Bővített sugárvédelmi ismeretek 4. Gyakorlati sugárvédelem Dr. Csige István Dr. Dajkó Gábor MTA Atommagkutató Intézet Debrecen TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005.

Az előadások a következő témára: "Bővített sugárvédelmi ismeretek 4. Gyakorlati sugárvédelem Dr. Csige István Dr. Dajkó Gábor MTA Atommagkutató Intézet Debrecen TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005."— Előadás másolata:

1 Bővített sugárvédelmi ismeretek 4. Gyakorlati sugárvédelem Dr. Csige István Dr. Dajkó Gábor MTA Atommagkutató Intézet Debrecen TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005 projekt „Ágazati felkészítés a hazai ELI projekttel összefüggő képzési és K+F feladatokra" 1

2 TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005 projekt 2 4.1. Védekezés külső sugárterhelés ellen A védelem kialakításához szükséges a térben kialakult sugárzás ismerete. Ez legegyszerűbben pontszerű sugárforrás esetén adható meg. Kiterjedt forrás, illetve szórt sugárzás esetén a sugárzási tér kiszámítása bonyolult, melyre számítógépes programok használhatók.

3 TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005 projekt 3 4.1. Védekezés külső sugárterhelés ellen Pontszerű gamma sugárforrás esetén a kialakuló sugárzási tér: 4.1.1. A sugárzási tér számítása

4 TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005 projekt 4 4.1. Védekezés külső sugárterhelés ellen A meghatározott sugárzási tér ismeretében A sugárzás fajtájának leginkább megfelelő sugárelnyelő, sugárgyengítő anyagok alkalmazása. 4.1.2. A fizikai védelem (árnyékolás) méretezése

5 TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005 projekt 5 4.1. Védekezés külső sugárterhelés ellen 4.1.2. A fizikai védelem (árnyékolás) méretezése 1.Alfa 2.Béta 3.Röntgen, gamma 4.Neutron 5: Aluminium 6: Ólom 7: Beton

6 TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005 projekt 6 4.1. Védekezés külső sugárterhelés ellen 4.1.2. A fizikai védelem (árnyékolás) méretezése α- sugárzás: néhány cm távolság levegőben β- sugárzás: alacsony rendszámú anyagok, pl. plexi Röntgen sugárzás: magas rendszámú anyagok γ- sugárzás: ólom, beton, vas Neutron: lassításhoz nagy hidrogéntartalmú anyagok: víz, paraffin elnyeléshez: bór, kadmium

7 TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005 projekt 7 A külső sugárterhelés forrásai

8 TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005 projekt 8 4.1. Védekezés külső sugárterhelés ellen 4.1.3. Idővédelem felkészülés létszám korlátozás (tervezés) tartózkodási idő korlátozása (optimalizálás) 4.1.4. Távolságvédelem csipeszek, távfogók alkalmazása

9 TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005 projekt 9 4.2. Védekezés belső sugárterhelés ellen 4.2.1. Nyitott radioaktív anyagok Azok a radioaktív anyagok, amelyek nem rendelkeznek megfelelő tokozással, vagy nincsenek hordozórétegen megkötve és letakarva, így a radioaktív anyag a környezetbe kerülhet. Nyitott radioaktív készítménnyel végzett munka során a radioaktív anyag párolgás, porlódás, elcsöppenés útján a környezetbe kerülhet, ezzel létrejöhet az inkorporáció lehetősége. Inkorporációnak nevezzük, amikor a sugárzó anyag, belégzés, lenyelés, vagy bőrön át történő felszívódás útján a szervezetbe kerül, és több, kevesebb ideig a szervezetben tartózkodik.

10 TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005 projekt 10 4.2. Védekezés belső sugárterhelés ellen

11 TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005 projekt 11 4.2. Védekezés belső sugárterhelés ellen 4.2.1. Nyitott radioaktív anyagok A belső sugárterhelés elleni védekezés legfontosabb módjai a megelőzés és a dekorporáció. A megelőzést szolgálják a sugárvédelemnek azok a szabályai, amelyek szerint sugárveszélyes helyre tilos ételt, italt bevinni, és tilos ott enni, inni, dohányozni, kozmetikumokat használni. Még zárt izotópokkal végzett munka után is kezet kell mosni, és a személyi higiéné szabályait fokozottan be kell tartani. A munkahely padlóját, asztalait, munkafelületeit, levegőjét rendszeresen ellenőrizni kell. Minden észlelt szennyeződést azonnal jelenteni kell a jogszabályban meghatározott illetékes sugárvédelmi felügyeletnek, akinek a szakemberei a szennyeződés okát megállapítják, és a szennyeződés eltávolítását, az ún. dekontaminálást elvégzik.

12 TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005 projekt 12 4.2. Védekezés belső sugárterhelés ellen 4.2.1. Nyitott radioaktív anyagok A belső sugárterhelés elleni védekezés legfontosabb módjai a megelőzés és a dekorporáció. A dekorporáció lényege, hogy a szóban forgó elem stabil izotópját bejuttatva a szervezetbe az aktív izotóp felhígul, kevésbé dúsul fel és hamarabb kiürül.

