11-06-13

INSTYTUT TECHNIKI CIEPLNEJ

Skażenia promieniotwórcze

im. Bohdana Stefanowskiego

POLITECHNIKA WARSZAWSKA

Bardzo istotnym zagadnieniem związanym z użytkowaniem źródeł

promieniotwórczych

jest

możliwość

powstania

skażeń

promieniotwórczych.

Tym

terminem

określamy

niepożądaną

obecność

substancji

Ochrona radiologiczna

promieniotwórczej

w

jakimkolwiek

miejscu

poza

źródłem

promieniotwórczym. Należy podkreślić, że obecność ta nie musi prowadzić do przekroczenia jakichkolwiek ustalonych dawek.

Skażenie promieniotwórcze może powstać przy normalnej pracy z otwartymi źródłami promieniowania jonizującego (tzw. normalna eksploatacja źródła) lub gdy nastąpi rozszczelnienie obudowy źródła zamkniętego (np. wskutek niewłaściwej eksploatacji lub zdarzenia dr inż. Grzegorz Maciej Niewiński

radiacyjnego).

Ochrona radiologiczna W5

Skażenia promieniotwórcze

Skażenia promieniotwórcze

Przyczyny powstania skażeń promieniotwórczych to głównie: Ze względu na trwałość lub trudności w usunięciu skażeń dzielimy je:

•zetknięcie ze źródłem otwartym,

•związane (wbudowane) – nieusuwalne lub trudno usuwalne;

•rozszczelnienie obudowy źródła zamkniętego,

•niezwiązane – łatwo usuwalne.

•nieodpowiednie magazynowanie lub transport źródeł wszelkiego typu, Skażenia

mogą

być

przypadkowe

(bardzo

niebezpieczne)

lub

•awarie i wypadki (lub katastrofy) radiologiczne.

nieprzypadkowe (przewidywalne).

Ze względu na obiekt ulegający skażeniu wyróżniamy: Skażenia przypadkowe to takie, których nie przewidziała osoba

•skażenia osobiste

wykonująca daną czynność. Nie spodziewamy się ich istnienia, a więc nie

zauważamy

związanego

z nimi

zagrożenia.

Ponieważ

są

–

zewnętrzne (skóra, włosy, odzież osobista),

nieprzewidywalne,

zatem

mogą

być

bardzo

niebezpieczne.

–

wewnętrzne (organów wewnętrznych – najbardziej groźne), Przykładem skażenia przypadkowego może być skażenie osobiste

•skażenia przedmiotów: powierzchni i naczyń (stoły, podłogi, ściany, włosów związane z nieświadomym ich dotknięciem w czasie pracy ze sondy),

źródłem otwartym.

•skażenia powietrza, wody, gleby i żywności.

1

11-06-13

Skażenia promieniotwórcze

Skażenia promieniotwórcze

Skażenia

nieprzypadkowe

są

przewidywalne

i

związane

z

Do najczęściej spotykanych należy skażenie powierzchni materiału.

wykonywaną procedurą. Są mniej niebezpieczne, ich istnienie bowiem Może się ono odbyć na drodze:

może być przez osobę wykonującą daną czynność przewidziane, a

•chemicznej (np. adsorpcja, wymiana jonowa, inne reakcje), zatem można mu przeciwdziałać lub je ograniczyć. Przykładem

•fizycznej (np. adsorpcja powierzchniowa),

skażenia

nieprzypadkowego

może

być

skażenie

przedmiotów

•mechanicznej (np. dyfuzja w mikroporach).

związane

z

dotknięciem

źródła

(przeciwdziałanie:

rękawiczki

ochronne) lub z użyciem naczyń chemicznych typu probówki, kolby itp.

Aby minimalizować zagrożenie związane z pracą ze źródłami promieniowania jonizującego (zarówno otwartymi, jak i zamkniętymi), należy prowadzić systematyczną kontrolę skażeń powierzchni. W tym celu stosuje się następujące metody:

•bezpośrednią – poprzez pomiar określonej powierzchni odpowiednią sondą i porównanie wskazań ze świadectwem wzorcowania;

•pośrednią – za pomocą tzw. „wymazów”.

