Идет загрузка документа (175 kByte)
Главный правовой
портал Украины
Главный правовой
портал Украины
Остаться Попробовать

Об утверждении Правил по радиационной безопасности ускорителей электронов

Государственная инспекция ядерного регулирования Украины
Приказ, Правила от 05.08.2013 № 83
действует с 13.09.2013

ДЕРЖАВНА ІНСПЕКЦІЯ ЯДЕРНОГО РЕГУЛЮВАННЯ УКРАЇНИ

НАКАЗ

05.08.2013

м. Київ

N 83

Зареєстровано в Міністерстві юстиції України
21 серпня 2013 р. за N 1442/23974

Про затвердження Правил з радіаційної безпеки прискорювачів електронів

Відповідно до підпункту 7 пункту 4 Положення про Державну інспекцію ядерного регулювання України, затвердженого Указом Президента України від 06 квітня 2011 року N 403,

НАКАЗУЮ:

1. Затвердити Правила з радіаційної безпеки прискорювачів електронів, що додаються.

2. Управлінню радіаційної безпеки (В. Рязанцев) забезпечити подання цього наказу в п'ятиденний строк на державну реєстрацію до Міністерства юстиції України.

3. Цей наказ набирає чинності з дня його офіційного опублікування.

4. Контроль за виконанням наказу покласти на заступника Голови Макаровську О. А.

 

Голова

О. Миколайчук

ПОГОДЖЕНО:

 

Т. в. о. Голови Державної
служби України з питань регуляторної
політики та розвитку підприємництва

О. Ю. Потімков

 

Правила з радіаційної безпеки прискорювачів електронів

I. Загальні положення

1.1. Дія цих Правил поширюється на суб'єктів діяльності у сфері використання ядерної енергії, діяльність яких пов'язана з використанням чи виробництвом прискорювачів електронів промислового, медичного та наукового призначення з максимальною енергією до 100 МеВ (далі - суб'єкт діяльності).

1.2. Дія цих Правил не поширюється на рентгенівські установки, електронні мікроскопи, електронно-променеві установки та інші пристрої з невикористовуваним рентгенівським випромінюванням будь-якого призначення.

1.3. У цих Правилах терміни вживаються у таких значеннях:

заборонений період - мінімальний час між закінченням опромінення і дозволом на вхід у робочу кімнату (процедурну), необхідний для зменшення в ній концентрації токсичних речовин за рахунок її вентилювання та зниження рівня випромінювання від наведеної активності конструкційних та інших матеріалів прискорювача;

кімната управління установкою, прискорювачем (пультова) - приміщення, у якому розташовані дистанційні системи для управління установкою, прискорювачем та спостереження за станом пацієнта під час проведення сеансу променевої терапії (для медичних прискорювачів);

невикористовуване рентгенівське випромінювання - рентгенівське випромінювання, що виникає всередині електровакуумних, електроннопроменевих приладів у результаті гальмування прискорених електронів на матеріалах, що опромінюються чи досліджуються, і є побічним, не пов'язаним з призначенням цих приладів;

прискорювач електронів (прискорювач) - електрофізичний пристрій, що генерує електрони або гальмівне випромінювання з енергією понад 0,1 МеВ;

радіаційна установка з прискорювачем (установка) - електрофізична радіаційна установка, призначена для опромінення об'єктів, джерелом іонізуючого випромінювання в якій є прискорювач електронів. Ці установки поділяються на: стаціонарні - установки, для розміщення яких необхідні спеціально обладнані приміщення; пересувні - установки, що монтуються і використовуються на самохідних або інших транспортних засобах (автомашина, вагон тощо);

радіаційно-небезпечна зона - зона, в межах якої потужність дози іонізуючого випромінювання може перевищувати 1 мкЗв/год;

робоча кімната установки, прискорювача (процедурна) - спеціально обладнане приміщення для прискорювача, у якому здійснюється безпосередній вплив іонізуючого випромінювання на об'єкти опромінення;

система блокування установки, прискорювача - функціональна частина установки, прискорювача, що забезпечує вимкнення або заборону ввімкнення пучка прискорювача з метою забезпечення радіаційного захисту персоналу та населення (пацієнтів);

система сигналізації установки, прискорювача - функціональна частина установки, прискорювача, що інформує про перевищення заданих рівнів потужності дози під час проведення опромінення та стан окремих функціональних частин установки, прискорювача;

радіаційний (біологічний) захист - конструкції, пристрої та матеріали, що оточують джерело іонізуючого випромінювання, призначені для ослаблення цього випромінювання до безпечних рівнів, регламентованих чинним законодавством.

Інші терміни вживаються у значеннях, наведених у Законах України "Про використання ядерної енергії та радіаційну безпеку", "Про дозвільну діяльність у сфері використання ядерної енергії", а також у Вимогах до системи управління якістю проведення діагностичних та терапевтичних процедур з використанням джерел іонізуючого випромінювання, затверджених наказом Державного комітету ядерного регулювання України від 03 жовтня 2008 року N 166, зареєстрованих у Міністерстві юстиції України 29 жовтня 2008 року за N 1054/15745.

1.4. При роботі прискорювача основними чинниками небезпеки, що підлягають періодичному контролю, є такі:

радіаційні: виведений з прискорювача пучок прискорених електронів; гальмівне випромінювання, фотонейтрони та інші види іонізуючого випромінювання; радіоактивне забруднення окремих частин прискорювача, що виникає в результаті активації пилу, металів; випаровування активованих матеріалів мішеней та інших вузлів прискорювача; радіоактивні гази і аерозолі; невикористовуване рентгенівське випромінювання;

нерадіаційні: тепловиділення від обладнання і комунікацій; озон і окисли азоту, що утворюються в результаті радіолізу повітря під дією іонізуючого випромінювання прискорювача; електромагнітні поля високих і надвисоких частот; шум; токсичні речовини; електричні і магнітні поля; висока напруга; відкриті елементи обладнання, машин, механізмів, що рухаються.

1.5. Проектна документація на розміщення установки, прискорювача (технічні умови, технічний опис, інструкції з монтажу, пусконалагоджувальних робіт, експлуатації, ремонту, введення та виведення з експлуатації тощо) підлягають державній експертизі з ядерної та радіаційної безпеки у встановленому законодавством порядку.

1.6. Діяльність з виробництва та використання прискорювачів здійснюється за наявності ліцензії на відповідний вид діяльності, отриманої у встановленому законодавством порядку.

1.7. Прискорювач і приміщення, у яких він розміщується, до початку експлуатації приймаються комісією суб'єкта діяльності із залученням представників Держатомрегулювання України та/або його територіального органу.

1.8. Комісія суб'єкта діяльності встановлює відповідність об'єкта (прискорювача, допоміжного обладнання, приміщень, у яких вони розміщені) технічній документації, проекту розміщення та вимогам норм, правил і стандартів з радіаційної безпеки та складає акт приймання з висновками щодо можливості введення прискорювача в експлуатацію із зазначенням: ефективності та достатності заходів радіаційного захисту, максимальної енергії і струму прискорених електронів, потужності дози гальмівного випромінювання (електронів) на відстані 1 м від мішені, а також дозволеного режиму роботи прискорювача.