13 TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005 projekt 13 4.2. Védekezés belső sugárterhelés ellen 4.2.2. Izotóplaborok kialakítása Az izotóplaboratóriumok kialakításához személyi, tárgyi és szervezési feltételeknek kell teljesülni. A személyi feltételek: a dolgozóknak meg kell felelni a 16/2000 EüM. rendeletben meghatározott követelményeknek. Tárgyi feltételek: izotóp és hulladéktároló, lemosható felületek, kialakítása szükséges. „B” szintű izotóplaborok esetén vízgyűjtő rendszer és bejárati – zuhanyozóval ellátott – öltözőfülke kell. A kijáratnál szennyezettségmérőt kell alkalmazni.

14 TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005 projekt 14 4.2. Védekezés belső sugárterhelés ellen 4.2.3. Védekezés radioaktív szennyezés ellen Szilárd hulladékok csak ellenőrzött körülmények mellett tárolhatók. A tárolás biztonságára szigorú előírások vonatkoznak (nyilvántartás, ellenőrzés, védelem). Folyékony kibocsátás. Radioaktív anyagot tartalmazó folyadék a közművekbe nem bocsátható ki, azokat külön rendszerben kell összegyűjteni. Légköri kibocsátás. A laboratóriumokból történő elszívás során esetleg a légkörbe bocsátott aktivitásokat folyamatosan ellenőrizni kell, az eredményeket izotóponként összegyűjtve kell tárolni és az előírásoknak megfelelően jelenteni a környezetvédelmi hatóságnak.

15 TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005 projekt 15 4.2. Védekezés belső sugárterhelés ellen 4.2.4. Nukleáris és radioaktív anyagok hatósági felügyelete A nukleáris és radioaktív anyagok előírás szerinti felhasználását, tárolását, valamint az ezekkel kapcsolatos nyilvántartásokat az Országos Atomenergia Hivatal ellenőrzi. Az alkalmazott anyagok veszélyessége szerint a 190/2011.(IX.19.) Korm. rendeletnek megfelelően fizikai védelmet kell kialakítani. A védelem kiépítése, valamint annak engedélyeztetése a 190/2011.(IX.19.) Korm. rendeletben foglaltak szerint történik, amely az atomenergia alkalmazása körében a fizikai védelemről és a kapcsolódó engedélyezési, jelentési és ellenőrzési rendszerről szól.

16 TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005 projekt 16 4.3. Sugárveszélyes munkahelyek ellenőrzése 4.3.1. Környezeti sugárvédelmi ellenőrző rendszer Feladata: ellenőrizni a környezetet érő radioaktív sugárzás nagyságát, a légkörbe kerülő gázok aktivitásának meghatározása, a közművekbe kerülő folyadékok mérése.

17 TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005 projekt 17 4.3. Sugárveszélyes munkahelyek ellenőrzése 4.3.2. Személyi dozimetria A sugárveszélyes munkahelyen dolgozókat, amennyiben besorolásuk szükségessé teszi, a 16/2000. (VI. 8.) EüM rendeletben előírtaknak megfelelően személyi doziméterrel kell ellátni. A doziméter azt a célt szolgálja, hogy az ionizáló sugárzás teljes intenzitását hosszabb időtartamon át regisztrálja.

18 TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005 projekt 18 4.3. Sugárveszélyes munkahelyek ellenőrzése 4.3.2. Személyi dozimetria A képen látható un. tolldoziméter közvetlenül leolvasható.

19 TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005 projekt 19 4.3. Sugárveszélyes munkahelyek ellenőrzése 4.3.2. Személyi dozimetria A hatóság által meghatározott időnként kiértékelt doziméterek: A korábban használt filmdoziméter, valamint a jelenleg használatos TLD.

20 TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005 projekt 20 4.3. Sugárveszélyes munkahelyek ellenőrzése 4.3.3. Sugárvédelmi méréstechnika (műszerek és doziméterek) bemutatása Napjainkban egyre inkább kezdenek elterjedni a szilárdtest dózismérők. A legjelentősebb ezek közül a termolumineszcens dózismérő (TLD), mert kis méretű, energia-független és jól felhasználható a legtöbb ionizáló sugárzás mérésére. A TLD működési elve a következő: a kristályokban a besugárzás hatására szabaddá váló elektronok a kristály hibahelyein befogódnak, s onnan csak melegítés hatására lépnek ki. A melegítés hatására az elektronok fénykibocsátás kíséretében kerülnek vissza alapállapotba. A kibocsátott fény intenzitása arányos az elnyelt dózissal. A kilépő fényt fotoelektron-sokszorozó méri. Ilyen termolumineszcens tulajdonságot mutat például a kalcit, a gipsz, a kvarc, a LiF, a CaF 2, a BeO és az Al 2 O 3.