Skażenia promieniotwórcze

Skażenia promieniotwórcze

Częstym skażeniem jest skażenie osobiste. Chcąc minimalizować Każde skażenie powinno być usunięte lub (gdy to jest niemożliwe) należy związane z nim zagrożenie lub wręcz je eliminować, należy prowadzić zmniejszyć pochodzące od niego promieniowanie do poziomu tła.

systematyczną

kontrolę

skażeń

osobistych,

bezpośrednią

lub

Procedurę usuwania skażenia nazywamy odkażaniem lub dekontaminacją.

pośrednią.

Metoda

bezpośrednia

polega

na

każdorazowym

Celem odkażania jest oddanie przedmiotu do ponownego (bezpiecznego) obmierzeniu się pracownika po skończonej pracy (lub po jej etapie) użytku,

ochrona

organizmu

przed

napromienieniem

zewnętrznym,

przeznaczoną do tego celu sondą radiometryczną lub miernikiem skażeniem

(zewnętrznym

lub

wewnętrznym)

oraz

obniżenie

tła

skażeń. Metoda pośrednia polega na użyciu tzw. „wymazów”. Pobiera promieniowania. Postępowanie w przypadku pojawienia się skażenia składa się je za pomocą specjalnych tamponów i następnie mierzy się ich się z następujących kroków:

aktywność.

•określenie zasięgu skażenia,

Mierniki skażeń umieszczone przy wejściu i wyjściu z pracowni

•określenie rodzaju skażenia,

radioizotopowej (tzw. śluza) nie tylko zapobiegają rozprzestrzenieniu

•przeciwdziałanie rozprzestrzenieniu się skażenia,

się skażeń (jeżeli powstają), ale również mogą zostać użyte do

•oznakowanie obszaru skażonego,

systematycznej kontroli skażeń osobistych (metoda bezpośrednia).

•ocena zagrożenia (dawek) przy podjęciu procedury odkażania, Pomiary skażeń osobistych, przedmiotów i powierzchni powinny być

•przygotowanie do dekontaminacji i jej przeprowadzenie, przeprowadzane systematycznie i ewidencjonowane.

•potraktowanie wszelkich materiałów użytych do dekontaminacji i produktów otrzymanych po tej czynności jako odpady promieniotwórcze.

2

11-06-13

Skażenia promieniotwórcze

Skażenia promieniotwórcze

Gdy poziom skażenia jest wysoki lub gdy procedura odkażania może Wyróżniamy następujące grupy metod odkażania:

doprowadzić

do

przekroczenia

dawek

granicznych

(tj.

najwyższych

•mechaniczne – szczotkowanie, odkurzanie, działanie pneumatyczne, dopuszczalnych), należy powiadomić Służbę Awaryjną Państwowej Agencji wibracyjne, usunięcie powierzchni poprzez jej ścięcie lub zeszlifowanie, Atomistyki. Instytucja ta dokona odpłatnego usunięcia skażenia.

piaskowanie, nałożenie osłon;

Można podjąć następujące działania ze skażonym przedmiotem:

•chemiczne – każda reakcja chemiczna pozwalająca na przejście atomów

•odizolować od otoczenia na czas niezbędny do „wygaśnięcia” skażenia; promieniotwórczych do roztworu odkażającego; środki odkażające to procedura stosowana jedynie dla skażeń izotopami krótkożyciowymi, roztwory kwasów, zasad i soli oraz wszelkiego typu rozpuszczalniki (także niskoradioaktywnymi

i

należącymi

do

III

lub

IV

klasy

izotopów

woda);

(radiotoksyczności); po upływie tego czasu można (po pomiarze skażenia i

•fizyczne – metody elektrolityczne, ultradźwiękowe.

stwierdzeniu, że poziom ten nie przekracza poziomu naturalnego tła) użytkować przedmiot ponownie lub, jeżeli nie jest potrzebny, potraktować go jako zwykły odpad komunalny;

•usunąć skażony przedmiot z pracowni i potraktować go jako odpad promieniotwórczy (gdy okres półrozpadu jest długi, gdy aktywność jest wysoka lub gdy cena przedmiotu jest niższa od ceny procedury odkażania), umieszczając w magazynie odpadów promieniotwórczych;

•podjąć procedurę odkażania.

