Bezpieczeństwo pracy z otwartymi źródłami promieniowania podczas badań znacznikowych prowadzonych w terenie

Transkrypt

1 OCHRONA RADIOLOGICZNA Bezpieczeństwo pracy z otwartymi źródłami promieniowania podczas badań znacznikowych prowadzonych w terenie Jakub Ośko

2 Stosowanie źródeł promieniowania poza pracownią Zainstalowanie źródeł na terenie jednostki organizacyjnej w sposób uniemożliwiający niekontrolowane narażenie osób i środowiska. W przypadku konieczności prowadzenia prac w terenie, gdy ochrona radiologiczna nie wymaga zastosowania stałych osłon przed promieniowaniem jonizującym i izolowania miejsc stosowania źródeł promieniowania jonizującego od otoczenia. 2

3 Źródła stosowane w pracach terenowych źródła otwarte źródła zamknięte urządzenia zawierające źródła promieniotwórcze urządzenia wytwarzające promieniowanie jonizujące. 3

4 Ochrona radiologiczna podczas prac terenowych wydzielenie obszarów o ograniczonym dostępie ograniczenie czasu pracy bieżąca kontrola narażenia nie stosuje się osłon stałych 4

5 Wymagania dla prac terenowych z otwartymi źródłami obecność inspektora ochrony radiologicznej zgoda właściciela lub administratora terenu, na którym prace mają być prowadzone zawiadomienie właściwego inspektora sanitarnego opinia właściwego państwowego wojewódzkiego inspektora sanitarnego w zakresie higieny radiacyjnej dołączona do wniosku o zezwolenie na wykonywanie prac Inspektor ochrony radiologicznej osoba posiadająca uprawnienia inspektora ochrony radiologicznej odpowiedniego typu i oficjalnie sprawująca nadzór nad przestrzeganiem wymagań bezpieczeństwa jądrowego i ochrony radiologicznej w jednostce organizacyjnej. 5

6 Magazynowanie źródeł i odpadów promieniotwórczych poza pracownią teren nadzorowany miejsce właściwie oznakowane zabezpieczone przed pożarem zabezpieczone przed zalaniem wodą zabezpieczone przed dostępem osób postronnych uniemożliwienie rozprzestrzeniania się skażeń promieniotwórczych 6

7 Znaczniki promieniotwórcze w przemyśle i ochronie środowiska Radionuklidy promieniotwórcze, które dostarczają informacji o pracy urządzeń przemysłowych i zachodzących w nich procesach. 7

8 Znaczniki promieniotwórcze w przemyśle i ochronie środowiska Zastosowanie badania mechanizmu przemysłowych reakcji chemicznych, badania kinetyki procesów technologicznych, pomiar ilości substancji w aparatach, badania zużycia materiałów i części maszyn, pomiar szybkości przepływu faz w urządzeniach przemysłowych, lokalizacja nieszczelności w aparatach i rurociągach ocena efektywności różnych procesów rozdzielczych, śledzenie i ocena dyspersji ścieków w wodach powierzchniowych, badania rumowiska dennego w rzekach i zbiornikach naturalnych, lokalizacja nieszczelności zbiorników sztucznych i budowli hydrotechnicznych. 8

9 Rodzaje znaczników Znacznik substancja składająca się z elementów związanych w sposób naturalny bądź sztuczny ze znakowaną fazą bądź częścią układu. Umożliwia uzyskanie informacji o tej fazie lub układzie poprzez śledzenie jej zachowania, identycznego bądź zbliżonego do zachowania znakowanej materii. Znacznik promieniotwórczy związek chemiczny zawierający radionuklid. 9

10 Rodzaje znaczników Znacznik chemiczny chemicznie identyczny ze znakowaną substancją, różni się od niej tylko składem izotopowym. Znacznik fizyczny zbliżone właściwości fizyczne. 10

11 Rodzaje znaczników Znacznik promieniotwórczy musi: być jednorodny ze znaczoną substancją (takie same właściwości fizyczne i zachowywanie w badanym obiekcie), mieć dobraną postać chemiczną do przedmiotu i celu badania. Nośnik powinien mieć własności identyczne ze znacznikiem (przy znakowaniu chemicznym), albo bardzo zbliżone (przy znakowaniu fizycznym faz). 11

12 Produkcja radioizotopów Aktywacja neutronowa strumieniem neutronów n cm -2 s -1 w reaktorach jądrowych wytwarzane są, jądro pierwiastka tarczowego absorbuje neutron, a następnie emituje spontanicznie kwant, albo cząstkę naładowaną: proton lub cząstkę. 24 Na, 60 Co, 41 Ar, 82 Br izotopy pierwiastka tarczy 131 I, 125 I powstałe z rozpadu izotopu pierwiastka tarczy 3 H, 14 C, 35 S, 32 P, 58 Co różniące się od pierwiastków tarczy 12

13 Produkcja radioizotopów Rozszczepienie 235 U i 239 Pu zachodzące w reaktorze jądrowym np. 89 Sr, 85 Kr, 137 Cs, 147 Pm 13

14 Produkcja radioizotopów Aktywacja w cyklotronach i akceleratorach cząstek naładowanych indukcja reakcji jądrowyc w tarczach przez przyspieszane cząstki naładowane 56 Co, 123 I 14

15 Produkcja radioizotopów Generatory Radionuklidy są otrzymywane poprzez przemycie eluentem izotopu macierzystego osadzonego w kolumnie generatora. generator molibdenowo-technetowy ( 99 Mo 99m Tc) generator cynowo-indowy ( 113 Sn 113m In) generator germanowo-galowy ( 68 Ge 68 Ga) generator cezowo barowy ( 137 Cs 140m Ba) generator lantanowo-barowy ( 140 La 140 m Ba) 15