II. Вимоги до проектування та розміщення прискорювачів

2.1. Суб'єкт діяльності забезпечує розміщення прискорювачів в окремій будівлі або окремому крилі будівлі, у виробничому приміщенні або на промисловому майданчику з дотриманням вимог норм, правил та стандартів з радіаційної безпеки та з урахуванням типу, призначення і радіаційних характеристик прискорювача.

Забороняється розміщувати прискорювачі в жилих будівлях та дитячих закладах.

Забороняється використання приміщень, у яких розміщений уведений в експлуатацію прискорювач, для інших цілей, не пов'язаних з використанням прискорювача.

2.2. Проект на розміщення установки, прискорювача містить таку обов'язкову інформацію:

тип (призначення) прискорювача, вид енергії та інтенсивність випромінювання, сила струму, максимальна допустима кількість одночасно працюючих генеруючих пристроїв, розміщених в одному приміщенні (на одній території, ділянці тощо);

комплекс організаційних, технічних заходів забезпечення радіаційного захисту персоналу та населення, розрахунки радіаційного (біологічного) захисту з урахуванням: призначення приміщення, категорії осіб, що опромінюються, тривалості опромінення, а також радіаційного виходу і робочого навантаження прискорювача.

2.3. Суб'єкт діяльності передбачає наявність у проекті таких приміщень для розміщення стаціонарного прискорювача:

робочих кімнат (процедурних) та кімнат управління (пультових), що розташовуються в єдиному комплексі;

допоміжних приміщень та обладнання, необхідних для забезпечення роботи прискорювача, здійснення ремонтно-профілактичних робіт тощо;

двоканальної телевізійної системи та двостороннього переговорного пристрою для зв'язку з пацієнтом під час процедури медичного опромінення (для прискорювачів медичного призначення).

2.4. Теплообмінники та інші пристрої, необхідні для забезпечення роботи прискорювача, можуть розташовуватися в підвальній частині будівлі або безпосередньо під підлогою робочої кімнати. Розміщення високовольтного обладнання прискорювача можливе в підвальному або цокольному поверсі будівлі (за умови розташування робочої кімнати (процедурної) на першому поверсі).

2.5. Склад, кількість і розміри приміщень визначаються на стадії проектування і залежать від призначення прискорювача, обсягу і характеру робіт з прискорювачем та ґрунтуються на вимогах норм, правил і стандартів з радіаційної безпеки з урахуванням технічної і експлуатаційної документації виробника прискорювача.

2.6. На зовнішній поверхні установки, прискорювача, монтажних люків, дверях робочої кімнати прискорювача (процедурної) наносяться знаки радіаційної небезпеки.

2.7. Суб'єкт діяльності у проекті для пересувних прискорювачів передбачає виробниче приміщення (цех) та встановлює в ньому пульт керування окремо від блока випромінювача на безпечній для персоналу відстані, захисні кабіни (екрани), тимчасові переносні огородження, знаки радіаційної небезпеки і попереджувальні написи та маркування радіаційно-небезпечної зони.

2.8. Доступ осіб, не пов'язаних безпосередньо з роботою на прискорювачі, в пультову, а також радіаційно-небезпечну зону регламентується чинним законодавством.

2.9. Радіаційний (біологічний) захист прискорювача виконується з матеріалів, що ефективно послаблюють потоки прискорених електронів і вторинне іонізуюче випромінювання (гальмівне, нейтронне тощо), а також забезпечують найменший вихід розсіяного випромінювання.

2.10. Проектування радіаційного (біологічного) захисту прискорювача проводиться з урахуванням максимальної енергії та струму прискорених електронів, потужності дози випромінювання на відстані 1 м від мішені прискорювача, геометричних розмірів поля та направленості пучка випромінювання, максимальної тривалості роботи прискорювача, захисних властивостей індивідуального захисту прискорювача (у разі наявності).

Рекомендації до розрахунку радіаційного (біологічного) захисту прискорювача наведені в додатку 1 до цих Правил.

2.11. Усі отвори, комунікаційні та технологічні канали в радіаційному захисті повинні бути спроектовані та виготовлені з дотриманням вимог радіаційної безпеки для відповідних приміщень прискорювача.

2.12. У випадках наявності в робочій кімнаті прискорювача других дверей (наприклад для подачі виробів на просвічування) забезпечуються їх радіаційний захист та блокування.

2.13. Радіаційний захист пацієнта при проведенні терапевтичних процедур забезпечується з урахуванням принципу оптимізації, здорові органи та тканини повинні екрануватися.

2.14. Робоча кімната (процедурна) прискорювача обладнується примусовою припливно-витяжною вентиляцією з механічним управлінням, призначеною для видалення продуктів радіолізу повітря та інших токсичних речовин, що утворюються в результаті радіаційних процесів.

2.15. Витяжні вентилятори, що обслуговують робочі кімнати (процедурні) прискорювачів з максимальною енергією електронів від 10 до 100 МеВ, дублюються резервними вентиляторами, що мають продуктивність не менше 1/3 від основних та обладнані пристроями для автоматичного вмикання при аварійній ситуації.

2.16. Системи вентиляції робочих кімнат (процедурних) забезпечують зниження концентрації токсичних речовин до допустимих величин після закінчення роботи прискорювача або після закінчення забороненого періоду. Вхід до приміщення робочої кімнати (процедурної) прискорювача дозволяється після закінчення забороненого періоду.

Рекомендації до розрахунку тривалості забороненого періоду наведені в додатку 2 до цих Правил.

2.17. Необхідність очищення повітря, що видаляється з робочих кімнат (процедурних) прискорювача, визначається на стадії проектування. Викиди повітря в атмосферу без очищення можливі за умови обґрунтування (відповідними розрахунками) їх розсіювання в атмосфері до допустимих величин з урахуванням найнесприятливіших характерних метеорологічних умов.

2.18. Прискорювач обладнується:

надійними системами блокування та сигналізації, які розробляються на стадії його проектування, у тому числі звуковою та світловою сигналізацією, що попереджає про необхідність терміново залишити робочу камеру (процедурну) і лабіринт перед ввімкненням прискорювача, оповіщає про перевищення заданого рівня випромінювання на робочих місцях та забезпечує автоматичне вимкнення прискорювача;

датчиками дозиметричних приладів, встановленими в прискорювачі та/або робочій кімнаті (процедурній), та датчиками-сигналізаторами подачі води або повітря для охолодження вузлів прискорювача;

ключем від замка вхідних дверей в робочу кімнату, при вилученні якого автоматично вимикається пучок прискорювача і неможливе його вмикання;

двостороннім переговорним зв'язком та системою відеонагляду за пацієнтами (для прискорювачів медичного призначення).

2.19. Робочі кімнати (процедурні) обладнуються двома незалежними системами блокування витоку іонізуючого випромінювання, встановленими на вхідних дверях, а також засобами аварійного відключення прискорювача.

2.20. У випадку наявності в робочій кімнаті (процедурній) прискорювача монтажних люків система блокування прискорювача повинна бути обладнана системою блокування цих люків.

2.21. У легкодоступних місцях робочої кімнати прискорювача (процедурної), на пульті керування прискорювача встановлюються червоні кнопки аварійного вимкнення прискорювача та блокування дверей таким чином, щоб забезпечити доступ до них персоналу без потрапляння у сферу дії іонізуючого випромінювання.