Skażenia promieniotwórcze

Skażenia promieniotwórcze

Uproszczone procedury usuwania skażeń

Przy wyborze metody i środków odkażających należy się kierować Procedura

Zalecenia

następującymi względami:

1. Sprawdzić działanie radiometru.

1.Promieniowanie β oraz

•bezpieczeństwem,

2. Odczytać poziom tła poza obszarem badania.

γ należy mierzyć nie

•efektywnością,

3. Odczytać poziom skażenia.

dalej niż 1 cm od

•odpornością powierzchni odkażanej,

4. Przygotować zestaw tamponów do pomiarów

powierzchni.

pośrednich i do dekontaminacji.

2.Promieniowanie α

•ekonomiką procedury.

5. Wykonać dekontaminację.

należy zmierzyć jak

6. Powstałe odpady potraktować jako odpady

najbliżej badanej

promieniotwórcze i usunąć do przewidzianego

powierzchni lub

przepisami miejsca.

tamponu.

7. Po dekontaminacji wykonać pomiar skażeń

odkażonej powierzchni.

8. Zdarzenie opisać, a wyniki pomiarów

zewidencjonować.

3

11-06-13

Skażenia promieniotwórcze

Skażenia promieniotwórcze

Jakkolwiek

skażeń

promieniotwórczych

nie

da

się

uniknąć

•

należy używać odpowiednich urządzeń wentylacyjnych, filtracyjnych i (szczególnie przy pracy ze źródłami otwartymi), należy pracować w kanalizacyjnych;

taki

sposób

i

podejmować

takie

kroki,

by

im

zapobiegać.

•

prace należy przeprowadzać w odpowiednich pomieszczeniach (tzw.

Zapobieganie powstawaniu skażeń promieniotwórczych polega głównie teren kontrolowany lub nadzorowany), w których kontroluje się na rygorystycznym przestrzeganiu następujących wytycznych: dozymetrycznie „wejście” i „wyjście” (tzw. bramki), z wydzielonym

•wszystkie

prace

z

substancjami

promieniotwórczymi

należy

pomieszczeniem socjalnym;

przeprowadzać w pracowniach izotopowych odpowiednich klas (I, II, III

•

prowadzić właściwą gospodarkę źródłami i odpadami;

lub Z);

•

stosować właściwą odzież ochronną;

•prace należy wykonywać zgodnie z zatwierdzoną instrukcją pracy (IP);

•

stale podnosić kwalifikacje pracowników (szkolenia).

•wszystkie

prace

z

substancjami

promieniotwórczymi

należy

przeprowadzać

pod

nadzorem

osoby

posiadającej

uprawnienia

inspektora ochrony radiologicznej (IOR) odpowiedniego stopnia; Przy wyborze metody i środków odkażających należy się kierować

•należy

używać

odpowiednich

urządzeń

laboratoryjnych,

osłon,

następującymi względami:

przyrządów pomiarowych i dozymetrycznych;

•

bezpieczeństwem,

•

efektywnością,

•

odpornością powierzchni odkażanej,

•

ekonomiką procedury.

Skażenia promieniotwórcze

Odpady promieniotwórcze

W przypadku źródeł zamkniętych, jedną z przyczyn powstania skażeń Odpady promieniotwórcze to materiały lub przedmioty o różnych promieniotwórczych jest rozszczelnienie obudowy źródła zamkniętego.

stanach

skupienia,

zawierające

w

swym

składzie

substancje

Istotna zatem jest systematyczna kontrola szczelności tego typu źródła.

promieniotwórcze, których dalsze wykorzystanie jest niemożliwe (niska Znane są trzy metody badania szczelności źródeł zamkniętych: aktywność, duże rozcieńczenie itp.) bądź nieopłacalne.

•bezpośrednia;

Źródłami odpadów promieniotwórczych mogą być:

•pośrednia;

•kopalnie rud uranu oraz zakłady ich przeróbki;

•zanurzeniowa.

