Радиациялық қауіпсіздік негіздері: иондаушы сәуледен инженерлік қорғаныс және радиоактивті заттардың қоршаған ортаға таралуы

 ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ Қ.И.СӘТБАЕВ атындағы ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ ТЕХНИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ Өнеркәсіптік экология және қауіпсіздік кафедрасы Курстық жұмыс Тақырыбы: Радиациялық қауіпсіздік негіздері жөніндегі курстық жұмыс Тексерген: Жақсыбаев Г.С. Орындаған: Наушебаев Қ.Х. Тобы: ИЗОС-03-1 к Алматы 2005 Мазмұны Кіріспе 3 1.Ионизацияланған сәуле шашудан инженерлік қорғаныс жүйесі 4 1.1 Ионизацияланған сәуле шашу әсерін азайту үшін инженерлік 1.2 Сәуле шашу әсерін азайту үшін қолданатын қорғаныс 2. Радиоактивтік заттардың қоршаған ортаға таралуы үшін төленетін 3 Курстық жұмыстың орындалу үлгісі 9 3.1 Иондаушы сәуле шашудан инженерлік қорғау 9 3.2 Сәуле шашу шектеулі деңгеңге дейін азайту үшін 3.3 Радиоактивтік заттардың қоршаған ортаға таралуы үшін төленетін Қорытынды 16 Пайдаланылған әдебиеттер тізімі: 17 Кіріспе Қазіргі заманғы ғылыми-техникалық прогресстің қарыштап алға басуы адамзат Бұл курстық жұмыс осындай қауіп-қатерлі радиациялық ластануды алдын 1.Ионизацияланған сәуле шашудан инженерлік қорғаныс жүйесі 1.1 Ионизацияланған сәуле шашу әсерін азайту үшін инженерлік Қорғаныс экрандардың қалыңдығын есептегенде қорғаныс шараларын қолдану қажеттігін -сәуле көзінің гамма эквиваленті; -сәуле көзіне дейінгі арақашықтық; -изотроптық сәуле шашудың спектральдық құрамы; -тиімді дозаның шегі; -ионизацияланған сәуле көзімен жасалынған жұмыс апта ұзақтығы. Нүктелік изотроптық ионизацияланған сәуле көзінің экспозициялық дозасының қуаты Pэкс=Q∙Kγ/R2=М∙8,4/ R2 Pэкс- экспозициялық доза қуаты, Р/сағ; Кγ-көздің гамма сәулесі, P∙см2/(сағ∙мКи); Q-көз активтігі, мКи; R-көз бен адам арасының қашақтығы, см; 8,4-тұрақты сан, Р см2 /(сағ∙м Ки∙мг-эквRa) М-көздің гамма-эквиваленті, мг-эквRa. Ионизацияланған сәуле көзімен жұмыс істеудің жылдық уақыт қоры: t=N∙tа N-бір жыл ішіндегі апта саны; tа-аптадағы жұмыс уақыты белгілі, экспозициялық қуат бойынша, жылдық Dэкс= М∙8,4/ R2∙t=Pэкс∙t, 1-кестеде техногендік сәуле шашуға ұшырағандағы негізгі шектеулері көрсетілген 1-кесте Дозалар Нормаланған көрсеткіш Шектеулі доза Тиімді доза А тобындағы персонал В тобындағы персонал 20 мЗв жылына орташа есеппен кейінгі кез келген Осы категориялардағы адамдарға рауалы дозаның шегін анықтаймыз және Dэксшдм=Dшдм/9,3, Егер 9,3-айналдырмалық коэффициент, мЗв∕P; Dшдм-доза шектеуі 1-кесте бойынша, мЗв. Егерде Dэкс≤Dэксшдм сақталмаса онда қорғаныс шараларын жүргізіп дозаны 1.2 Сәуле шашу әсерін азайту үшін қолданатын қорғаныс Сәуле шашу әсерін азайту деңгейі мына формуламен анықталады: К=Dэкс / Dэксшдм Сәуле шашу әсерінің азаю деңгейінің і-топтағы энергия шашу Кі=K∙nj/100 Мұнда n-і топтағы энергия көздерінің жалпы сәуле шашуға Белгілі сәуле шашу әсерінің азаю деңгейін (К). Гусев 2-кесте і-топтағы энергия спектрінен қорғау экранының қалыңдығын есептеу қорытындысы № Е, МэВ n, % K d, см 1 J Спектрдің басты сызығы (d) деп қалың қорғаныс экранын егер (dб-dбә)=0, онда d=dб+∆0,5, егер 0∆бә0,5, онда ∆0,5=∆б0,5 егер ∆бә0,5>∆б0,5, онда ∆0,5=∆бә0,5 ∆б0,5-бас спектр сызығының жартылай азаю қалыңдығы, см; ∆бә0,5-бәсекелес спектр сызығының жартылай азаю қалыңдығы, см. Әдістемедегі салыстырмалы дәлдік мөлшерін есептей отырып, экран қалыңдығы Dф=1,3∙d 2. Радиоактивтік заттардың қоршаған ортаға таралуы үшін төленетін Әдістеме радиоактивтік заттармен қоршаған ортаның ластануы үшін төленетін Алғы шарттар: -қоршаған ортаға таралған радиоактивтік заттардың көлемі (жоба бойынша -таралған радионуклидтердің қабылданған