proatom.ru - сайт агентства ПРоАтом
Журналы Атомная стратегия 2022 год
  Агентство  ПРоАтом. 25 лет с атомной отраслью!              
Навигация
· Главная
· Все темы сайта
· Каталог поставщиков
· Контакты
· Наш архив
· Обратная связь
· Опросы
· Поиск по сайту
· Продукты и расценки
· Самое популярное
· Ссылки
· Форум
Журнал
Журнал Атомная стратегия
Подписка на электронную версию
Журнал Атомная стратегия
Атомные Блоги





Подписка
Подписку остановить невозможно! Подробнее...
Задать вопрос
Наши партнеры
PRo-движение
АНОНС
Вышло в свет второе издание двухтомника Б.И.Нигматулина. Подробнее
PRo Погоду

Сотрудничество
Редакция приглашает региональных представителей журнала «Атомная стратегия» и сайта proatom.ru. E-mail: pr@proatom.ru Савичев Владимир.
Время и Судьбы

[19/06/2013]     О пределах активности материалов ограниченного использования

и очень низкоактивных отходов

Б.Е.Серебряков, к.ф.-м.н., ВНИПИпромтехнологии

В Основных санитарных правилах [1] выделяются загрязненные радионуклидами материалы и отходы, которые не являются ни радиоактивными веществами (РВ), ни радиоактивными отходами (РАО), но не могут бесконтрольно использоваться или захораниваться. В санитарных правилах [2] в соответствии с мировой практикой для таких отходов использован термин «очень низкоактивные отходы» (ОНАО).


Материалы ограниченного использования и ОНАО имеют одинаковые верхний и нижний пределы активности, их величины рассматриваются в данной статье, основное внимание уделяется отходам.

Можно отметить две причины целесообразности выделения материалов ограниченного использования и ОНАО. Первая причина связана с дорогостоящей  системой учета и контроля РВ и РАО. Учет и контроль материалов ограниченного использования и ОНАО можно проводить значительно дешевле и проще, чем РВ и РАО. Второй причиной является тот факт, что на ОНАО не распространяется закон о радиоактивных отходах [3], поэтому предприятия могут сами проводить захоронение ОНАО, что приводит к значительному удешевлению захоронения без уменьшения безопасности, т.к. при передаче отходов в специализированную организацию стоимость захоронения возрастает в десятки раз, в основном из-за коррупционной составляющей цены.

Верхняя граница активности ОНАО совпадает с нижней границей активности твердых радиоактивных отходов (ТРО), которая установлена постановлением Правительства РФ от 19.10.2012 N 1069 [4]. Согласно постановлению к ТРО относятся отходы, в которых активность больше минимально значимой активности (МЗУА) при известном радионуклидном составе, при неизвестном составе к ТРО относятся отходы с суммарной альфа-активностью больше 1 кБк/кг, и больше 100 кБк/кг для суммарной бета-активности.

Величина МЗУА приведена в НРБ-99/2009 [5] из Основных норм безопасности (ОНБ) МАГАТЭ [6], где использованы расчеты, выполненные в организации Европейского союза Евратом [7]. В работе [7] для расчета использовалось три сценария облучения персонала и населения: облучение персонала при нормальной работе, облучение персонала при инцидентах, облучение населения при размещении отходов на свалках, как при нормальном сценарии, так и при инцидентах. При расчетах учитывалось 24 путей облучения персонала и населения, в качестве результата использовалось минимальное значение. Для облучения населения и персонала при нормальной работе учитывался предел эффективной дозы 10 мкЗв/год, для облучения персонала при инцидентах – 1 мЗв/год, также учитывался предел эквивалентной дозы на кожу 50 мЗв/год. Рассматривались жидкие, твердые и газообразные вещества, разброс массы источника превышал 13 порядков: от 6,15.10-4 г для ампулы с радиоактивным инертным газом, до 1,5.104 т для ОНАО, размещенных на муниципальной свалке.

Вызывает очень большие сомнения правильность эклектичного подхода к расчету доз в работе [7]. Но абсолютно неприемлемо использование полученных в [7] величин МЗУА таким образом, как они использованы в постановлении Правительства [4] для классификации отходов. Для классификации загрязненных радионуклидами отходов в первую очередь должно учитываться обеспечение безопасности будущих поколений населения при захоронении этих отходов, в расчетах [7] для подавляющего числа радионуклидов приведены активности для персонала, а не населения. Таким образом, можно сделать вывод, что верхняя граница активности для ОНАО установлена не корректно из-за некорректности постановления Правительства РФ от 19.10.2012 N 1069.

