Способ определения транспортабельности радиоактивных аэрозолей Российский патент 2018 года по МПК G21F1/10 

Известен способ [1] определения транспортабельности, включающий длительную (не менее 10 суток) процедуру диализа через полупроницаемую мембрану радиоактивного вещества, содержащегося в твердой фазе аэрозоля, измерения активности получаемых при этом субстратов (диализаты, полупроницаемые мембраны, фильтр с образцом аэрозольных частиц) и расчет значения транспортабельности на основе статистической обработки результатов измерений.

Известен способ [2] определения TPA, включающий предварительное разделение проб твердых фаз радиоактивных нуклидов из аэрозолей, содержащихся в воздухе рабочих помещений вредных производств, по фракциям в зависимости от их размеров и нуклидных составов. После чего осуществляют процесс диализа каждой фракции в растворе Рингера в течение от 10 до 12 суток при периодическом измерении радиоактивности каждой фракции. На заключительном этапе рассчитывают фракционные значения TPA, после чего определяют величину итогового значения ТРА для пробы в целом.

Недостатком этих способов является сложность, необходимость многодневных радиохимических анализов в лабораторных помещениях, с привлечением большого количества квалифицированного персонала. Указанные недостатки делают его непригодным для использования в промышленных условиях.

Целью изобретения является увеличение оперативности определения транспортабельности радиоактивных аэрозолей в производственных условиях.

Сущность изобретения заключается в том, что предварительно определяют зависимость транспортабельности твердой фазы радиоактивного аэрозоля от его активностного медианного аэродинамического диаметра (АМАД) в виде аппроксимирующей функции, затем проводят измерения АМАД радиоактивного аэрозоля воздуха рабочего помещения и, используя полученную аппроксимирующую функцию, рассчитывают значение транспортабельности.

Пример осуществления способа

Существующий в настоящее время способ определения транспортабельности заключается в проведении процедуры диализа радиоактивного вещества через полупроницаемую мембрану, измерении активности получаемых при этом субстратов и расчете значения искомого показателя на основе статистической обработки полученных результатов измерений. Опыт исследования транспортабельности промышленных альфа-излучающих аэрозолей воздуха рабочих помещений ПО «Маяк» показал следующее. Продолжительность процедуры диализа составляет 10 суток. Измерение активности полученных субстратов, включая диализаты, фильтр с пробой радиоактивных аэрозолей, а также полупроницаемые мембраны длится 5 суток [2, 3, 4]. Таким образом, общее время, затрачиваемое на определение транспортабельности, составляет приблизительно 15 суток, учитывая, что статистическая обработка полученных результатов измерений не занимает значимого времени.

В ходе исследований физико-химических свойств промышленных альфа-излучающих аэрозолей воздуха рабочих помещений ПО «Маяк» была получена аппроксимирующая функция (фиг. 1), выражающая обратную зависимость транспортабельности от размеров частиц твердой фазы аэрозоля, выраженных в терминах АМАД [2, 3, 4].

Математически аппроксимирующая функция выражается следующей формулой:

где S - транспортабельность твердой фазы аэрозоля, %;

АМАД - активностный медианный аэродинамический диаметр радиоактивных аэрозолей, мкм.

Таким образом, на основе результатов измерений значения АМАД с помощью приведенной выше формулы можно провести расчет транспортабельности. Например, если в результате измерения было получено, что АМАД аэрозоля оказался равным 4 мкм, то транспортабельность составит

Продолжительность отбора проб аэрозолей, необходимая для определения транспортабельности, стандартным и предлагаемым способами одинакова. Продолжительность определения АМАД промышленных альфа-излучающих аэрозолей составляет 2-3 часа. Таким образом, применение предлагаемого способа определения транспортабельности сокращает время приблизительно в 50 раз, существенно снижает затраты на химические реактивы, не требует сложного лабораторного оборудования и высококвалифицированных кадров.

Источники информации

1. В.Ф. Хохряков, К.Г. Суслова, И.А. Цевелева, Е.Е. Аладова. Объективный способ классификации альфа-активных аэрозолей для целей дозиметрии внутреннего облучения. // Медицинская радиология и радиационная безопасность, №4, 1998, с. 41-45.

2. В.В. Хохряков, С.А. Сыпко. Изучение физико-химических свойств аэрозолей плутония и америция на предприятии по переработке ОЯТ. // Тезисы докладов конференции «Ядерно-промышленный комплекс Урала: проблемы и перспективы», г. Озерск 2005, с 180-182.

3. V.V. Khokhryakov, S.A. Sypko Influence of AMAD of industrial alpha-emitting aerosols on Pu dialysis kinetics. Cite abstract as Author (2007), Title, European Aerosol Conference 2007, Salzburg, Abstract T10A009.

4. Хохряков B.B., Лагунова Н.Ю., Сыпко C.A., Румянцева Е.Ю. Исследование влияния дисперсного состава промышленных аэрозолей плутония на кинетику его диализа. // Бюллетень сибирской медицины, Том 4, №2, 2005, с. 99-104.

Изобретение относится к области ядерной физики и предназначено для оперативного определения транспортабельности радиоактивных аэрозолей (ТРА) в промышленных условиях, в частности для предприятий ядерного топливного цикла. Способ определения транспортабельности радиоактивных аэрозолей, включающий отбор твердых фаз радиоактивных нуклидов аэрозолей, содержащихся в воздухе рабочих помещений вредных производств, измерений активностного мадианного аэродинамического диаметра (АМАД) и расчета транспортабельности S по формуле S=2,78(АМАД)^-0,71. Изобретение позволяет увеличить оперативность определения транспортабельности радиоактивных аэрозолей в производственных условиях. 1 ил.

Способ определения транспортабельности радиоактивных аэрозолей, включающий отбор твердых фаз радиоактивных нуклидов аэрозолей, содержащихся в воздухе рабочих помещений вредных производств, измерений активностного мадианного аэродинамического диаметра (АМАД) и расчета транспортабельности S по формуле

S=2,78(АМАД)^-0,71