Лекция 9. Ликвидация последствий радиоактивного загрязнения территорий Дезактивация территории, объектов, техники и продуктов питания

В ходе ликвидации последствий катастрофы на ЧАЭС возникли проблемы в дезактивации территории, различных объектов, техники, имущества, воды, продуктов и т.д. Учитывая, что дезактивация будет продолжаться и в дальнейшем, рассмотрим эту проблему подробней.

Общая методика оценки дезактивации

Снижение уровня радиоактивного загрязнения местности может произойти и без применения средств дезактивации, как вследствие естественного распада радионуклидов, так и под действием атмосферных осадков, воздушных потоков и других причин. Так, в Чернобыльской зоне по истечении 90 суток количество радионуклидов на кронах деревьев уменьшилось в 8 раз. Однако, такая самодезактивация больше связана с миграцией, чем с дезактивацией.

Дезактивация – это процесс удаления радиоактивных веществ с различных поверхностей, жидкостей, продуктов и т.д. Этот процесс является обратным радиоактивному загрязнению.

Цель дезактивации – обеспечить радиационную безопасность, прежде всего, людей, а также и экологическую безопасность в биосфере. Цель считается достигнутой, если уровни радиоактивного загрязнения объектов снижаются ниже допустимых норм.

Для оценки качества дезактивации введен ряд показателей.

Коэффициент дезактивации:

К_д = А_н / А_к (1)

где А_н и А_к – соответственно начальное (до дезактивации) и конечное (после дезактивации) радиоактивное загрязнение поверхностей объектов.

Примечание: Коэффициент дезактивации величина не постоянная, она зависит от условий радиоактивного загрязнения, применяемых способов дезактивации, качества дозиметрических измерений.

Помимо К_д, эффективность дезактивации можно оценить посредством доли, удаленных в процессе дезактивации, радиоактивных загрязнений β_f или оставшихся на поверхности загрязнений после дезактивации α_f. Эти величины соответственно равны:

α_f = (А_к / А_н)·100%; β_f=[(А_н – А_к)/ А_н]·100% (2)

Для оценки качества очистки воды и воздуха вводятся соответственно коэффициенты очистки воды и воздуха:

К_оч = СⁿА/С^кА, (3)

где Сⁿ А, С^кА – концентрация радиоактивных веществ (или объемная активность) до и после дезактивации соответственно.

Если учитывать опасность попадания радиоактивных веществ в организм человека, то требуемые значения коэффициента очистки можно представить в виде:

К_оч^тр = Сⁿ/Д_К, (4)

где Д_К – допустимая концентрация.

Способы дезактивации

Объектами дезактивации в результате радиоактивного загрязнения, обычно являются: почва, воздух, водоемы, посевы, пастбища, растения, животные, сооружения, дороги, транспорт, одежда, продукты питания, человек. Очевидно, что способы дезактивации этих объектов будут разными.

Классификация способов дезактивации (рис.33):

• жидкостные (струей воды, дезактивирующими растворами, пеной, электрическим полем, ультразвуком, стиркой и экстракцией, использованием сорбентов);

• безжидкостные (струей газа, в том числе воздуха, пылеотсасыванием, механическим снятием загрязненного слоя, изоляцией загрязненной поверхности);

• комбинированные (фильтрация, протирание щетками, ветошью, паром, при помощи затвердевающих пленок).

Разновидностью безжидкостного способа является биологический. Для каждого объекта применимы только свои способы дезактивации. Коротко остановимся только на некоторых.

Один из наиболее эффективных способов – применение дезактивирующих растворов (ДР). ДР на основе поверхностно-активных веществ (ПАВ) смачивают поверхность, из пор которой радиоактивные вещества переводятся в раствор. Обычно в такие растворы добавляют комплексообразующие вещества, связывающие радионуклиды. Последние извлекаются из пор сооружений, бетонных или асфальтовых дорог, металлических и деревянных поверхностей за счет адсорбции и перевода в ДР. Для повышения адсорбции в ДР часто добавляют органические и неорганические добавки, выполняющие роль активаторов моющего процесса. Последние используются и для дезактивации одежды.

Вторая группа ДР представляет собой окислительно-восстановительные ДР. Основу этой группы, кроме ПАВ, составляют кислоты и щелочи.

После аварии на ЧАЭС для дезактивации были опробованы новые и старые ДР, в том числе и зарубежные. Результаты дезактивации показали, что ДР типа СФ (ПАВ + комплексообразователь) оказались неэффективными. ДР на базе кислот и щелочей оказались более эффективными при дезактивации замасленных поверхностей и поверхностей подвергшихся коррозии.

Высокие показатели дезактивации достигнуты с помощью ДР, основным компонентом которых являются сорбенты.