Нижняя граница активности материалов и ОНАО имеет большее значение, чем верхняя, т.к. нижняя граница определяет активность, с которой допускается бесконтрольное использование материалов и бесконтрольное захоронение ОНАО. Согласно ОСПОРБ-99/2010 материалы и отходы могут быть сняты с радиационного контроля, если возможная доза облучения от них не превышает 10 мкЗв/год. В ОСПОРБ-99/2010 приведена активность примерно для 200 искусственных радионуклидов в материалах и отходах, соответствующая дозе 10 мкЗв/год в соответствии с руководством по безопасности МАГАТЭ RS-G-1.7 [8]. Для смеси радионуклидов полагается, что сумма отношений активностей к пределам не должна превышать 1, такое же требование установлено для МЗУА.

В отчете МАГАТЭ [9] представлены расчеты активности искусственных радионуклидов, которые приведены в руководстве RS-G-1.7 [8]. Расчеты в [9] выполнены для большого количества вещества, исходя из условия непревышения дозы 10 мкЗв/год, и основаны на оценке набора типичных сценариев облучения от всех материалов, включая внешнее облучение, ингаляционное поступление пыли и пероральное поступление (прямое и косвенное). В [9] рассмотрены пути поступления радионуклидов с пищевыми продуктами и питьевой водой, однако значения для их изъятия с контроля не учитывались в  руководстве RS-G-1.7.

Расчеты активности искусственных радионуклидов, приведенные в документах МАГАТЭ [8, 9], нельзя считать корректными для установления нижней границы активности ОНАО, т.к. в этих расчетах не учитывается внутреннее облучение по пищевым цепочкам, которое дает основной вклад в дозу при захоронении отходов. В [8, 9] активность для снятия с контроля для 90Sr равна 1000 Бк/кг, а 137Cs – 100 Бк/кг, т.е. активность 90Sr больше, чем активность 137Cs,  хотя должно быть наоборот. Например, в отечественной работе [10] были рассчитаны активности этих радионуклидов в отходах для снятия с контроля при учете непревышения риска 10-6 год-1, получены значения: для 90Sr – 30 Бк/кг, а для 137Cs – 300 кБк/кг.

В документах МАГАТЭ [8, 9] рассматривается «исключение», «изъятие» и «освобождение» материалов и отходов от контроля, приведено разъяснение этих трех терминов, больше похожее на словоблудие. Для рассчитанной активности искусственных радионуклидов использован термин «изъятие», для природных – «исключение». Кроме того, указано, что расчеты величины МЗУА, описанные выше,  соответствуют «изъятию» от контроля для небольших количеств материала (не больше 1 т), хотя это не совсем так.

Для природных радионуклидов в [8, 9] установлен предел 1000 Бк/кг, а для 40К – 10 000 Бк/кг, причем для смеси радионуклидов полагается, что активность каждого нуклида не должна превосходить установленный предел, если в рядах урана и тория имеется равновесие, то активность каждого члена ряда не должна превышать 1000 Бк/кг. Указано, что эти активности соответствуют «верхнему концу кривой глобального распределения концентраций активности природных радионуклидов в грунте», и что такие активности не приведут к облучению больше 1 мЗв/год. Нельзя согласиться, что 1000 Бк/кг соответствует «верхнему концу распределения радионуклидов», этот «конец» для грунтов меньше примерно в 10 раз, с таким же успехом можно было бы положить, что урановые руды с активностью больше 105 Бк/кг являются «концом» распределения.

В [8, 9] отмечено, что облучение из-за радона не учитывается, т.к. в ОНБ установлены пределы объемной активности радона в помещениях. Но в НРБ-99/2009 установлены пределы объемной активности для радионуклидов в воздухе, как для искусственных, так и для природных радионуклидов, поэтому такое объяснение не учета радона нельзя воспринимать всерьез, а утверждение о непревышении дозы 1 мЗв/год следует считать голословным.

Предел активности природных радионуклидов 1000 Бк/кг для снятия материалов и отходов с контроля вызывает самое большое недоумение в руководстве МАГАТЭ [8]. Такая активность может привести к недопустимому облучению населения от радона в жилищах, которое согласно сайту НИИРГ им. П.В. Рамзаева составляет примерно 70% от всех природных источников ионизирующего излучения. Согласно радиационно-гигиеническому паспорту РФ [11] средняя доза от природных источников по стране за 2011 г составила 3,211 мЗв, минимальная доза 1,874 мЗв была в Тюменской области, максимальная доза 14,884 мЗв в Республике Алтай. Средняя доза от радона получается примерно 2 мЗв/год.