2.22. Усі двері (люки) робочої кімнати прискорювача (процедурної) повинні безперешкодно відчинятися зсередини.

2.23. На прискорювачі, що обладнаний конвеєром або іншим пристроєм для подачі об'єктів на опромінення, повинна бути виключена можливість потрапляння людей у робочу кімнату прискорювача через отвір конвеєра (іншого пристрою) під час роботи прискорювача. Заходи щодо запобігання таким інцидентам розробляються на стадії проектування.

2.24. При експлуатації медичних прискорювачів на робочому місці персоналу забезпечуються наявність та облік інформації щодо заданої величини потужності дози в робочому пучку, виду та енергії випромінювання, заданого часу опромінення хворого та часу, що минув з початку опромінення.

2.25. Суб'єкт діяльності забезпечує перевірку справності систем блокування та сигналізації прискорювача щодня перед початком роботи. У разі несправності хоча б однієї із систем вмикання прискорювача забороняється. Інформація про несправність реєструється у відповідному журналі.

2.26. Прискорювачі медичного призначення можуть додатково оснащуватися:

пристроєм для формування поля опромінення;

системою верифікації умов опромінення;

системою вимірювання поглиненої дози, що відпускається пацієнту, яка дозволяє контролювати стабільність умов опромінення пацієнта протягом сеансу терапії.

2.27. На стадії проектування прискорювача з енергією понад 15 МеВ передбачається можливість очищення води, призначеної для охолодження окремих вузлів прискорювача.

У технічній документації на прискорювач наводиться характеристика конструкційних матеріалів, що можуть активуватися в процесі опромінення, яка включає елементний хімічний і процентний склад цих матеріалів.

Усі зміни в проектній та експлуатаційній документації, будь-яка реконструкція та модернізація устаткування, які можуть вплинути на радіаційну безпеку, проводяться суб'єктом діяльності тільки після узгодження з Держатомрегулюванням України та/або його територіальним органом.

2.28. Калібрування, радіаційний контроль та контроль якості, у тому числі при прийманні та введенні в експлуатацію прискорювача медичного призначення, виконуються безпосередньо медичним фізиком або під його контролем.

III. Вимоги до експлуатації прискорювачів

3.1. Експлуатація прискорювача дозволяється за наявності:

ліцензії на право провадження діяльності з використання джерел іонізуючого випромінювання (далі - ДІВ), отриманої у встановленому законодавством порядку;

експлуатаційної документації виробника на прискорювач українською або російською мовою;

протоколів дозиметричних вимірювань радіаційних параметрів прискорювача та радіаційного захисту суміжних приміщень;

акта введення в експлуатацію прискорювача;

позитивного висновку державної експертизи з ядерної та радіаційної безпеки проекту розміщення прискорювача;

реалізації організаційних та технічних заходів щодо забезпечення радіаційної безпеки, попередження радіаційних аварій, обмеження і ліквідації їх наслідків;

фінансових, матеріальних та інших ресурсів, відповідної організаційної структури і кваліфікованого персоналу для підтримання рівня безпеки, передбаченого нормами, правилами та стандартами з ядерної та радіаційної безпеки, а також умовами ліцензії.

3.2. Під час роботи прискорювача на пульті управління і над входом у робочу кімнату повинні горіти попереджувальні світлові сигнали.

3.3. До початку експлуатації прискорювача суб'єкт діяльності:

розробляє інструктивну документацію з радіаційної безпеки (інструкцію з радіаційної безпеки, інструкцію щодо дій персоналу у випадку радіаційної аварії, положення про службу радіаційної безпеки (особу, відповідальну за радіаційну безпеку), контрольні рівні);

призначає наказом осіб, допущених до робіт з прискорювачами, забезпечує їх навчання та перевірку знань з питань радіаційної безпеки (періодична перевірка знань персоналу з питань радіаційної безпеки повинна проводитися не рідше одного разу на рік), інструктаж і медичний огляд;

призначає наказами відповідальних осіб за дотримання норм, правил і стандартів з радіаційної безпеки; створення, впровадження та функціонування системи якості робіт при використанні ДІВ; організацію та ведення радіаційного контролю; організацію і здійснення навчання та перевірки знань з радіаційної безпеки; облік та збереження ДІВ, збір, збереження та передачу радіоактивних відходів на спеціалізовані підприємства.

3.4. Допуск до роботи осіб, які тимчасово залучаються до роботи на прискорювачі, здійснюється у такому самому порядку, що й персоналу.

3.5. Суб'єкт діяльності встановлює порядок доступу осіб, робота яких не пов'язана безпосередньо з роботою прискорювача, до пультової, а також у радіаційно-небезпечну зону.

3.6. Суб'єкт діяльності забезпечує технічне обслуговування прискорювача у строки та в обсязі згідно з технічною та експлуатаційною документацією виробника (але не рідше одного разу на рік) власними силами або із залученням суб'єкта діяльності, що має ліцензію на цей вид діяльності.

3.7. Суб'єкт діяльності у разі використання прискорювачів медичного призначення призначає лікаря-радіолога (променевого терапевта), що виконує або контролює радіологічну процедуру, та медичного фізика відповідальними за радіаційний захист пацієнта при плануванні та виконанні медичного опромінення, включаючи обґрунтування та оптимізацію процедури.

IV. Вимоги щодо безпеки виконання робіт з технічного обслуговування прискорювачів

4.1. Суб'єкт діяльності розробляє інструкцію з радіаційної безпеки, що містить порядок виконання робіт, заходи радіаційного захисту, вимоги до систем радіаційного контролю для виконання робіт з технічного обслуговування, ремонту, налагоджування, монтажу та демонтажу прискорювачів з дотриманням вимог норм, правил та стандартів з радіаційної безпеки.

4.2. На кожному етапі виконання робіт, зазначених в пункті 4.1 цього розділу, суб'єкт діяльності забезпечує:

вимірювання потужності випромінювання на зовнішніх поверхнях радіаційного (біологічного) захисту;

уточнення розмірів радіаційно-небезпечної зони;

визначення детального розподілу полів випромінювання (картограми дозових полів) у приміщеннях прискорювача і приміщеннях, суміжних з ним.

4.3. Усі роботи, зазначені в пункті 4.1 цього розділу, з прискорювачами з енергією понад 15 МеВ проводяться під безпосереднім контролем служби радіаційної безпеки (особи, відповідальної за радіаційну безпеку) суб'єкта діяльності.

4.4. Персонал, який бере участь у роботах з прискорювачами, зазначеними в пункті 4.3 цього розділу, забезпечується засобами індивідуального захисту згідно з переліком, визначеним на стадії проектування.

V. Радіаційний контроль

5.1. На стадії проектування з метою організації та проведення контролю за радіаційною обстановкою та дозами опромінення розробляється система радіаційного контролю, що включає:

місце розташування приміщення для розміщення служби радіаційної безпеки та її оснащення сучасною апаратурою для проведення відповідних вимірювань;

обсяг, характер і періодичність радіаційного контролю, а також облік і порядок реєстрації його результатів;

стаціонарний дозиметричний контроль за рівнями іонізуючого випромінювання (електронів, гальмівного випромінювання тощо);

індивідуальний дозиметричний контроль персоналу;

періодичний радіаційний контроль з використанням переносних дозиметричних приладів у радіаційно-небезпечній зоні, на зовнішній поверхні біологічного захисту, на робочих місцях персоналу, у суміжних приміщеннях - двічі на рік для стаціонарних прискорювачів та один раз на місяць для переносних прискорювачів, а також у кожному випадку збільшення потужності прискорювача, зміни режиму його експлуатації та конструкції радіаційного захисту;

контроль за наведеною активністю і потужністю дози від активованих у процесі роботи прискорювача конструкційних матеріалів і об'єктів опромінення та контроль справності систем блокування та сигналізації.