нормалар регламенттері бойынша және бөліну -радиологиялық программаларда белгіленген жылдың орташа шығын көлемі. Кәсіпорындардан түсетін төлемдер кәсіпорынның техникалық жұмыс жағдайына байланысты Төлем нормативі радиоактивтік заттар таралғанда қоршаған ортаны ластаушы Р=З/Мн, З-жылдық орташа шығын, радиоактивтік таралуды тоқтатуға және кеткен Мн-жылдық қорытынды келтірілген нормативтік ластану көлемі (аймақ бойынша Келттірілген жылдық радиоактивтік заттармен ластану көлемі, кәсіпорындардың келтірілген n Мн =∑Мнj=∑ ∑mnji∙Ki∙Ni j=1 Мнj-келтірілген жылдық нормативтік радиоактивтік заттармен j -кәсіпорындардың ластану Mнj,i-i-радионуклидтің табиғи бірлікпен есептегендегі нормативтік ластану мөлшері (j-кәсіпорындағы), Кi-і-радионуклидтің радиациялық қауіптілік коэффициенті (Ә қосымшасын қараңыз); n-аумақтағы кәсіпорындар саны; k-аумақтағы кәсіпорындардан шыққан радионуклидтер саны; i-радионуклид түрі; Ni-i-радионуклидтің жардылай бөліну периодын ескеруші коэффициент: N=tg Ti/TCs-137 Тi-і-радионуклидтің жартылай бөліну периоды, жыл; ТCs-137-Сs-137 изотоптың жартылай бөліну периоды, жыл; Егер ТiDэксшдм (486,864 Р>2,15Р), сондықтан қорғаныс экраны қажет. 3.2 Сәуле шашу шектеулі деңгеңге дейін азайту үшін Еселеп азаю әсерін (5) формуламен табамыз K=486,864 / 2,15=226,4 і-топтағы энергиялы сәуле шашу көзінің еселеп парциальдық азаюының K1=226,4 ∙ 25/100=56,6 K2=226,4 ∙ 5/100=11,32 K3=226,4 ∙ 20/100=45,28 K4=226,4 ∙ 20/100=45,28 K5=226,4 ∙ 20/100=45,28 K6=226,4 ∙ 10/100=22,64; Қорғаныс экранын жасауға темірді қолданамыз (тығыздығы 7890 кг/мм3). А қосымшасындағы Кi және Еi мәндері арқылы (Гусев d1=16,9+17,6 – 16,9/60 – 50 ∙ (56,6 – d2=10,0+12,2 – 10,0/20 – 10 ∙ (12,2 – d3=6,6+ 7,1 – 6,6/50 – 40 ∙ d4=9,8+10,3 – 9,8/50 – 40 ∙ (50 d5=18,2+19,1 – 18,2/50 – 40 ∙ (50 d6=10,3+11,4 – 10,3/30 – 20∙ (22,64 – 20)=10,59 Қорытындысы: 2.В-кесте Есеп қорытындысы Еі, МэВ nі, % Кі di, см 2 1,5 0,3 0,6 3 1 25 5 20 20 20 10 56,6 11,32 45,28 45,28 45,28 22,64 21,52 10,48 6,86 10,06 18,67 10,59 Спектрдің бас сызығы деп, ең көп қалыңдықты қажет dб=d5= 21,52 см; Келесі спектр сызығын бәсекелес деп атаймыз: dбә=d1=18,67 см; 5) dб и dбә үшін сәуле шашу әсері dб→∆1/2б=4,4 см, dбә→∆1/2бә=3,9 см, себебі ∆1/2б>∆1/2бә (4,4 см >3,9 см), онда ∆1/2=4,4 6) Бас сызық пен бәсекелес сызық айырмасын (21,52 – 18,67)=2,84 см >4,4 см, Сондықтан экран қалыңдығы (7) формула бойынша d=18,67+4,4=23,07 см; Әдістемедегі қателік мүмкіндігін ескерсек, 30% қауіпсіздік коэффициентін dф=1,3∙23,07=30 см. 3.3 Радиоактивтік заттардың қоршаған ортаға таралуы үшін төленетін Аумақта радиоактивтік қалдықтармен қоршаған ортаны ластайтын 6 кәсіпорын: 3.В-кестеде нормативтік және нақты (факт) аумақтық ластанудың көрсеткіштері 3.В-кесте Ластайтын 6 кәсіпорын Ластану мөлшері Кәсіпорындар ХМЗ ГМЗ АЭС ТКК ХЗ КБ Нормативтік 6∙109 9∙1010 6∙1012 8,1∙1011 6,7∙1011 7∙1011 Нақты (факт) ? 7∙1010 6∙1012 8,1∙1011 6,7∙1011 5∙1011 Аумақтық бағдарламалар бойынша жылдың радиоэкологиялық шараларына кететін шығын 4.В-кесте ХМЗ-дегі радиоактивтік ластанушы заттар құрамы Радиоактивтік заттар Нақты ластану мөлшері Жартылай ыдырау периоды Na-22 Pu-238 Sr-89 Cl-144 Be-7 Sr-90 108 4∙109 5∙109 4∙108 8∙109 107 88 жыл 51 тәулік 284 тәулік 0,147 жыл 29 жыл (11) формуламен жылдық қорытынды аумақтық нормативтік радиоактивтік заттардың Mн=6∙109+6∙1012+8,1∙1011+6,7∙1011+7∙1011=82,76 ∙ 1011келБк; Радиоактивтік заттардың ластандырғаны үшін нормативтік төлем мөлшері (10) Р=108/(82,76 ∙ 1011)=0,012 ∙ 10-3тг/келБк; Химия-металлургиялық заводтағы (ХМЗ) келтірілген нақты ластану көлемін (11) Жартылай бөліну периодын ескеруші коэффициентті (Nі), (12) формуламен N1=1, себебі Т1