•zakłady produkcji paliwa jądrowego i przeróbki paliwa wypalonego; Dwie

pierwsze

polegają

na

pomiarze

skażeń

z

powierzchni

•eksploatacja reaktorów energetycznych i badawczych; radiometrami lub na pomiarze skażeń tamponów (wymazów). W trzeciej

•likwidacja reaktorów;

natomiast

mierzymy

poziom

skażeń

roztworu,

w którym

źródło

•stosowanie izotopów promieniotwórczych w medycynie, przemyśle, zamknięte było zanurzone.

rolnictwie i badaniach naukowych;

•awarie, wypadki i katastrofy radiologiczne.

4

11-06-13

Odpady promieniotwórcze

Odpady promieniotwórcze

W Polsce odpady promieniotwórcze mogą pochodzić tylko z eksploatacji Klasyfikację odpadów promieniotwórczych można przeprowadzić na reaktorów badawczych (reaktory: Ewa i Maria) oraz ze stosowania bardzo wiele sposobów, a mianowicie:

izotopów promieniotwórczych w medycynie, przemyśle, rolnictwie i

•ze względu na stan skupienia (odpady promieniotwórcze gazowe, badaniach naukowych. Gdyby za 100% uznać oba wyżej wspomniane ciekłe i stałe);

źródła odpadów promieniotwórczych, to ponad 95% pochodziłoby z

•ze względu na aktywność właściwą (niskoaktywne, średnioaktywne i obszaru zastosowań. Gdyby z kolei obszar zastosowań potraktować wysokoaktywne);

jako 100%, to blisko 90% odpadów byłoby „produkowanych” przez

•ze

względu

na

rodzaj

emitowanego

promieniowania

(α-

medycynę i około 5% przez przemysł.

promieniotwórcze, β-promieniotwórcze, γ-promieniotwórcze, neutrono-promieniotwórcze i zawierające materiały rozszczepialne);

•ze względu na wielkość okresu półrozpadu T

(krótkożyciowe – T

≤

1/2

1/2

30 lat i długożyciowe – T

> 30 lat);

1/2

•ze względu na grupę izotopów (niskoradiotoksyczne – III lub IV klasa izotopów i wysokoradiotoksyczne – I lub II klasa izotopów).

Odpady promieniotwórcze

Odpady promieniotwórcze

Klasyfikacja odpadów (zał.nr1 rozporządzenia RM z dnia 3 grudnia 2002) Podkategorie odpadów nisko-, średnio- i wysokoaktywnych Aktywność

1 izotop stężenie

Kilka izotopów

Aktywność [Bq] lub

promieniotwórcze

Suma stosunków

suma stosunków

[kBq\kg]

stężeń

aktywnośći [/]

Podkategorie odpadów

Niskoaktywne

(1-10.000>

(1-10.000>

Przejściowe

Krótkożyciowe

Długożyciowe

wartości z załącznika

Stężenie

Zawierają głównie izotopy Zawiera głównie izotopy

> 1000 (aktywność lub

promieniotwórcze

krótkożyciowe, średnie

długożyciowe; średnie

Ciekłe <

od

wartości

z

<1

suma stosunków aktyw)

odpadów takie, że za stężenie

stężenie promieniotwórcze

załącznika

x wartość z załącznika

3 lata obniży się po

promieniotwórcze

izotopów długożyciowych ≥

dla

30

dniowych

poziomu

izotopów długożyciowych 400 [kBq/kg].

odpadów

niskoaktywnych

≤ 400 [kBq/kg] a

maksymalne ≤ 4000

Średnioaktywne (10.000-10.000.000>

(10.000-

[kBq/kg].

wartości z załącznika

10.000.000>

wartości z

załącznika

Wysokoaktywne

> 10.000.000

> 10.000.000

wartości z załącznika

wartości z

załącznika

5

11-06-13

Odpady promieniotwórcze

Odpady promieniotwórcze

Klasyfikacja zużytych źródeł zamkniętych

Kwalifikację do kategorii lub podkategorii dokonuje kierownik jednostki organizacyjnej (po konsultacji z Inspektorem Ochrony Radiologicznej) na Niskoaktywne

Średnioaktywne

Wysokoaktywne

podstawie obliczeń stężeń promieniotwórczych.