5.2. Радіаційний контроль та контроль за дотриманням персоналом норм, правил та стандартів з радіаційної безпеки здійснюються службою радіаційної безпеки (особою, відповідальною за організацію та ведення радіаційного контролю, та/або особою, відповідальною за радіаційну безпеку) суб'єкта діяльності.

5.3. Чисельний склад служби радіаційної безпеки, її права та обов'язки визначаються суб'єктом діяльності з урахуванням обсягу і характеру робіт, типу та призначення прискорювача, а також вимог цих Правил.

5.4. Радіаційний контроль здійснюється відповідно до програми радіаційного контролю, розробленої згідно з вимогами норм, правил та стандартів з радіаційної безпеки.

5.5. Дозиметричні прилади, що використовуються для проведення вимірювань, захищаються від впливу високочастотних електромагнітних полів.

5.6. На прискорювачах з енергією прискорених електронів понад 15 МеВ і на прискорювачах, на яких використовуються мішені з берилію або тритію, запроваджуються обов'язковий:

періодичний (не рідше двох разів на рік, а також при зміні характеру робіт) контроль за потоками нейтронів, рівнями радіоактивного забруднення довкілля та об'єктів опромінення, одягу і шкіри персоналу, зумовленими наведеною активністю, а також контроль за збиранням, тимчасовим зберіганням і подальшим поводженням з радіоактивними відходами;

контроль та облік доз опромінення персоналу при виконанні ним робіт з технічного обслуговування, ремонту прискорювача та аварійного реагування.

VI. Попередження радіаційних аварій та ліквідація їх наслідків

6.1. Суб'єкт діяльності забезпечує розробку інструкції щодо дій персоналу у випадку радіаційної аварії, яка містить:

прогноз можливих радіаційних аварій та опис заходів щодо їх ліквідації;

порядок дій персоналу при виникненні радіаційної аварії;

систему лікувально-профілактичних заходів у ситуаціях аварійного опромінення;

заходи з радіаційного захисту персоналу при ліквідації наслідків аварії, включаючи засоби індивідуального захисту.

6.2. При виникненні будь-якої ситуації або обставин, які призвели до порушення норм, правил та стандартів радіаційної безпеки, суб'єкт діяльності повинен протягом доби поінформувати Держамторегулювання України та/або його територіальний орган.

6.3. У разі встановлення факту радіаційної аварії суб'єкт діяльності негайно інформує органи та установи, визначені документами суб'єкта діяльності, що регламентують аварійні процедури.

6.4. У випадках, визначених у пунктах 6.2 та 6.3 цього розділу, суб'єкт діяльності:

виконує дії для усунення порушень, передбачені документами, що регламентують аварійні процедури;

проводить службове розслідування причин та обставин порушень, а по його закінченні подає письмовий звіт про результати розслідування до Держатомрегулювання України та/або його територіального органу;

у випадку ненавмисного чи помилкового опромінення (у разі використання прискорювачів медичного призначення) інформуються пацієнт та його лікар про цей випадок та можливі наслідки й ризики для пацієнта.

Відновлення експлуатації прискорювача після ліквідації всіх наслідків радіаційної аварії допускається за наявності позитивних результатів проведення приймальних випробувань прискорювача та погодження з Держатомрегулюванням України та/або його територіальним органом.

VII. Вимоги до виведення з експлуатації прискорювачів

7.1. Рішення про виведення з експлуатації прискорювача, а також про методи виведення приймається суб'єктом діяльності з урахуванням:

результатів комплексного обстеження радіаційного та технічного стану технологічних систем і обладнання, будівельних конструкцій та прилеглої території;

оцінки (розрахунків) очікуваних індивідуальних і колективних доз опромінення персоналу і населення.

7.2. Для прискорювачів з енергією понад 15 МеВ суб'єкт діяльності забезпечує розробку програми зняття з експлуатації прискорювача, що має передбачати заходи із забезпечення безпеки на різних етапах виведення установки з експлуатації (зупинка, консервація, демонтаж, перепрофілювання, ліквідація та передача на зберігання, а також при проведенні ремонтних робіт) та складається, зокрема, з таких розділів:

опис необхідного обладнання для проведення демонтажних робіт;

опис методів та засобів дезактивації демонтованого обладнання;

порядок поводження з радіоактивними відходами (у разі їх утворення);

оцінка (розрахунки) очікуваних індивідуальних та колективних доз опромінення персоналу та населення;

заходи з підготовки персоналу суб'єкта діяльності до виконання робіт з виведення установки з прискорювачем з експлуатації.

7.3. Роботи з виведення прискорювачів з експлуатації виконуються персоналом суб'єкта діяльності або персоналом іншої організації, що має ліцензію на провадження діяльності з використання ДІВ, у частині виконання робіт з виведення з експлуатації.

 

Заступник начальника Управління
радіаційної безпеки -
начальник відділу безпеки ДІВ -
державний інспектор

Р. Тріпайло

 

Рекомендації до розрахунку радіаційного (біологічного) захисту прискорювача

Розрахунок радіаційного (біологічного) захисту прискорювача включає три етапи:

розрахунок потужностей доз у розрахункових точках без радіаційного (біологічного) захисту;

визначення необхідної кратності послаблення потужностей доз з урахуванням призначення приміщень;

вибір матеріалів і розрахунок товщини радіаційного (біологічного) захисту, що забезпечить необхідну кратність ослаблення потужностей доз.

Розрахунок радіаційного (біологічного) захисту здійснюється з урахуванням таких типів прискорювачів:

прискорювачі технологічного й наукового призначення, що працюють у режимі безперервного випромінювання (промислові прискорювачі);

прискорювачі, що працюють в імпульсному режимі (імпульсні прискорювачі);

прискорювачі для установок медичного призначення (медичні прискорювачі).

Для проведення розрахунку потужностей доз без радіаційного (біологічного) захисту використовують такі вихідні дані:

1. Для промислових прискорювачів:

максимальна енергія прискорених електронів E0, МеВ;

максимальний струм пучка електронів J, мА,

матеріал захисту;

матеріал мішені;

форма й розміри пучка випромінювання, що взаємодіє з опромінюваним об'єктом;

частка пучка електронів, що втрачається на різних вузлах прискорювача, атомний номер матеріалів прискорювача;

режим роботи прискорювача (тривалість опромінення за зміну, число робочих змін на добу, на рік, середня тривалість опромінення за рік).

2. Для імпульсних прискорювачів:

максимальна енергія прискорених електронів E0, МеВ;

тривалість імпульсу і частота проходження імпульсів;

максимальний середній струм електронів (заряд прискорених електронів за секунду);

матеріал захисту;

матеріал мішені;

форма і розміри пучка випромінювання, що взаємодіє з опромінюваним об'єктом;

частка пучка електронів, що втрачається на різних вузлах прискорювача, атомний номер матеріалів прискорювача;

режим роботи прискорювача (сумарний заряд прискорених електронів за робочу зміну, за добу, за рік).