16 Produkcja radioizotopów Ampułka próżniowa Ampułka z eluentem Filtr bakteriologiczny Filtr powietrza Obudowa ołowiana generator molibdenowo-technetowy produkowany w OR POLATOM NCBJ Kolumna z 99 Mo 16

17 Metodologia Plan cel doświadczeń, wybór znacznika promieniotwórczego, wybór procedury jego przygotowania określenie radioaktywności znacznika, sposobu wprowadzenia do układu, metody detekcji, sposób transportu do miejsca wykorzystania. 17

18 Metodologia Minimalną ilość znacznika pozwalającą na osiągnięcie stawianych celów, zależy od: wymaganej dokładności pomiaru, oczekiwanym rozcieńczeniu, okresu półrozpadu stosowanego izotopu, poziomu tła, oczekiwanych strat znacznika, liczby powtórzeń pomiarów, sposobu iniekcji i detekcji, wydajności detektorów. 18

19 Wybór znacznika Wybór rodzaju i energii promieniowania emitery promieniowania (niestosowane) mały zasięg utrudnioną detekcję toksyczność izotopów emiterów i ich nośników. emitery promieniowania łatwo mierzalne niski zasięg i mała przenikliwość (brak osłon) promieniowanie hamowania (wada) 19

20 Wybór znacznika Emitery promieniowania (szeroko stosowane) duża przenikliwość detekcja pozwala na pomiar małych aktywności właściwych możliwość rozróżnienia izotopów konieczność używania ciężkich osłon 20

21 Organizacja i bezpieczeństwo pracy w terenie 21

22 Planowanie Każdy przypadek stosowania radioznaczników musi być traktowany jako osobny i wymagający dokładnego opisania ze względu na różny stopień zagrożenia związany ze specyfiką prowadzonych eksperymentów. Użytkownik zobowiązuje się do zapewnienia pełnego bezpieczeństwa składowania substancji radioaktywnych, uniemożliwiającego dostęp osób postronnych, czy niekontrolowane rozprzestrzenienie się substancji radioaktywnych. Źródła promieniowania muszą być transportowane zgodnie z regulacjami obowiązującymi przy przewożeniu takich substancji. 22

23 Planowanie Przed planowaniem: Ocena narażenia i optymalizacją warunków prowadzenia testów zgodnie z zasadą ALARA 23

24 Planowanie Postępowanie z odpadami Odpady ciekłe podlegają rozcieńczeniu Odpady stałe pozostawia się do osiągnięcia bezpiecznego poziomu, lub składuje 24

25 Planowanie Zasady bezpieczeństwa oznakowanie terenu, ograniczony wstęp, należy dołożyć wszelkich starań, aby uniknąć przedostania się substancji promieniotwórczych do otoczenia obszar, w którym zachodzi niebezpieczeństwo wycieku substancji radioaktywnych powinien być pokryty folią lub ligniną absorbującą ciecze. ochrona osobista (gumowych rękawiczkach, manipulatory) osłony stały monitoring personelu i terenu na terenie mogą przebywać tylko osoby przeszkolone i uprawnione do prowadzenia prac z substancjami promieniotwórczymi 25

26 Planowanie Wywiad w terenie informacje na temat zakładu, informacje na temat badanego obiektu/ów, poznanie procesu technologicznego i reakcji zachodzących w badanych obiektach, czy nie można osiągnąć zamierzonego celu innymi metodami? 26

27 Planowanie wybór znacznika i sposób prowadzenia badań oszacowanie kosztów rozpoznanie terenu pod kątem zaopatrzenia w media, lokalizacji odprowadzenia ścieków, gromadzenia odpadów itp. 27

28 Transport Materiały promieniotwórcze stosowane w badaniach znacznikowych muszą być transportowane w odpowiednich opakowaniach do miejsca użycia przez specjalne pojazdy. 28

29 Prowadzenie prac Znacznik promieniotwórczy powinien być przygotowany w laboratorium i o ile to możliwe, już tam podzielony na porcje. Na miejsce wykorzystania znacznik powinien być przetransportowany w pojemniku osłonnym pozwalającym na łatwe opróżnienie i odpowiednim dla stanu skupienia znacznika. Gdy materiał jest rozpuszczany na miejscu badań, stosować rozpuszczalne opakowania. Wszystkie manipulacje, o ile jest możliwe, są wykonywane w sposób zdalny. 29

30 Dozowanie znacznika impulsowe wprowadzeniu substancji promieniotwórczej do aparatu w krótkim czasie, ciągłe ciecz pod umiarkowanym ciśnieniem (do ok. 2 MPa) za pomocą pomp dozujących posuwisto-zwrotnych. gazu z butli, w której rozcieńczono znacznik poprzez zawory redukcyjne z systemami kontroli przepływu. 30

31 Pobór próbek Niektóre badania wymagają poboru okresowego próbek i pomiaru ich aktywności. próbki ciekłe pobiera się przez specjalnie do tego celu przeznaczone krany próbki gazowe są pobierane do ewakuowanych ampuł, próbki stałe przez specjalnie zaprojektowane urządzenia próbkujące wyposażone w różnego rodzaju zgarniaki, ostrza, itp. Próbki powinny być reprezentatywne dla badanego materiału, muszą więc być pobrane z miejsc gwarantujących ich jednorodność. 31

32 Detekcja i pomiar detektory scyntylacyjne detektory półprzewodnikowe emulsje fotograficzne (określenie rozkładu aktywności na powierzchni) 32

33 Dziękuję za uwagę 33