Содержание радона зависит от активности 226Ra в грунтах. Согласно [9]  содержание 226Ra в грунтах России изменяется от 1 до 76 Бк/кг, а средняя активность составляет 27 Бк/кг. Получается, что коэффициент пересчета активности 226Ra в материалах и отходах в годовую дозу облучения от радона равен примерно 0,07 (мЗв/год)/(Бк/кг). При активности 226Ra в материалах и отходах 1000 Бк/кг получается доза 70 мЗв/год, т.е. в 70 раз больше, чем установленный в НРБ-99/2009 предел облучения населения 1 мЗв/год!!!

Рассмотренные рекомендации МАГАТЭ по нижней границе активности для снятия отходов с контроля не являются единственными, например, Евратом провел расчеты для материалов и отходов в большом количестве примерно на 5 лет раньше, чем МАГАТЭ [12]. В расчетах Евратома [12] нет различий между искусственными и природными радионуклидами, в этом заключается их основное отличие от расчетов МАГАТЭ [9].

Евратом примерно через 10 лет после выполнения своих расчетов [12] и через 5 лет после расчетов МАГАТЭ [9] сравнил свои расчеты с расчетами МАГАТЭ, результаты сравнения приведены в [13]. В результате сравнения было получено, что в целом величина активности в расчетах Евратома меньше, чем в расчетах МАГАТЭ, например, у Евратома активность только 13 радионуклидов совпадает с МЗУА, а у МАГАТЭ  активность 117 радионуклидов равна МЗУА или 42,1%.

Отношение активности  искусственных радионуклидов, рассчитанной МАГАТЭ, к активности, рассчитанной Евратомом, изменяется от 0,1 до 100, а для природных радионуклидов это отношение изменяется от 0,01 до 100. Причем для самого важного радионуклида 226Ra у Евратома активность для снятия материалов и отходов с контроля получилась 10 Бк/кг, т.е. в 100 раз меньше, чем у МАГАТЭ. Таким образом, расчеты Евратома [12] предпочтительнее использовать для отечественных документов, чем расчеты МАГАТЭ [8]. В отчете [13] Евратом предлагает найти консенсус между расчетами МАГАТЭ и своими расчетами для снятия материалов и отходов с контроля, прошло 3 года после опубликования отчета [13], но консенсуса вроде не видно.

Вторая часть расчетов Евратома [14] посвящена установлению пределов для снятия с контроля материалов и отходов с природными радионуклидами, обычно не связанных с атомной промышленностью. Если активность таких материалов превышает фон, то для них используется специальная аббревиатура NORM (naturally occurring radioactive material). История этих материалов и отходов начинается с 1904 г, когда был обнаружен 226Ra в отходах от добычи нефти. В расчетах [14]  используется предел дозы 0,3 мЗв/год, получено, что отходы могут бесконтрольно захораниваться, если активность 226Ra в них меньше 500 Бк/кг, а для отходов нефтегазового комплекса – 5000 Бк/кг.

Такие большие значения активности 226Ra получены в [14] путем подгона расчетов под нужный результат, например, для нефтегазовых отходов полагается разбавление 1:100. Можно предположить, что пределы активности материалов и отходов NORM были установлены давно, когда об облучении дочерними продуктами распада радия в помещениях не было достаточно известно и это облучение не учитывалось. Поэтому для снятия с контроля рассматриваемых отходов активность 226Ra, обычно, полагается равной несколько сотен Бк/кг. Например, в США материалы и отходы NORM регулируются штатами, в штате Северная Дакота в настоящее время принято, что снятие с контроля отходов NORM нефтегазового комплекса может быть выполнено, если активность 226Ra в них не превышает 185 Бк/кг [15]. Согласно [16], такой же предел для верхнего 15 см слоя грунта был установлен примерно 20 лет назад, хотя за это время предел облучения населения в США уменьшился с 5 мЗв/год до 1 мЗв/год.

Видимо, чтобы сохранить пределы активности для снятия с контроля материалов и отходов, относящихся к NORM, в руководстве МАГАТЭ [8] для природных радионуклидов была установлена очень большая активность 1000 Бк/кг, а в расчетах Евратома [14] была сделана подгонка под нужный результат. Т.е. можно предположить заказной характер рекомендаций международных организаций. Возможно, в западных странах имеются ограничения, полностью исключающие возможность поселения на месте размещения отходов NORM, в России такие ограничения могут нарушаться. Поэтому использовать в России рекомендации МАГАТЭ или Евратома для природных радионуклидов нельзя.