3. Для медичних прискорювачів:

максимальна енергія електронів для режиму опромінення електронами й режиму опромінення гальмівним випромінюванням, E0, МеВ;

потужність дози гальмівного випромінювання в ізоцентрі;

потужність дози гальмівного випромінювання поза ізоцентром;

співвідношення потужності дози нейтронів до потужності дози гальмівного випромінювання в ізоцентрі;

розміри пучка випромінювання й можливих його напрямків;

відстань до ізоцентра;

режим роботи прискорювача (робоче навантаження за тиждень, що дорівнює добутку середньої дози за час опромінення одного пацієнта на число пацієнтів на тиждень, число змін на добу, число робочих днів на тиждень, на рік).

Для прискорювачів інших типів використовуються й інші вихідні дані, наведені в їх технічній документації на прискорювач або отримані в результаті вимірювань (наприклад: потужність дози гальмівного випромінювання від мішені, від різних частин прискорювача, у різних напрямках, потужність дози в суміжних із прискорювачем приміщеннях тощо).

Середня потужність дози гальмівного випромінювання в розрахунковій точці визначається за формулою

 

мкЗв/год,

(1)

де P1(q) - середня потужність дози на відстані 1 м від джерела випромінювання в напрямку до розрахункової точки, мкЗв·м2/год;

q - кут між напрямком пучка електронів і напрямком до розрахункової точки;

R - відстань від джерела до розрахункової точки, м.

Джерелами іонізуючого випромінювання є всі місця взаємодії електронів з речовиною.

Потужність дози гальмівного випромінювання на відстані 1 м від джерела випромінювання приймається згідно з технічними даними прискорювача або розраховується за такими формулами:

1) для промислових прискорювачів:

  

мкЗв/год,

(2)

де P1,1(q) - потужність дози на відстані 1 м від джерела випромінювання під кутом q до напрямку пучка електронів при струмі пучка 1мА, мкЗв · м2/(год · мА);

J - струм пучка електронів, мА;

Tиз - тривалість опромінення за зміну, год.;

Tсм - тривалість зміни, год.;

K - кратність ослаблення дози випромінювання в конструкційному захисті, що входить до складу прискорювача;

2) для імпульсних прискорювачів:

 

мкЗв/год,

(3)

де Q - сумарний заряд прискорених електронів за зміну, Кл.;

3) для медичних прискорювачів:

 

мкЗв/год,

(4)

де W - робоче навантаження, що дорівнює добутку середньої дози за 1 процедуру на число процедур опромінення за тиждень, Зв на тиждень;

r - відстань від джерела випромінювання до ізоцентра, м;

b(q) - коефіцієнт виходу випромінювання з об'єкта, що опромінюється, у напрямку q;

Tтиж - тривалість роботи всіх змін персоналу категорії А за тиждень, год.;

P1,1(q) = 6,0 · 105 · Pтаб(q), мкЗв · м2/(год · мА),

(5)

де Pтаб(q) - значення з таблиці 2 для обраної енергії електронів E0 і матеріалу мішені, сГр · м2/(мА · хв).

Середня за робочу зміну потужність дози нейтронів на відстані 1 м від мішені визначається за такими формулами:

1) для промислових прискорювачів:

 

мкЗв/год,

(6)

де f - коефіцієнт виходу фотонейтронів на 1 електрон (визначається за таблицею A.6 або за формулою = 1,5 · 10-4 · E0);

a - коефіцієнт переведення щільності потоку нейтронів у потужність еквівалентної дози (a = 1,7 мкЗв · см2 · с/год);

Кн - кратність ослаблення потужності дози нейтронів у конструктивному захисті прискорювача.

Підставляючи вищенаведені вирази для f й a, остаточно одержуємо:

 

мкЗв/год;

(7)

2) для імпульсних прискорювачів:

 

мкЗв/год;

(8)

3) для медичних прискорювачів:

 

мкЗв/год,

(9)

де c - відношення потужності еквівалентної дози нейтронів в ізоцентрі до потужності дози гальмівного випромінювання.

Необхідна кратність ослаблення випромінювання в біологічному захисті визначається за формулою

 

(10)

де Pпр - проектна потужність дози, мкЗв/год.

Значення проектної потужності дози за радіаційним (біологічним) захистом прискорювача розраховуються, виходячи з лімітів дози (ЛД) для відповідних категорій осіб, що опромінюються, і можливої тривалості їхнього перебування в суміжних приміщеннях або на прилеглих територіях з використанням співвідношення

 

мкЗв/год,

(11)

де 103 - коефіцієнт переходу від мЗв до мкЗв;

ЛД - ліміт дози, мЗв на рік;

2 - коефіцієнт запасу;

T - максимальна частка часу перебування людей у даному приміщенні;

n - коефіцієнт змінності, що враховує можливість двозмінної роботи прискорювача;

1700 - стандартизована тривалість роботи персоналу за рік при однозмінній роботі, годин на рік.

У таблиці 1 наведені рекомендовані значення проектної потужності дози для зазначених умов.

У таблиці 2 наведені значення потужності поглиненої дози гальмівного випромінювання в повітрі залежно від кута між напрямками пучка електронів і напрямком виходу гальмівного випромінювання з мішені.

Визначивши необхідну кратність ослаблення потужності дози випромінювання і ефективну енергію гальмівного випромінювання (Eеф), вибирають матеріал захисту і згідно з таблицями 3 - 5 визначають необхідну товщину біологічного захисту.

Ефективну енергію гальмівного випромінювання (Eеф) з урахуванням енергії електронів (E0) визначають за такими формулами:

 

при E0 Ј 1,7 МеВ;

(12)

 

при 1,7 МеВ < E0 Ј 10 МеВ;

(13)

 

при 10 МеВ < E0 Ј 15 МеВ;

(14)

 

при E0 > 15 МеВ.

(15)

Товщину радіаційного (біологічного) захисту вибирають таким чином, щоб отримана кратність послаблення потужності еквівалентної дози була не менше величини, розрахованої за формулою 10.

Таблиця 1. Проектна потужність дози (Pпр) за стаціонарним захистом прискорювача електронів для приміщень і території різного призначення

Приміщення, територія

T

n

ЛД

Pg

відн. од.

відн. од.

мЗв/
рік

мкЗв/
год

Приміщення постійного перебування персоналу категорії А (усі приміщення, що входять до складу відділень, кабінетів променевої терапії, кімната керування (пультова))

1

1

20

6,0

Приміщення тимчасового перебування персоналу категорії А

0,5

1

20

12,0

Приміщення, суміжні по вертикалі і горизонталі з робочою камерою (процедурною) прискорювача, де є постійні робочі місця персоналу категорії Б

1

1,2

5

1,2

Приміщення, суміжні по вертикалі і горизонталі з робочою камерою (процедурною) прискорювача, без постійних робочих місць (хол, гардероб, сходовий майданчик, коридор, вбиральня, комора)

0,25

1,2

5

5,0

Приміщення епізодичного перебування персоналу категорії Б (технічний поверх, підвал, горище)

0,06

1,2

5

20

Палати стаціонару (нерадіологічні), суміжні по вертикалі й горизонталі з відділеннями, кабінетами променевої терапії, приміщення епізодичного перебування осіб, не віднесених до персоналу, суміжні по вертикалі й горизонталі з робочою камерою (процедурною) прискорювача

0,25

2

1

0,6

Приміщення, у яких є постійні робочі місця осіб, не віднесених до персоналу

1

1,2

1

0,25

Територія, прилегла до зовнішніх стін будівлі прискорювача

0,12

2

1

1,2

Таблиця 2. Потужність поглиненої дози гальмівного випромінювання в повітрі, сГр · м2/(мА · хв)

q*, град.

