Успокаиваться рано
/Из архива газеты ИФВЭ «Ускоритель» за 1999 г./
В стране, как и в мире в целом , в последние годы происходит повсеместное ужесточение норм радиационной безопасности как фактора, влияющего на здоровье народонаселения. Подмосковье не осталось в стороне от этого процесса. В начале года Московской областной Думой была принята государственная программа «Радиационная безопасность в Московской области».
Впрочем, считается, что у жителей Протвино и Серпухова нет особых поводов для волнения. Хотя наш институт включен в перечень восьми «особо радиационно опасных производств и объектов», действующих в области, это связано лишь с особым характером работ самого мощного в стране ускорителя заряженных частиц. Характерно, что среди указанных в Госпрограмме радиационно опасных аномалий техногенного характера (в Раменском, Электростали, Балашихе, Солнечногорске и др.) нет ни одного с привязкой к нашему региону. А в указанных городах виновниками аномалии являются свалки промышленных отходов и в особенности отходов металлургии (всевозможные шлаки). Поскольку наш регион признан спокойным в этом отношении, то нет и соответствующей строчки в данной Госпрограмме, нет нам и средств на проведение соответствующих исследований. В то же время отмечено, что степень изученности радиационной обстановки по области невелика, удовлетворительно исследовано не более 15 процентов территории. Гораздо более полно исследованы окрестности Протвино, и всё это благодаря целенаправленной деятельности Отдела радиационных исследований нашего института. Но, как считают специалисты ОРИ, успокаиваться рано, и радиационный мониторинг нужно продолжать. Подробно об этом рассказывает начальник лаборатории ОРИ Ярослав Николаевич Расцветалов.
Сначала поговорим о радиационном фоне: что это и чем он определяется. Прежде всего различают две его составляющие - естественный (природный) и техногенный (привнесенный в окружающую среду технической деятельностью человека). Природная составляющая обусловлена космическим излучением и естественными радионуклидами (ЕРН), присутствующими практически во всех объектах внешней среды. Эти два природных источника создают тот радиационный фон, воздействию которого человечество подвергается в течение всего периода его существования. Уровень естественного фона колеблется во времени и зависит от географии конкретной местности.
С точки зрения облучения человека наибольшее значение имеет содержание в объектах внешней среды природных радионуклидов уранового и ториевого рядов (материнские радионуклиды — уран-238 и торий-232) и калия-40. Внешняя компонента естественного фона, равная 7,5 мкР/ч, соответствует примерно трети полной мощности дозы, получаемой населением. В пределах Европейской территории России внешняя составляющая естественного фона колеблется по данным многолетних наблюдений в пределах от 6 до 15 -17 мкР/ч. Нормальным считается фон в пределах до 20 мкР/ч.
Здесь уместно отметить, что природные источники ионизирующего излучения вносят наибольший вклад (около 70%) в общую дозу облучения населения от всех воздействующих на него источников ионизирующего излучения. Значительную часть этой дозы человек получает во время нахождения в жилых и производственных помещениях, где, по оценкам Научного комитета по действию атомной радиации ООН, жители промышленно развитых стран проводят около 80% времени. В помещениях человек подвергается воздействию как внешнего гамма-излучения, обусловленного содержанием ЕРН в строительных материалах, так и внутреннего, связанного с вдыханием содержащихся в воздухе дочерних продуктов распада радона (ДПР), как и самого радона (элемент таблицы Менделеева, бесцветный инертный газ; радиоактивен, стабильных изотопов не имеет, может представлять опасность для здоровья и жизни. При комнатной температуре является одним из самых тяжёлых газов. Наиболее стабильный изотоп (222Rn) имеет период полураспада 3,8 суток). В соответствии со ст. 15 Федерального Закона «О радиационной безопасности населения», облучение населения, обусловленное радоном, продуктами его распада, а также другими долгоживущими природными радионуклидами, в жилых и производственных помещениях не должно превышать установленных нормативов. Нормативы облучения населения устанавливаются Нормами радиационной безопасности (НРБ-96), введенными в действие Постановлением Госсанэпиднадзора №7 от 19.04.96 г. По этому нормативу величина среднегодовой эквивалентной равновесной объемной активности изотопов радона в воздухе жилых помещений эксплуатируемых зданий не должна превышать 200 Бк/мЗ (для вновь построенных - 100 Бк/мЗ), а мощность дозы гамма-излучения в помещениях не должна превышать мощность дозы на открытой местности более чем на 0,3 мкЗв/ч (30 мкР/ч).
Техногенная составляющая радиационного фона обусловлена загрязнением территорий в результате выбросов от испытаний ядерного оружия, предприятий ядерно-топливного цикла, сжигания угля и нефтепродуктов в тепловых электростанциях (ТЭЦ), при добыче полезных ископаемых и т.д.. Наиболее значимыми радионуклидами техногенного фона являются долгоживущие - цезий-137 и тритий. Во многих случаях техногенную составляющую (когда она не превышает пределов колебания естественного фона) отдельно не выделяют и говорят о сложившемся радиационном фоне данной местности.