Например, в [17] рассмотрен предел эффективной удельной активности для природных радионуклидов 1500 Бк/кг, установленный НИИРГ в ОСПОРБ-99/2010 и в других документах, возможно, с учетом рекомендаций МАГАТЭ. Этот предел примерно в 10 раз больше, чем вышеупомянутый предел США. Если использовать приведенный выше расчет дозы, то для активности 226Ra 1500 Бк/кг получается доза облучения населения 105 мЗв/год, в 105 раз больше предела 1 мЗв/год!!!

Таким образом, можно сделать вывод, что использование рекомендаций МАГАТЭ для установления как верхнего, так нижнего предела активности ОНАО недопустимо для отечественных нормативных документов по следующим причинам:

- величина МЗУА рассчитана в основном для персонала и для небольших объемов материала и отходов, поэтому ее нельзя использовать для обеспечения безопасности населения при захоронении больших объемов отходов;

- расчеты нижнего предела активности искусственных радионуклидов выполнены в МАГАТЭ некорректно, почти для половины радионуклидов активность совпадает с МЗУА, т.е. с верхним пределом, что является полным абсурдом;

- расчеты нижнего предела активности в Евратоме выполнены значительно корректнее, чем расчеты МАГАТЭ;

- в рекомендациях МАГАТЭ для природных радионуклидов приведена очень большая величина предела активности 1000 Бк/кг, использование такой величины может привести к недопустимому облучению населения, превышающему предел дозы в десятки раз;

- нельзя исключить заказного характера рекомендаций МАГАТЭ;

- измерение активности около 200 радионуклидов невозможно, чтобы избежать конфликтов с надзорными органами нужно разрабатывать специальные методики для каждого вида материалов и отходов;

- рассмотренные рекомендации МАГАТЭ не используются ни в одной стране мира, кроме России, внедрение рекомендаций МАГАТЭ в России осуществляется, в основном, сотрудничающими с МАГАТЭ людьми.

Для установления верхнего предела активности ОНАО (нижнего предела ТРО) следует отказаться от МЗУА и вернуться к ОСПОРБ-99 [18], где для отходов с неизвестным составом были установлены пределы по суммарной активности: для суммарной бета-активности 100 000 Бк/кг, для суммарной альфа-активности 10 000 Бк/кг, для суммарной активности трансуранов 1000 Бк/кг.

Для нижнего предела активности ОНАО можно использовать опыт США, где к низкоактивным отходам класса А относят отходы, в которых активность превышает природный фон, или такое превышение предполагается. Именно такой подход был реализован в ОСПОРБ-99, где для суммарной альфа-активности и для суммарной бета-активности были установлены одинаковые пределы 300 Бк/кг. Именно такие суммарные альфа и бета-активности имеют природные радионуклиды вместе со 90Sr и 137Cs, которые связаны с глобальными выпадениями. Для нефтегазовых отходов, как показано в [17], предел активности должен быть меньше 300 Бк/кг. Во время действия ОСПОРБ-99 возникали недоразумения из-за 40К, активность которого в грунтах больше 300 Бк/кг, согласно НРБ-99/2009 активность этого радионуклида в удобрениях не нормируется, поэтому 40К можно не учитывать.

Следует признать, что существовавшие в России в 1999 – 2010 гг. нижние пределы активности для снятия материалов ограниченного использования и ОНАО с радиационного контроля были, пожалуй, самыми лучшими в мире. Например, в презентации [19] приведены способы установления пределов для ОНАО, использующихся в странах Европы, эти пределы зачастую имеют неопределенности, особенно, когда используются пределы дозы.

Определенные в ОСПОРБ-99 пределы активности материалов ограниченного использования и ОНАО надежно обеспечивали радиационную  безопасность населения, кроме того, измерение суммарной бета и гамма-активности не вызывало особенных проблем. Рекомендации МАГАТЭ, использованные НИИРГ в ОСПОРБ-99/2010, могут приводить к многократному увеличению загрязнения окружающей среды по сравнению с фоном и к такому же увеличению облучения населения по сравнению с пределом дозы 1 мЗв/год. Кроме того, эти рекомендации создают проблемы с проведением измерений. Следовательно, ОСПОРБ-99/2010 и постановление Правительства от 19.10.2012 N 1069 обязательно должны быть пересмотрены.


