометрическая система на основе мобильного спектрометра γ-излучения-МДГ-01Д «Садовник», поворотная платформа с электроприводом для вращения упаковок массой до 600 кг и такая же платформа для контейнеров типа НЗК массой до 10 т; досмотровая система на основе рентгенотелевизионного интроскопа «Надзор-3».

Поворотные платформы с электроприводом для вращения упаковок являются дополнительным оборудованием. Вращение упаковок РАО позволяет уменьшить погрешность измерений при наличии неоднородностей по плотности матрицы наполнителя и неравномерного распределения активности в объеме упаковки.

Для снижения дозовых нагрузок работников спектрометр γ-излучения в необходимых случаях позволяет производить дистанционное управление процессом измерения.

Задача идентификации вещественного состава РАО решается при помощи рентгенотелевизионного интроскопа «Надзор-3М». Интроскоп, аналог досмотровых систем, применяемых для контроля грузов в аэропортах, изготовлен по заказу предприятия московским ФГУП «Дельта». Его использование эффективно при проведении контроля первичных форм РАО с целью обнаружения предметов и материалов, не соответствующих установленным критериям приема на назначенный вид переработки.

 


Таблица 2. Заявленные характеристики партии РАО

 

При проведении учетных измерений были выявлены многочисленные несоответствия измеренных характеристик РАО параметрам, указанным в паспорте. Несоответствия могут наблюдаться как для партии упаковок в целом, так и для одной или нескольких упаковок в партии (таблицы 2, 3).

 


Таблица 3. Измеренные характеристики партии РАО

 

Расхождение с заявленными значениями результатов измерений массы составляет 80% (при погрешности измерений 1%), активности – более 200 раз, что значительно превышает погрешность измерений, составляющую 25-40%.

Эффективность контроля и достоверность результатов измерений возрастает при проведении входного контроля первичных форм РАО (радиоактивных отходов, доставляемых на предприятие). Проводить характеризацию промежуточных и окончательных форм РАО в полном объеме не требуется, если были произведены учетные измерения первичных форм. Достаточно подтверждающих измерений некоторых характеристик отходов, остальные параметры нетрудно получить расчетным способом. Но применение этого метода требует организации системы маркировки и идентификации упаковок РАО, а также поддержания базы данных системы контроля и учета в актуализированном состоянии.

Выбор средств и методов паспортизации РАО затруднителен, так как их рынок еще не сформировался, а сами средства измерений имеют достаточно высокую цену. Представляется целесообразным стимулировать в рамках СГУК РВ и РАО разработку и опытную эксплуатацию нескольких типовых систем измерений, включая технические средства, методики измерений и специальное программное обеспечение, обеспечив финансирование работ из средств ФЦП «Обеспечение ядерной и радиационной безопасности на 2008 и на период до 2015 года».

Недостатки нормативной базы учета и контроля РАО

В ближайшее время ожидается принятие постановления правительства РФ «Об утверждении Правил организации и функционирования системы государственного учета и контроля радиоактивных веществ и радиоактивных отходов». В результате органы управления СГУК будут наделены надзорными функциями, обязательность исполнения установленного порядка паспортизации станет безусловной.

Сформулированные в новых правилах требования к составу и точности учетных измерений должны служить основой для выбора средств и методов проведения измерений. Однако на этом пути существует ряд препятствий, являющихся следствием недостатков нормативной базы системы контроля и учета, а также технических средств, обеспечивающих процедуры контроля и учета.

Требования к учету и контролю РВ и РАО, формам учетных документов и их содержанию определяются несколькими документами, ряд из которых явно устарел и должен быть пересмотрен. Так в СПОРО-2002 документ, сопровождающий РАО, называется и актом, и паспортом, а форма приходно-расходного журнала позволяет занести в графу «Порядковый номер» только два знака. По нашему мнению, после введения в действие новых правил организации и функционирования системы государственного учета и контроля радиоактивных веществ и радиоактивных отходов следует пересмотреть все основные нормативные документы, определяющие правила контроля и учета РВ и РАО в организациях, и устранить содержащиеся в них противоречия.

Очевидно, что даже при успешной реализации предложений, сформулированных выше, большинство предприятий не сможет проводить паспортизацию РАО самостоятельно, по причине отсутствия оборудования и подготовленных работников или из-за того, что приобретение аппаратуры, обучение и содержание специалистов будет обременительно с точки зрения финансирования. Выходом их этой ситуации может стать организация рынка услуг в области паспортизации РАО, внесение необходимых изменений в нормы и правила, устанавливающие пределы допустимых отклонений результатов подтверждающих измерений при передаче РАО и снижающих требования к учетным измерениям в организациях, которые временно хранят (накапливают) отходы для передачи их в специализированные организации.

***
Авторы выражают надежду, что их рекомендации будут учтены при совершенствовании системы государственного учета и контроля РВ и РАО.