Aktywność większa niż

Nie jest dopuszczalne rozcieńczanie odpadów w celu obniżenia wartość z załącznika do

(108 – 1012)> Bq

Powyżej 1012 Bq

stężenia izotopów zawartych poniżej wartości określonych w tabeli rozporządzenia

dla

niskoaktywnych.

Odpady

ciekłe

lub

gazowe

mogą

być

ale ≤ 108 Bq

odprowadzane do środowiska, o ile stężenie promieniotwórcze w środowisku

może

być

pominięte

z

punktu

widzenia

ochrony

radiologicznej.

Wypalone paliwo jądrowe traktuje się jako odpady wysokoaktywne.

W zależności od przyjętej klasyfikacji odpady promieniotwórcze różnie się magazynuje i stosuje się różne osłony. W praktyce odpady krótkożyciowe,

niskoaktywne

i

niskoradiotoksyczne

można

przechowywać i gromadzić na „miejscu” (w pracowni lub magazynie odpadów) aż do całkowitego ich „wygaśnięcia”.

Odpady promieniotwórcze

Odpady promieniotwórcze

Podczas składowania i unieszkodliwiania odpadów promieniotwórczych Podczas składowania i unieszkodliwiania odpadów promieniotwórczych obowiązują następujące zasady:

obowiązują następujące zasady:

•minimalizowanie ilości powstających odpadów;

•jeżeli składowanie odbywa się w obiekcie lub pomieszczeniu (magazyn

•odpowiednie segregowanie (oddzielnie ciekłe, oddzielnie nadające się odpadów promieniotwórczych), to należy ten obiekt wyposażyć w: do sprasowania, rozdrobnienia czy spalenia);

urządzenia wentylacyjne, sprzęt dozymetryczny, stałe lub ruchome osłony przed promieniowaniem, środki ochrony indywidualnej przed

•zmniejszenie objętości (prasowanie, odparowanie, spalenie); skażeniem i napromienieniem oraz w miarę potrzeb w instalację wodną i

•zestalanie i pakowanie w taki sposób, by były chemicznie i fizycznie kanalizację.

stabilne;

•składowanie odpadów w miejscach o właściwej strukturze geologicznej i stosowanie wszystkich możliwych technologii i barier, które skutecznie izolują odpady od człowieka i naturalnego środowiska; 6

11-06-13

Odpady promieniotwórcze

Odpady promieniotwórcze

Na terenie na którym powstają odpady ewidencję odpadów prowadzi Odpady przechowujemy w specjalnie do tego celu zaprojektowanym (lub kierownik jednostki na tzw. kartach ewidencyjnych. Odpady należy zmodernizowanym)

pomieszczeniu

zwanym

magazynem

odpadów

kontrolować sprawdzając zgodność stanu odpadów z kartami ewidencji i promieniotwórczych. Magazyn odpadów promieniotwórczych powinien obejmuje następujące czynności: oględziny,

pomiar emitowanego

spełniać ściśle określone warunki techniczne, posiadać odpowiednią promieniowania, pomiar masy lub objętości odpadów. Kontrolę należy infrastrukturę i wyposażenie, a mianowicie :

przeprowadzić nie rzadziej niż raz na rok.

•urządzenia do wentylacji mechanicznej lub grawitacyjnej; Generalnie odpady przechowujemy w taki sposób, by zapewnić ochronę

•urządzenia do oczyszczania usuwanego powietrza;

ludzi i środowiska, zarówno w warunkach normalnych, jak i zdarzeń

•klasę B odporności pożarowej;

radiacyjnych. Podstawowym wymogiem jest zapewnienie segregacji odpadów według kategorii i podkategorii.