E0, МеВ

0,2

0,3

0,5

0,7

матеріал мішені

Al

Fe

Sn

Au

Al

Fe

Sn

Au

Al

Fe

Sn

Au

Al

Fe

Sn

Au

0

0,8

1,3

1,75

3,3

1,95

3,50

4,4

7

6,3

8,6

15

23

15,1

21,6

35

45,8

10

0,7

1,2

1,66

2,9

1,67

3,16

4,0

6,15

5,55

8,1

13,2

20

12,7

19,2

34,3

40,2

20

0,7

1,1

1,50

2,45

1,67

2,80

3,7

5,3

5,1

7,4

11,7

16,7

10,8

17,2

28,2

34,6

30

0,62

1,0

1,40

2,1

1,60

2,46

3,5

4,6

4,3

6,7

10,6

14,0

9,3

15,4

24,6

29

40

0,55

0,97

1,23

1,85

1,50

2,20

3,16

4,12

3,6

5,8

8,8

12,3

7,9

12,6

20,6

24,6

50

0,49

0,53

1,15

1,58

1,40

1,93

2,8

3,96

2,7

5,0

7,9

10,5

6,3

10,4

17,2

21

60

0,53

0,7

1,0

1,40

1,32

1,75

2,46

3,34

2,1

4,0

6,85

9,7

5,3

8,16

14

17,5

70

0,35

0,61

0,88

1,28

1,23

1,60

2,1

3,10

1,67

3,5

5,65

7,65

3,86

6,5

11,4

15,3

80

0,32

0,54

0,80

1,15

1,0

1,40

1,76

3,10

1,05

2,3

4,4

6,85

3,0

4,7

9,15

13

90

0,26

0,47

0,70

1,0

0,88

1,32

1,40

2,55

0,61

1,0

3,5

6,85

2,16

3,1

7

11,5

100

0,24

0,44

0,61

0,98

0,70

1,15

1,23

2,46

0,7

1,4

3,1

6,85

-

-

6,5

11,2

110

0,21

0,46

0,53

1,0

0,53

1,0

1,05

2,46

0,98

2,2

3,16

7,65

-

-

7,0

12,7

120

0,2

0,53

0,53

1,0

0,42

1,0

1,23

2,46

1,23

2,46

3,7

7,9

-

-

7,8

15

130

0,17

0,49

0,61

1,14

0,35

0,97

1,5

2,71

1,23

2,64

4,4

7,9

-

-

8,25

15,5

140

0,16

0,47

0,80

1,30

0,35

0,88

1,76

2,71

1,05

2,48

5,2

7,9

-

-

8,6

15,7

150

0,16

0,44

0,88

1,20

0,26

0,88

1,94

2,71

0,97

2,2

5,3

7,9

-

-

8,8

15,8

160

0,15

0,40

0,88

1,20

0,26

0,79

1,94

2,71

-

-

5,2

7,9

-

-

8,8

15,8

170

0,13

0,37

0,84

1,14

0,26

0,70

1,85

2,46

-

-

4,84

7,9

-

-

8,8

15,8

180

0,11

0,35

0,80

0,80

0,26

0,70

1,76

2,64

-

-

4,5

7,9

-

-

8,8

15,8

q*, град.

E0, МеВ

1,0

1,25

1,5

матеріал мішені

Al

Fe

Au

Sn

Al

Cu

Au

Al

Cu

Au

0

39,6

58

81,6

79

49,3

72

133,5

84,5

128

216,3

10

36,0

51

75,5

65

43

70,3

128

74

121,4

210,5

20

28,2

42,2

65

54,5

30,6

52

103

47,5

92,5

186

30

19,4

31,8

55,4

44,8

24,6

36

97,5

92,6

67

154

40

14,1

29,8

49,2

37,5

20,6

32,5

82,4

26,4

51

134

50

12,3

23

45

30,8

16,4

29

72,4

22,8

45,7

124

60

9,7

19,4

33,5

27,2

14,4

20,6

61,5

20,2

38,8

114

70

8,1

15

29

22,8

12,3

19,6

59,8

16,7

36

103

80

4,76

11,4

22

19,7

10,3

18,5

57

13,2

30,8

92,5

90

2,0

4,5

17

16,7

6,15

17,5

56,4

7,91

28,2

82,9

100

2,65

6,5

32,5

15,4

5,6

16,4

54,5

7,22

24

85

110

3,18

8,3

37

14,0

5,1

16

52,7

6,7

23

79,4

120

3,1

9,7

39,5

15,0

4,56

15,4

51,8

6,15

18,5

77,5

130

3,1

9,7

39

15,4

4,14

14,9

51,1

5,64

17,6

76,7

140

3,1

9,7

39

16,7

3,6

14,4

49,2

5,1

16,7

75,7

150

3,1

7,8

37,8

17,6

3,0

14,0

58,5

4,65

15

74

160

3,0

7,0

37,8

17,6

2,5

13,9

-

4,1

-

-

170

3,0

7,0

37,8

17,7

2,5

13,8

-

3,1

-

-

180

2,9

6,15

37,8

17,6

2,5

13,8

-

2,55

-

-

q*, град.

E0, МеВ

1,75

2

2,8

4

8

матеріал мішені

Al

Cu

Au

Al

Fe

Au

Al

Fe

Au

Sn

Sn

0

129

206

340

256

358

457

817

964

1070

2750

16100

10

103

164

266

194

274

408

520

670

856

1895

4720

20

68

126

237

125

203

312

285

437

625

1119

3330

30

53

103

203

85,5

138

245

170

306

484

875

2740

40

47,5

67

189

67

105

189

138

238

382

735

2180

50

41,5

56

165

59

85

157

85

171

300

620

1580

60

32,6

51

155

33

67

119

68

121

252

525

1190

70

25,6

41,4

144

19,4

53

86

51

86

202

429

880

80

19,4

34,4

134

16,7

32

60

34

51

118

314

590

90

16,9

28,2

128,4

11,4

29

49

26

31

110

273

440

100

13,5

25,5

119

13,2

31

119

31

33

134

392

660

110

11,4

22,8

108

13,2

25

103

35

53

168

318

540

120

10,6

20,3

103

12,5

25,5

113

35

70,5

 

 

 

130

9,7

18,5

98

8,3

25

108

17,6

70,5

202

234

415

140

8,3

17,7

93

7,3

23

103

17,6

53

202

205

375

150

7,2

16,7

28

7,2

18,5

-

17,6

53

185

182

345

160

6,15

 

 

 

 

 

 

 

 

169

325

170

5,7

 

 

 

 

 

 

 

 

145

307

180

5,2

 

 

 

 

 

 

 

 

133

295

q*, град.