Литература
1. СП 2.6.1.2612-10. Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99/2010).
2. СП 2.6.6.2572-2010 Обеспечение радиационной безопасности при обращении с промышленными отходами атомных станций, содержащими техногенные радионуклиды».
3. Федеральный закон от  11 июля 2011 г. N 190-ФЗ «Об обращении с радиоактивными отходами и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».
4. Постановление Правительства РФ от 19.10.2012 N 1069 «О критериях отнесения твердых, жидких и газообразных отходов к радиоактивным отходам, критериях отнесения радиоактивных отходов к особым радиоактивным отходам и к удаляемым радиоактивным отходам и критериях классификации удаляемых радиоактивных отходов»
5. СанПиН 2.6.1.2523 – 09 Нормы радиационной безопасности  НРБ –99/2009.
6. Международные основные нормы безопасности для защиты от ионизирующих излучений и безопасного обращения с источниками излучения, Серия изданий по безопасности, № 115, МАГАТЭ, Вена, 1997.
7. Radiation Protection 65. Principles and Methods for Establishing Concentrations and Quantities (Exemption values) Below which Reporting is not Required in the European Directives. Commission of the European Communities, 1993.
8. Серия норм по безопасности, № RS-G-1.7. Применение концепции исключения, изъятия и освобождение от контроля. МАГАТЭ, Вена, 2006.
9. Derivation of activity concentration values for exclusion, exemption and clearance.  IAEA,  Vienna, 2005.
10. М.Н. Савкин, Н.К. Шандала и др. Проблемы гигиенического категорирования радиоактивных отходов при реабилитации загрязненных территорий. Сборник аннотаций. Международная конференция «Радиоактивное наследие ХХ века и восстановление окружающей среды (Радлег 2000)»,  30.10.2000 – 02.11.2000. М., 2000.
11. Результаты радиационно-гигиенической паспортизации в субъектах Российской Федерации за 2011 год (Радиационно-гигиенический паспорт Российской Федерации), М., 2012.
12. Radiation Protection 122. Practical Use of the Concepts for Clearance and Exemption – Part I. Guidance on General Clearance Levels for Practices. European  Commission, 2000.
13. Radiation Protection № 157. Comparative Study of EC and IAEA Guidance on Exemption and Clearance Levels Directorate-General for Energy. European  Commission, 2010.
14. Radiation Protection 122. Practical Use of the Concepts for Clearance and Exemption – Part II Application of the Concepts of Exemption and Clearance to Natural Radiation Sources. European Commission, 2001.
15. NORM (Naturally Occurring Radioactive Material), North Dakota Department of Health, June 22, 2012.
16. А.Д. Шрамченко Б.А. Чепенко. Информационно-аналитический обзор зарубежных публикаций по тематике обращения с радиоактивными отходами (веществами и материалами), содержащими природные радионуклиды, в нефтяной и газовой промышленности. М., 2000.
17. Б.Е. Серебряков. Как НИИРГ способствует загрязнению окружающей среды и облучению населения. Интернет издание ПроАтом. [28/03/2013]
18. СП 2.6.1.799-99  Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99).
19. F. Borrmann. Management of very low level radioactive waste in Europe – application of clearance (and the alternatives). IAEA Regional Workshop on the Release of Sites and Building Structures. Sep 2010.
 

 
Связанные ссылки
· Больше про Нормы и право
· Новость от Proatom


Самая читаемая статья: Нормы и право:
Про САПР и не только

Рейтинг статьи
Средняя оценка работы автора: 4
Ответов: 5


Проголосуйте, пожалуйста, за работу автора:

Отлично
Очень хорошо
Хорошо
Нормально
Плохо

опции

 Напечатать текущую страницу Напечатать текущую страницу

"Авторизация" | Создать Акаунт | 1 Комментарий | Поиск в дискуссии
Спасибо за проявленный интерес

Re: О пределах активности материалов ограниченного использования (Всего: 0)
от Гость на 21/06/2013
Спасибо за интересный материал.


[ Ответить на это ]






Информационное агентство «ПРоАтом», Санкт-Петербург. Тел.:+7(921)9589004
E-mail: info@proatom.ru, webmaster@proatom.ru. Разрешение на перепечатку.
За содержание публикуемых в журнале информационных и рекламных материалов ответственность несут авторы. Редакция предоставляет возможность высказаться по существу, однако имеет свое представление о проблемах, которое не всегда совпадает с мнением авторов Открытие страницы: 0.07 секунды
Рейтинг@Mail.ru