Сборная биологическая защита от ионизирующего излучения Российский патент 2021 года по МПК G21F3/00 

Предлагаемое изобретение относится к ядерной технике и служит для защиты персонала объектов атомной энергетики и других отраслей от ионизирующего излучения, а именно к устройствам наблюдения и ремонта с защитой оператора при ремонте оборудования в условиях повышенного уровня ионизирующего излучения.

Известно устройство аналогичного назначения, схожее по применению, «Защитная ширма», автора Мишкиниса А. Б, по патенту РФ №2428117, МПК А61B 6/10; G21F 3/00, содержащее в себе металлический прямоугольный корпус с полостью в форме узкого прямоугольного параллелепипеда, созданный для наполнителя в виде шариков из материала с высоким атомным номером [1].

Данная «Защитная ширма» не обладает достаточными характеристиками для применения в условиях повышенного ионизирующего излучения: имеет ограниченные обзор и мобильность, а также не обеспечивает защиту от бокового излучения.

Существует также патент на полезную модель «Рентгенозащитная перегородка», авторов Черний А. Н., Кантер Б. М. и др., по патенту РФ №119 597, МПК A61B 6/10, представляющий собой рентгенозащитную перегородку, содержащую стенку из жесткого рентгенозащитного материала со светопрозрачным смотровым окном [2].

Недостатками данного устройства являются ограниченная область применения и отсутствие мобильности при перемещении от объекта к объекту.

Ближайшим прототипом предлагаемой полезной модели является «Сборная биологическая защита ядерно-и(или) радиационно-опасного объекта», авторов Куликов К. Н., Журавлев Ю. С. и др., по патенту РФ №2446491, МПК G21F 3/04, представляющим собой конструкцию биологической защиты от ионизирующего излучения, состоящую из отдельных элементов, установленных над ядерно- и(или) радиационно-опасным объектом, элементы которого представляют собой объемные изделия ступенчатой формы [3].

Недостатками выбранного прототипа являются отсутствие защиты от бокового и потолочного излучения, отсутствие мобильности, а также длительное время монтажа подобной конструкции.

Задачей предлагаемого изобретения создание сборной биологической защиты от ионизирующего излучения, обеспечивающей защиту как от бокового так, и потолочного излучений. Кроме того, устройство должно обеспечивать мобильность при необходимости его перемещения и малое время монтажа при сборке после транспортировки.

Технический результат предлагаемого решения заключается в следующем:

- снижение дозы облучения персонала за счёт конструктивного расположения элементов при монтаже устройства, обеспечивающих защиту от бокового и потолочного излучения;

- снижение дозы облучения персонала за счёт использования разъёмного соединения типа «ласточкин хвост», исключающего прострел излучения в местах соединения элементов и позволяющего сократить время монтажа конструкции;

- снижение дозы облучения персонала за счёт дополнительного наличия в составе сборной биологической защиты элементов с раздвижными шторками, ограничивающими площадь рабочей радиоактивной поверхности; [4] (Козлов В. Ф. Справочник по радиационной безопасности. – 4-е изд., перераб. и доп.– М.: Энергоатомиздат, 1991. С. 231, табл. 61);

- снижение дозы облучения персонала за счёт сокращения времени выполнения работ благодаря мобильности конструкции, наличию в составе сборной биологической защиты смотровой секции для визуального контроля проведения работ.

Технический результат достигается тем, что в сборную биологическую защиту от ионизирующего излучения, содержащую элементы параллелепипедной формы, дополнительно введены: мобильный модуль, имеющий сборные элементы с соединительными узлами типа «ласточкин хвост» и фиксирующей планкой, обеспечивающими быструю сборку конструкции и исключающими прострелы излучения в местах стыков элементов, введением, кроме того подвижных консолей, обеспечивающих защиту от других направлений облучения и позволяющих компоновать необходимую пространственную форму модуля, причём дополнительно введён элемент с раздвижными шторками, позволяющий минимизировать площадь радиоактивной рабочей поверхности при проведении работ.

Заявленная «Сборная биологическая защита от ионизирующего излучения» представляет собой мобильную модульную конструкцию (модуль) (фиг. 1) и содержит основание 1, элементы 2 типа параллелепипед с креплением ласточкин хвост и с планкой-зажимом, рабочий элемент 3 с раздвижными шторками, смотровой элемент 4, поворотные консоли 5, элементы-переходники 6. На фиг. 2 представлены два элемента, соединённые между собой креплением ласточкин хвост, планка-зажим 7, затяжной болт 8, ручка 9. На фиг. 3а и фиг. 3б показаны варианты элементов-переходников для углов наклона элементов 90° и 45° соответственно. На фиг. 4а показана защита модуля сборной биологической защиты от источника излучения 10 сверху; на фиг. 4б – модуль сборной биологической защиты от источника излучения 11 спереди. На фиг. 5 показано перемещение устройства между возможными бетонными преграждениями 12, где модуль сборной биологической защиты от ионизирующего излучения позиция 13, траектория его передвижения 14 и конечная позиция 15.

«Сборная биологическая защита от ионизирующего излучения» (фиг. 1, фиг. 2) работает следующим образом. В зависимости от условий выполнения работ и ожидания направления излучений от радиоактивного источника модуль компонуется из элементов 2, 3, 4 различного типа, соединяемых между собой креплением ласточкин хвост. Дополнительно ласточкин хвост оснащён планкой-зажимом 7, регулируемой быстро затяжными болтами 8, на которые установлена ручка 9, для уменьшения времени сборки модуля, а также для предотвращения люфта и жёсткой фиксации элементов между собой. На фиг. 1 показан пример сборки элементов для защиты оператора спереди и сбоку.