21 TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005 projekt 21 4.3. Sugárveszélyes munkahelyek ellenőrzése 4.3.3. Sugárvédelmi méréstechnika (műszerek és doziméterek) bemutatása A GM-cső működése A Geiger-Müller számláló (GM-cső) az egyik legegyszerűbb sugárzásmérő detektor. Valamilyen nemes-gázzal (pl. argon, vagy neon) megtöltött fémcső, melynek tengelyében fémhuzal található. Ez az anód, melyre néhány száz volt nagyságú (pozitív) feszültséget adunk egy ellenálláson keresztül a külső fém hengerhez (katód) képest. A GM-cső szerkezetének vázlatát az alábbi ábra mutatja. (H.V.: nagyfeszültség [high voltage].)

22 TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005 projekt 22 4.3. Sugárveszélyes munkahelyek ellenőrzése 4.3.3. Sugárvédelmi méréstechnika (műszerek és doziméterek) bemutatása A GM-cső működése:

23 TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005 projekt 23 4.3. Sugárveszélyes munkahelyek ellenőrzése 4.3.3. Sugárvédelmi méréstechnika (műszerek és doziméterek) bemutatása A GM-cső működése: A szál környezetében nagy térerő alakul ki. A sugárzás hatására létrejövő elektron-ion párokat az elektromos tér gyorsítva mozgatja. A felgyorsult elektronok és ionok további reakciói miatt az egész térfogatra kiterjedő lavinakisülés alakul ki, ami önfenntartó. Ezt elektromos úton ki lehet oltani, így egyesével detektálhatjuk az ionizációt létrehozó részecskéket.

24 TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005 projekt 24 4.3. Sugárveszélyes munkahelyek ellenőrzése 4.3.3. Sugárvédelmi méréstechnika (műszerek és doziméterek) bemutatása Szcintillációs detektorok, amikor a sugárzás hatására fényfelvillanások jönnek létre, melyek elektronsokszorozó beiktatásával mérhetők. Ionizációs kamrák. Ionpárok keletkeznek, a kis elektromos térben nincs lavinaeffektus, az alkalmazott nagy nyomás miatt (≤10 6 Pa) nincs rekombináció. Az áram arányos a sugárzás intenzitásával. Elsősorban béta és gamma mérésére. Nagy sugárzási terekben azonban „összeérnek” az impulzussorozatok, csökken a hatásfok.

25 TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005 projekt 25 4.3. Sugárveszélyes munkahelyek ellenőrzése 4.3.4. Munkahelyi sugárvédelmi szabályzat, balesetelhárítási és fizikai védelmi terv A 16/2000. (VI. 8.) EüM rendeletnek megfelelően a MSSZ tartalmazza: A sugárvédelmi szervezet leírását és feladatait. A sugárterhelések ellenőrzésére vonatkozó követelményeket. A létesítmény vezetőinek a sugárvédelemmel kapcsolatos feladatait.

26 TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005 projekt 26 4.3. Sugárveszélyes munkahelyek ellenőrzése 4.3.4. Munkahelyi sugárvédelmi szabályzat, balesetelhárítási és fizikai védelmi terv A 16/2000. (VI. 8.) EüM rendeletnek megfelelően a MSSZ tartalmazza: A sugárvédelmi szervezet leírását és feladatait. A sugárterhelések ellenőrzésére vonatkozó követelményeket. A létesítmény vezetőinek a sugárvédelemmel kapcsolatos feladatait. A sugárveszélyes munkahelyen dolgozók jogait és kötelezettségeit. A sugárveszélyes munkaterületeken dolgozók munkaköri leírását és besorolását (A, B). Az ellenőrzött, illetve felügyelt terület követelményeit.

27 TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005 projekt 27 4.3. Sugárveszélyes munkahelyek ellenőrzése 4.3.4. Munkahelyi sugárvédelmi szabályzat, balesetelhárítási és fizikai védelmi terv A 16/2000. (VI. 8.) EüM rendeletnek megfelelően a MSSZ tartalmazza: A zártságvizsgálatok rendjét. A sugárforrások tárolási, kezelési rendjét. A radioaktív hulladékok tárolásának és kezelésének rendjét. A biztonsági rendszerek kezelésének, a személyi doziméterek viselésének rendjét. A hatóságok felé történő jelentések rendjét.

28 TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005 projekt 28 4.3. Sugárveszélyes munkahelyek ellenőrzése 4.3.4. Munkahelyi sugárvédelmi szabályzat, balesetelhárítási és fizikai védelmi terv A 16/2000. (VI. 8.) EüM rendeletnek megfelelően a MSSZ tartalmazza: A balesetelhárítási intézkedési tervet (BEIT), amely tartalmazza az esetleg előálló rendkívüli esemény elhárításának, kezelésének rendjét, az esetleges egészségügyi ellátást. Az MSSZ és a BEIT felülvizsgálatának rendjét. A szervezetek munkahelyi sugárvédelmi szabályzatait.

29 TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005 projekt 29 4.3. Sugárveszélyes munkahelyek ellenőrzése 4.3.4. Munkahelyi sugárvédelmi szabályzat, balesetelhárítási és fizikai védelmi terv Az intézmény a területén használt, tárolt nukleáris, illetve radioaktív anyagok alapján az előírásoknak megfelelően fizikai védelmi tervet kell készítsen és azt jóvá kell hagyatni.