Авторы
В.М. Новиков, О.С. Морозов (Российский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова)
Радиационный контроль становится неотъемлемой частью контроля промышленной продукции, бытовых и промышленных отходов, мониторинга окружающей среды и выявления мест радиационного загрязнения. Он осуществляется на контрольно-пропускных пунктах административных зданий и предприятий, занимающихся добычей, переработкой и использованием ядерных материалов и радиоактивных веществ, на пунктах таможенного контроля, транспортных узлах с помощью радиационных мониторов, способных выявлять небольшие кратковременные изменения радиационного фона.
В последнее время, вследствие расширения области использования, повышается опасность несанкционированного распространения ядерных материалов (ЯМ) и радиоактивных веществ (РВ), пригодных для террористических актов и создания ядерного оружия, а также риск радиационного загрязнения окружающей среды и его негативного воздействия на здоровье населения.
Борьба с незаконным оборотом ЯМ и РВ является одной из основных задач действующей в Российской Федерации системы учета, контроля и физической защиты ядерных материалов. Ответственным за аппаратурное обеспечение этой системы определено ФГУП «ВНИИА». В последние годы усилия сотрудников этого института направлены на создание современной аппаратуры радиационного мониторинга, способной решить все поставленные задачи и удовлетворяющей жестким требованиям, принятым в РФ.
Достоинства приборов ВНИИА
Разработанную и серийно изготавливаемую в ВНИИА аппаратуру отличает ряд особенностей. Это оборудование представляет собой комплект радиационных мониторов, выполненных по общим техническим решениям и совмещенных по основным характеристикам с единой системой метрологического обеспечения, что повышает надежность обнаружения ЯМ и РВ и упрощает техническое обслуживание приборов при эксплуатации.
Специалисты ВНИИА впервые в мире смогли создать аппаратуру подобного назначения, универсальную в применении. Оборудование работает в широком температурном, влажностном и механическом диапазоне, характерном для российских условий, имеет малые габаритные размеры и массу. Структурная гибкость и малые габариты конструктивных блоков позволяют быстро и легко, без существенных доработок укомплектовать пункты контроля любого типа (пешеходные, транспортные и прочие), в том числе находящиеся в эксплуатации, а также оборудовать мониторами дверные проемы, конвейерные установки и т.д.
Использование низковольтного (5-12 В) питания выносных блоков детектирования обеспечивает безопасность эксплуатации радиационных мониторов. Еще одним достоинством является низкая, по сравнению с аналогичной продукцией других производителей, стоимость аппаратуры.
На радиационные мониторы ТСРМ61, «Гном», «Страж» получены сертификаты соответствия Госстандарту РФ. Ими оборудованы многие предприятия России, в том числе атомные станции. Это оборудование также поставляют в США и КНР.
В настоящее время близки к завершению работы по созданию новой аппаратуры – автоматизированных стационарных мониторов ТСРМ61-04.04, ТСРМ82, ТСРМ85, носимого нейтронного монитора МНН-1 и ручных радиационных мониторов «Гном-2» и «Гном-5». Воплощая все достоинства ранее созданного оборудования, они имеют повышенную чувствительность и уровень автоматизации, улучшенные массогабаритные характеристики и расширенную область применения.
Стационарные и ручные мониторы
Системы радиационного мониторинга ТСРМ61, ТСРМ82, ТСРМ85 и ТСРМ61-04.04 интегрируются в любую автоматизированную систему безопасности через последовательный порт с интерфейсом RS-232 (RS-485) и позволяют оперативно проводить диагностику, регулирование и изменение параметров работы монитора.
Блочно-модульный принцип построения мониторов позволяет не только обеспечивать возможность их адаптации к различным конфигурациям зоны контроля, но и за счет изменения количества и типа блоков детектирования (γ- или нейтронного излучения) менять порог обнаружения ЯМ и РВ, приспосабливая мониторы для контроля различных объектов (пешеходы, транспортные средства и т.д.).
С помощью комбинированного пешеходного монитора ТСРМ61-04.04 возможно зафиксировать и различить ядерные материалы и металлические предметы, что обеспечивает обнаружение ЯМ, экранированных металлом.
Особенностью носимого монитор нейтронного излучения МНН-1 является его размещение на теле оператора и высокая чувствительность при небольшой массе.
Опыт эксплуатации радиационных мониторов подтвердил их высокую эффективность при контроле различных объектов. Например, по информации ГУП «Экотехпром», при проведении радиационного контроля твердых бытовых отходов (ТБО) с их помощью несколько раз было зафиксировано наличие в бытовых отходах упаковок с радиоактивными веществами. На полигонах ТБО, дополнительно оборудованных ручными мониторами «Гном», радиоактивные вещества обнаруживались еще в кузове мусоровоза. Как правило, при этом присутствовали представители ГУП МосНПО «Радон», Роспотребнадзора (Госсанэпиднадзора), ГУ ГОЧС.
Очевидно, что радиационный контроль – назревшая необходимость и гарантия экологической безопасности не только при обращении с отходами, но и в рамках реализации других технологий. Радиационные мониторы являются современной и надежной аппаратурой обеспечения радиационной безопасности окружающей среды, в максимальной степени удовлетворяющей требования потребителей.
Авторы: В.М. Новиков, О.С. Морозов (Российский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова)
Дата публикации: IV квартал 2008 года
Таблица 1. Технические характеристики ручных радиационных мониторов
Технические характеристики | ГНОМ | СТРАЖ-2 | ГНОМ-2 | ГНОМ-5 | МНН-1 |
Порог обнаружения,* 235U, г Pu, г | 2 0,15 | 0,3 0,03 | 0,5 0,05 | - 10 | - 30 |
Вид регистрируемого излучения | γ-излучение | n-излучение | |||
Диапазон рабочих температур, °С | -40 – +50 | -30 – +50 | -40 – +50 | -40 – +50 | -40 – +50 |
Масса монитора, кг | 0,43 | 2,2 | 0,75 | 0,65 (1,2) | 3 |
Объем, дм3 | 0,5 | 3,2 | 0,46 | 0,64 | 5 |
Время непрерывной работы, ч | 30 | 50 | 30 | 30 | 12 |
* расстояние от источника излучения для МНН-1 – 1 м, для в «Гнома» – 10 см, для «Стража-2» – 15 см
Таблица 2. Технические характеристики автоматизированных стационарных радиационных мониторов
Технические характеристики | ТСРМ61 | ТСРМ82 | ТСРМ61-04.04 | ТСРМ85 |
Порог обнаружения γ-канала 235U, г Pu, г Порог обнаружения n-канала Pu, г Порог обнаружения металла, г |
1,8* 0,15*
- - |
1,8* 0,15*
- - |
10* 0,3*
- 100 |
- -
100** - |
Вид регистрируемого излучения | γ-излучение | n-излучение | ||
Диапазон рабочих температур, °С | -40 – +50 | -40 – +50 | +5 – +45 | -40 – +50 |
Количество блоков детектирования | 1-8 | 1-8 | 4 | 1-8 |
Масса составных частей: блок детектирования γ-излучения, кг блок детектирования n-излучения, кг блок питания и управления, кг Масса монитора, кг |
2,5 - 5,4 21 |
1,3 - 3,2 10 |
2,5 - 5,4 55 |
- 6 (11) 3,3 30 |
* на расстоянии 50 см за 3 с
** при скорости прохода 1 м/с