Наличие в составе сборной биологической защиты от ионизирующего излучения элементов с раздвижными шторками позволяет минимизировать площадь рабочей поверхности, на которой выполняются работы и тем самым снизить дозу облучения персонала, которая зависит от площади радиоактивной поверхности излучения [4] (Козлов В. Ф. Справочник по радиационной безопасности. – 4-е изд., перераб. и доп.– М.: Энергоатомиздат, 1991. С. 231, табл. 61), а совместное её использование со смотровой секцией обеспечивает визуальный контроль проведения работ, что обеспечивает снижение дозы облучения за счет сокращения времени выполнения работ.

С помощью элементов-переходников 6 (фиг.1) обеспечивается при монтаже необходимый угол наклона защитных элементов. На фиг. 3 показаны варианты элементов-переходников для разных углов наклона защитных элементов. Такие элементы позволяют скомпоновать модуль типа «арка» для обеспечения защиты персонала от источника излучения 10 сверху (фиг. 4а).

На фиг. 5 показан пример использования поворотных консолей в зависимости от условий выполнения работ. Изменение индивидуальных углов поворота нижних консолей позволяет уменьшить габариты сборной биологической защиты в плане и позволяет переместить ее к новому месту выполнения работы в стесненных условиях. Позицией 12 обозначены бетонные преграждения, между которыми сборная биологическая защита от ионизирующего излучения, находясь в положении 13, по траектории 14 может беспрепятственно переместиться в позицию 15, путём изменения угла поворота поворотных консолей.

Таким образом, устройство обеспечивает в отличие от прототипа защиту персонала со следующих направлений: защита персонала сверху обеспечивается изменением угла наклона защитных элементов (фиг. 4а, фиг. 4б); с флангов защита обеспечивается изменением угла поворота нижних консолей на угол от 0 до 90° (фиг. 1).

Элементы защитного устройства изготавливаются из известных материалов с большой поглощающей способностью гамма-излучения.

Кроме того, предлагаемая сборная биологическая защита от ионизирующего излучения позволяет защитить персонал от ионизирующего излучения, предотвращая явление «прострела» ионизирующего излучения в местах стыка ее составных элементов, кроме того - проста в демонтаже-монтаже как всей защиты, так и любого ее отдельного участка.

Учитывая изложенное следует ожидать ее широкого использования как для радиационной защиты персонала, работающего на объектах атомной промышленности, так и для защиты от излучений специалистов в радиационной медицине и других отраслях.

Источники информации

1. Патент № 2428117 РФ, МПК G21F 3/00, G21F 3/00. Защитная ширма. Мишкинис А.Б. – №2010115232/14; заявл. 19.04.2010; опубл. 10.09.2011 (аналог).

2. Патент на полезную модель № 119 597 РФ, МПК A61B 6/10. Рентгенозащитная перегородка. Черний А. Н., Кантер Б. М., Смердин С. В., Ратобыльский Г. В., Богородская Е. М., Босин В. Ю., Дружинин В. Ю. – №2012111284/14; заявл. 26.03.2012; опубл. 27.08.2012 (аналог).

3. Патент № 2446491 РФ, МПК G21F 3/04. Сборная биологическая защита ядерно-и(или) радиационно-опасного объекта. Куликов К. Н., Журавлев Ю. С., Зайченко Н. И., Кузнецов И. Н., Иванов А. Б., Лясохин Б. М. - №2010129645/07; заявл. 15.07.2010; опубл. 27.03.2012 (прототип).

4. Козлов В. Ф. Справочник по радиационной безопасности.–
4-е изд., перераб. и доп.– М.: Энергоатомиздат, 1991. – 231с., табл. 61: ил.

Изобретение относится к сборной биологической защите от ионизирующего излучения и может использоваться для защиты персонала объектов атомной энергетики и других отраслей от ионизирующего излучения. Защита содержит мобильный модуль, состоящий из защитных элементов различной конфигурации, имеющих соединительные узлы типа «ласточкин хвост» с фиксирующей их планкой, обеспечивающие быструю сборку устройства и исключающие прострелы излучения в местах стыков элементов. Соединительные узлы выполнены с возможностью скомпоновать необходимую конструктивную форму мобильного модуля, обеспечивающую защиту сверху, спереди и с боков. Модуль оснащен также поворотными консолями, позволяющими менять угол поворота боковых защитных элементов, а также содержит элемент со смотровым окном увеличенного обзора для визуального контроля выполнения работ и элемент с раздвижными шторками, ограничивающими площадь радиоактивной рабочей поверхности. Техническим результатом является снижение дозы облучения персонала за счёт защиты от бокового и потолочного излучения, исключения прострела излучения в местах соединения элементов, ограничения площади рабочей радиоактивной поверхности, а также упрощение монтажа конструкции. 5 ил.

Сборная биологическая защита от ионизирующего излучения для персонала радиационно-опасного объекта, конструктивно состоящая из отдельных элементов параллелепипедной формы, отличающаяся тем, что введены сборные элементы с соединительными узлами типа «ласточкин хвост» и фиксирующей их планкой, обеспечивающие быструю сборку в мобильный модуль для исключения прострелов излучения в местах стыковки элементов, кроме того, введены подвижные консоли, обеспечивающие защиту с разных направлений облучения и позволяющие компоновать необходимую пространственную форму модуля, а дополнительно введённый элемент с раздвижными шторками минимизирует для персонала площадь радиоактивной рабочей поверхности.