E0, МеВ

10

30

60

100

матеріал мішені

W

W

W

W

0

4,77 · 104

1 · 106

6,82 · 106

1,19 · 107

10

1,68 · 104

1,86 · 105

5,05 · 105

8,75 · 105

20

8,12 · 103

8,05 · 104

1,8 · 105

2,35 · 105

30

5,26 · 103

3,9 · 104

6,27 · 104

8,74 · 104

40

3,34 · 103

2,18 · 104

2,92 · 104

5,95 · 104

50

2,2 · 103

1.38 · 104

1,64 · 104

4,2 · 104

60

1,28 · 103

9,4 · 103

8,7 · 103

3,5 · 104

70

 

5,57 · 103

5,87 · 103

3,14 · 104

80

 

2,34 · 103

2,34 · 103

2,96 · 104

90

 

1,0 · 103

1,45 · 103

2,76 · 104

100

 

1,49 · 103

9,0 · 102

2,58 · 104

110

 

1,75 · 103

1,22 · 103

2,16 · 104

120

 

1,75 · 103

1,19 · 103

1,85 · 104

130

 

1,75 · 103

1,15 · 103

1,5 · 104

140

 

1,62 · 103

1,13 · 103

1,39 · 104

150

 

1,45 · 103

1,11 · 103

1,22 · 104

160

 

 

 

1,18 · 104

170

 

 

 

1,0 · 104

180

 

 

 

9,7 · 104

____________
q* - кут між напрямками пучка електронів і напрямком виходу гальмівного випромінювання з мішені.

Таблиця 3. Товщина захисту з бетону (см) для різних кратностей ослаблення (К)

K

Eеф, МеВ

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,5

2,0

3,0

4,0

6,0

10

7,2

13,5

19,0

22,5

25,8

26,8

27,6

28,4

29,1

29,9

34,0

37,6

43,4

47,5

51,6

20

8,2

15,3

21,4

25,8

29,9

31,9

33,6

35,0

36,2

37,0

42,5

47,5

54,0

58,7

64,6

50

9,9

18,8

25,1

30,8

35,0

37,6

39,4

41,2

42,8

44,6

51,0

58,1

66,9

72,8

81,6

100

11,2

21,1

28,9

35,2

39,9

43,0

45,3

47,2

48,8

50,5

58,3

65,7

77,5

84,5

95,1

5 х 102

13,8

26,0

36,0

43,9

50,5

54,5

57,3

59,8

62,5

64,6

74,8

84,5

101

110

124

103

15,5

28,2

39,2

48,1

55,2

59,2

52,5

65,3

67,3

70,4

81,7

87,6

110

121

138

5 х 103

18,8

33,1

45,6

56,4

65,2

70,0

74,0

77,0

80,2

82,8

97

111

133

147

167

104

20,1

35,2

48,5

60,3

69,3

74,5

79,1

82,9

86,2

89,2

104

119

143

157

179

5 х 104

23,3

42,3

56,4

68,6

79,0

84,7

88,7

93,4

97,9

102

120

136

165

181

207

105

30,5

50,5

64,6

75,1

82,8

89,0

93,5

98,1

102

107

127

144

174

191

218

5 х 105

44,8

61,5

73,7

83,7

92,5

99,3

104

110

115

122

142

162

196

215

247

106

49,3

66,4

79,8

89,8

97,0

104

114

114

120

124

150

171

205

225

261

5 х 106

59,4

79,7

91,6

101

107

114

120

126

132

137

166

189

227

250

288

107

64,0

84,9

95,7

106

111

119

125

130

136

142

173

197

236

259

299

Таблиця 4. Товщина захисту із заліза (см) для різних кратностей ослаблення (К)

K

Eеф, МеВ

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,5

2,0

3,0

4,0

5,0

10

2,1

3,4

4,5

5,4

6,2

6,8

7,3

7,8

8,2

8,5

10,0

11,0

12,2

12,5

12,7

20

2,6

4,3

5,5

6,6

7,5

8,3

8,9

9,5

10,0

10,5

12,2

13,7

15,3

16,0

16,4

50

3,1

5,1

6,9

8,2

9,3

10,2

11,2

12,0

12,7

13,4

15,5

17,1

19,3

20,2

21,2

100

3,8

5,9

7,5

9,0

10,2

11,2

12,2

13,1

14,0

14,7

17,6

19,7

22,3

23,4

24,6

5 х 102

4,6

7,4

9,6

11,6

13,4

14,7

15,8

16,9

17,7

18,6

22,5

25,4

29,1

30,7

32,3

103

5,0

8,0

10,5

12,7

14,7

16,2

17,5

18,6

19,5

20,4

24,6

28,0

31,9

33,7

35,6

5 х 103

6,7

10,2

13,0

15,5

17,6

19,2

20,7

22,1

23,3

24,4

29,4

33,4

38,2

40,3

43,2

104

7,4

11,1

14,0

16,6

18,8

20,7

22,2

23,6

24,9

26,2

31,4

35,8

41,0

43,2

46,5

5 х104

8,3

12,6

16,0

19,0

21,6

23,5

25,5

27,5

28,5

30,0

36,3

41,2

47,2

49,9

53,9

105

8,5

13,1

16,9

20,0

22,7

25,0

26,9

28,6

30,3

31,8

38,2

43,5

50,0

53,0

57,8

5 х 105

9,3

14,3

18,5

22,1

25,5

27,9

30,1

32,0

33,8

35,5

42,6

48,8

56,1

60,0

64,4

106

9,9

15,4

19,9

23,6

26,7

29,2

31,5

33,5

35,4

37,1

44,6

51,0

58,8

63,0

67,5

5 х 106

10,9

16,8

21,8

25,9

29,4

32,4

34,8

37,0

39,0

40,8

49,1

56,3

65,1

70,0

76,2

107

11,6

17,7

22,8

27,0

30,5

33,5

36,1

38,4

40,5

42,4

51,1

58,6

67,8

72,8

78,0

Таблиця 5. Товщина захисту зі свинцю (см) для різних кратностей ослаблення (К)