•zabezpieczone przed zalaniem wody;

•stropy, ściany lub osłony muszą zapewniać otrzymanie przez osoby z ogółu ludności rocznej dawki skutecznej nie większej niż 0,1 mSv (≤);

•odpowiedni sprzęt dozymetryczny;

•stałe lub ruchome osłony;

Odpady promieniotwórcze

Odpady promieniotwórcze

Magazyn

odpadów

promieniotwórczych

powinien

spełniać

ściśle

Odpady stałe przechowuje się w pojemnikach stalowych, betonowych, z określone warunki techniczne, posiadać odpowiednią infrastrukturę i tworzyw sztucznych. W workach foliowych można przechowywać tylko wyposażenie, a mianowicie :

odpady

niskoaktywne.

Nie

wolno

w

tym

samym

opakowaniu

•tablice ostrzegawcze na drzwiach wejściowych;

przechowywać odpadów zakwalifikowanych do różnych kategorii lub mających różne stany skupienia.

•środki ochrony indywidualnej przed skażeniem i napromienieniem; Odpady ciekłe przechowuje się w stalowych zbiornikach pokrytych

•jeżeli wymagają tego warunki, to instalacja wodna i kanalizacyjna.

wewnątrz powłoką chemoodporną, zbiornikach betonowych (z powłoką) lub ze sztucznych tworzyw (też z powłoką). Jeżeli magazyn odpadów nie Na terenie na którym powstają odpady ewidencję odpadów prowadzi ma indywidualnej kanalizacji, to odpady ciekłe można przechowywać w kierownik jednostki na tzw. kartach ewidencyjnych. Odpady należy pojemnikach lub zbiornikach ze stali nierdzewnej o pojemności nie kontrolować sprawdzając zgodność stanu odpadów z kartami ewidencji i przekraczającej (≤) 100 dm3 oraz w pojemnikach szklanych lub obejmuje następujące czynności: oględziny,

pomiar emitowanego

ceramicznych (odpowiednio zabezpieczonych przed uszkodzeniami promieniowania, pomiar masy lub objętości odpadów. Kontrolę należy mechanicznymi) o pojemności nie większej niż (≤) 25 dm3.

przeprowadzić nie rzadziej niż raz na rok.

Generalnie odpady przechowujemy w taki sposób, by zapewnić ochronę ludzi i środowiska, zarówno w warunkach normalnych, jak i zdarzeń radiacyjnych. Podstawowym wymogiem jest zapewnienie segregacji odpadów według kategorii i podkategorii.

7

11-06-13

Odpady promieniotwórcze

Odpady promieniotwórcze

Istnieje grupa odpadów ciekłych, które są przechowywane odrębnie, a Jeżeli

w

magazynie

odpadów

promieniotwórczych

zgromadzono

mianowicie :

wystarczającą ilość odpadów lub istnieją inne okoliczności całą

•α-promieniotwórcze odpady;

zawartość magazynu należy przekazać do Krajowego Składowiska Odpadów Promieniotwórczych (KSOP).

•odpady zawierające radioizotopy o T

≤ 65 dni;

1/2

Odpady można składować wyłącznie w stanie stałym, w odpowiednich

•rozpuszczalniki organiczne, substancje wybuchowe itp.

opakowaniach (zabezpieczenie ludzi i środowiska przed skażeniem i Na opakowaniach, w których przechowuje się odpady średnio- lub rozprzestrzenieniem

oraz

odpowiednie

odprowadzenie

ciepła),

z

wysokoaktywne umieszcza się informację o temperaturze, której nie możliwością stałej kontroli negatywnych czynników.

mogą przekroczyć zarówno odpady, jak i opakowanie. Maksymalna moc W przypadku odesłania odpadów do KSOP, karty przekazuje się wraz z na powierzchni opakowania zawierającego odpady do składowania nie nimi, a kopie kart przechowuje się przez 3 lata.

może przekraczać (≤) 2 mGy/h, a w odleglości 1 m od opakowania nie może przekraczać (≤) 0,1 mGy/h. Skażenie na takim opakowaniu nie może przekraczać (≤) :

•40 kBq/m2 – dla skażeń β i γ promieniotwórczych;

•4 kBq/m2 – dla skażeń α promieniotwórczych.

DZIĘ KUJĘ ZA UWAGĘ !

Ochrona radiologiczna W5

8