K

Eеф, МеВ

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,5

2,0

3,0

4,0

6,0

10

0,3

0,6

0,9

1,3

1,6

2,1

2,6

3,1

3,5

3,8

5,1

5,9

6,5

6,4

5,5

20

0,3

0,6

1,1

1,5

2,0

2,6

3,3

3,9

4,4

4,9

6,6

7,6

8,3

8,2

7,1

50

0,4

0,9

1,4

1,95

2,6

3,3

4,0

4,6

5,3

6,0

8,2

9,6

10,6

10,5

9,2

100

0,5

1,0

1,6

2,3

3,0

3,9

4,7

5,5

6,3

7,0

9,7

11,3

12,2

12,1

10,9

5 х 102

0,7

1,4

2,2

3,1

4,0

5,1

6,1

7,2

8,2

9,2

12,9

15,0

16,3

16,1

14,9

103

0,7

1,5

2,4

3,3

4,4

5,7

7,0

8,1

9,2

10,2

14,1

16,5

18,0

17,8

16,5

5 х 103

0,9

1,9

3,0

4,2

5,5

7,0

8,5

9,9

11,2

12,4

17,0

19,8

21,9

21,7

20,3

104

1,1

2,1

3,3

4,6

5,9

7,5

9,1

10,6

12,0

13,3

18,3

21,3

23,5

23,4

22,0

5 х 104

1,2

2,4

3,7

5,2

6,9

8,7

10,5

12,3

14,0

15,6

21,4

24,7

27,3

27,2

25,8

105

1,2

2,4

3,8

5,4

7,2

9,2

11,1

13,0

14,8

16,5

22,7

26,2

28,9

28,9

27,5

5 х 105

1,4

2,8

4,4

6,1

8,2

10,2

12,3

14,4

16,5

18,5

25,5

29,5

32,7

32,7

31,4

106

1,5

3,0

4,7

6,5

8,7

10,9

13,1

15,3

17,5

19,9

26,8

31,0

34,3

34,4

33,0

5 х 106

1,6

3,3

5,3

7,3

9,6

12,1

14,7

17,2

19,5

21,6

29,7

34,3

38,1

38,3

36,8

107

1,7

3,4

5,4

7,6

10,1

12,6

15,2

17,8

20,3

22,5

31,2

35,8

29,7

39,9

38,4

Таблиця 6. Вихід фотонейтронів з різних мішеней залежно від енергії електронів

E0, МеВ

N · 10-4 фотонейтрон/електрон

Cu (50 г/см2)

Cu (12,7 г/см2)

Ta (12,5 г/см2)

Pb (23 г/см2)

11

-

-

-

1,5

12

-

-

0,6

-

15

0,8

0,4

3,5

-

19

-

-

-

22

20

6

3

13

-

28

21

8

-

46

30

-

-

40

 

34

33

13

-

79

35

-

14

-

-

100

-

-

100

-

 

Рекомендації до розрахунку тривалості забороненого періоду

Для видалення надлишку теплоти, що утворюється в робочій камері прискорювача, повинні бути забезпечені кратності повітрообміну не менше наведених у таблиці 1.

Таблиця 1. Мінімальні кратності повітрообміну в робочій камері прискорювача

Обсяг робочої камери, м3

до 100

100 - 500

500 - 1000

понад 1000

Кратність повітрообміну, ч-1

15

10

5

2

При забезпеченні наведених кратностей повітрообміну в робочій камері під час роботи прискорювача у більшості випадків концентрації утворених шкідливих речовин значно перевищують їх граничнодопустимі концентрації (ГДК). Тому після вимикання прискорювача для забезпечення безпеки персоналу вводиться заборонений період (Тзаб), протягом якого вхід персоналу в робочу камеру має бути виключений.

Заборонений період визначається за такою формулою:

 

, год,

(1)

де Ci - концентрація i-ї токсичної (радіоактивної) речовини в робочій камері в момент припинення опромінення, мг/м (ГБк/м3);

ГДКi - граничнодопустима концентрація 1-ї токсичної речовини, мг/м3;

ДКаi - допустима концентрація 1-ї радіоактивної речовини, ГБк/м3;

Ккам - кратність повітрообміну в робочій камері прискорювача, год-1;

li - коефіцієнт, що характеризує хімічну (або ядерну) нестійкість токсичної (радіоактивної) речовини після припинення опромінення, год-1.

У результаті радіолізу повітря утворюються озон і окисли азоту, що є постійними супутніми факторами небезпеки при роботі прискорювача.

Продукти радіолізу повітря на прискорювачах електронів утворюються в зоні пучка прискорених електронів. Потім вони поширюються в об'ємі всієї робочої кімнати (процедурної).

Концентрація озону в зоні дії пучка електронів розраховується за формулою

 

, мг/м3,

(2)

де - концентрація озону в зоні опромінення (в пучку електронів) під час роботи прискорювача;

tзо - час знаходження повітря в зоні опромінення (в пучку електронів), год;

J - струм пучка електронів, A;

Sзо - площа поперечного перерізу зони опромінення (розгорнення), м2;

Кзо - кратність повітрообміну в зоні опромінення (в пучку), год-1;

lрад - коефіцієнт, що враховує радіаційну нестійкість озону, величина якого залежить від потужності поглиненої дози в повітрі й розраховується за формулою

lрад = 1,6 · 10-2 · P0,6, год-1.

(3)

Потужність поглиненої дози прискорених електронів у повітрі розраховується за формулою

 

, сГр/год,

(4)

де  - іонізаційні втрати, МеВ · см2/г (див. табл. 2);

d - відстань від вихідного вікна прискорювача до мішені, м.

Таблиця 2. Іонізаційні втрати при проходженні прискорених електронів різної енергії в повітряному середовищі

E0, МеВ

0,2

0,3

0,4

0,6

0,8

1,0

1,5

 

2,46

2,08

1,90

1,74

1,70

1,66

1,66

E0, МеВ

2

3

4

6

8

10

20

 

1,68

1,74

1,79

1,88

1,93

1,98

2,13

E0, МеВ

30

40

60

80

100

 

2,22

2,29

2,38

2,45

2,50

Лінійна швидкість руху повітря в робочій камері (v) обчислюється за формулою

v = Kкам · l, м/год,

(5)

де Kкам - кратність повітрообміну в робочій камері, год-1;

l - довжина робочої камери, м.

У випадку, коли пучок електронів спрямований перпендикулярно напрямку руху повітря в робочій камері, час знаходження кожної порції повітря в зоні опромінення (у пучку електронів) складе:

 

, год,

(6)

де a - середня ширина перетину пучка електронів, м.

Тоді кратність повітрообміну в зоні опромінення складе:

 

, год-1.

(7)

У такий спосіб визначаються всі параметри (tзо; Кзо; lрад), необхідні для розрахунку концентрації озону в зоні пучка електронів.

Кількість озону, що утвориться за 1 год., буде дорівнювати:

 

, мг/год,

(8)

де Vзо - об'єм зони опромінення, м3.

За 1 год. через робочу камеру проходить L м3 повітря:

L = Vкам · Kкам, м3/ч,

(9)

де Vкам - об'єм робочої камери, м3.

Концентрація озону в повітрі камери при сталому режимі буде дорівнювати:

 

, мг/м3.

(10)

Концентрація радіоактивного газу в повітрі зони опромінення під час роботи прискорювача може бути розрахована за формулою

 

, ГБк/м3,

(11)

де C0' - постійна швидкості утворення радіоактивного газу в повітрі, ;

T1/2 - період напіврозпаду радіонукліда, що утвориться, год.;

E0 - енергія електронів, МеВ.

У таблиці 3 наведені значення забороненого періоду входу в робочу камеру прискорювача, розраховані за наведеними в цьому додатку формулами для струму пучка електронів J = 1 ма при кратності повітрообміну в робочій камері Kкам = 25 год-1, об'ємі камери Vкам = 560 м3, відстані від вихідного вікна прискорювача до мішені d = 5 м. Розрахунок проводиться, виходячи з утворення озону, 13N й 15O.

Таблиця 3. Величини забороненого періоду часу

E0, МеВ

Тзаб, хв

озон

13N

15O

10

7

0

0

15

7

3

0

20

7

5,5

2

25

7

7

5

30

7

9

7

35

7

11

10

При енергіях електронів до 30 МеВ розрахунок забороненого періоду варто проводити по озону, а при енергіях понад 30 МеВ - по накопиченню радіоактивних газів.

____________

Опрос