Ускоритель протонов на энергию 70 ГэВ Института физики высоких энергий в принципе тоже является источником ионизирующего излучения для окружающей среды. Прежде чем характеризовать его с этой стороны, полезно знать следующее. Опыт эксплуатации и радиационного мониторинга на нашем ускорителе и аналогичных ускорителях за рубежом показал, что (в отличие от ядерных реакторов):
«при оценке радиационной опасности для населения и окружающей среды следует иметь в виду такие особенности ускорителей:
— радиация высокой энергии, а также связанные с ней нейтронное и мюонное излучения возникают только во время работы ускорителя. При выключении ускорителя эта радиация исчезает. Остающаяся наведенная радиоактивность оборудования опасна только для персонала,постоянно обслуживающего ускоритель. Остаточные радиоактивности воздуха, грунта и грунтовых вод на ускорителях малой интенсивности (меньше 5 х 1011 протонов в секунду) пренебрежимо малы;
— никакая неисправность аппаратуры и никакие ошибки персонала не могут привести к сколь-нибудь существенному (а тем более неограниченному) росту интенсивности (тока) пучка, к значительному возрастанию уровня излучений вокруг ускорителя и к ухудшению радиационных условий, которые могли бы оказаться опасными для населения близлежащего района».
Взятое в кавычки выписано из проекта нормативного документа «Санитарные правила проектирования и эксплуатации ускорителей и накопительных колец протонов и тяжелых ионов высокой энергии».
В выбросах ускорителя (воздух из систем охлаждения) присутствуют, в основном, короткоживущие радионуклиды (с периодом полураспада от единиц до десятков минут) - углерод-11, азот-13, кислород-14 и кислород-15. Поскольку они быстро распадаются, то местность не загрязняют, а их небольшой вклад во внешний радиационный фон учитывается автоматически при проведении радиационного мониторинга внешней среды. Из основных долгоживущих радионуклидов могут присутствовать бериллий-7 и тритий.Суммируя вышесказанное, для нашего региона радиоэкологическое состояние будет оцениваться общим фоном внешнего гамма-излучения, содержанием радионуклидов цезий-137, тритий, бериллий-7, а в некоторых случаях и содержанием ЕРН (радиоактивность строительных материалов и радон в воздухе).
Радиационный мониторинг территории непосредственно вокруг ускорителя проводился Отделом радиационных исследований ИФВЭ практически с самого начала после его запуска. В дальнейшем границы территории постоянно расширялись. В последние десять лет радиационно-экологический контроль проводится на территории техплощадки, в санитарно-защитной зоне, в прилегающих окрестностях и в самом городе.
В 1996 г. целевым образом на базе Отдела РИ была создана и аттестована лаборатория в составе Эколого-аналитического центра ИФВЭ по охране окружающей природной среды. В функции лаборатории входит постоянное мониторирование радиационной обстановки (радиационного фона) на территории техплощадки, ежедневное (кроме выходных, праздничных и дней профилактики оборудования) измерение мощности дозы внешнего гамма-излучения в контрольных точках города и его окрестностях, контроль содержания радионуклидов в воздухе, воде и почве по план-графику, утверждаемому главным инженером Института.
В составе нашего подразделения имеется мобильная лаборатория на базе автомобиля УАЗ, стационарная низкофоновая радиометрическая лаборатория и автоматизированный пост радиационного мониторинга в здании 110 техплощадки. Имеется также оборудование для контроля содержания естественных радионуклидов в объектах внешней среды (строительные материалы, продукты питания и т.д.), для контроля содержания радона в воздухе помещений зданий жилого или промышленного назначения. При определении содержания трития во внешней среде и в технологических помещениях ускорителя У-70 проводилась совместная работа со специализированными лабораториями ВНИИЭФ (г. Арзамас) и ИЭМ (г. Обнинск).
Основные результаты радиационно-экологического обследования нашего региона следующие. Общий уровень внешнего гамма-фона колеблется в пределах 6 - 20 мкР/ч. Содержание техногенного цезия-137: в почве 1 - 10 мкКи/км2 (удовлетворительным показателем считается до 1000 мкКи/км2); в воздухе 10-19 - 10-18 Ки/л, в воде и природных осадках 10-12 - 3x10-11 Ки/л (норматив по НРБ-96 : 7,8х10-13 и 2,6x10-9 Ки/л соответственно), что в 100 и более раз ниже допустимого. По содержанию трития в воздухе было выполнено специальное исследование по образованию его в наиболее «горячих» точках на ускорителях: линейный ускоритель И-100, бустер и У-70. Диапазон изменения концентраций трития составил 1,1 х10-14- 6,1x10-12 Ки/л, т.е. наш ускоритель генерирует тритий с концентрациями в 100 раз меньшими, чем допустимые (по НРБ-96 допустимое для населения содержание трития в воздухе — 2,1x10-10 Ки/л) без учета даже его последующего разбавления в атмосферном воздухе. Примерно такая же ситуация и по содержанию трития в воде. Анализировалась вода в системах охлаждения электромагнитов бустера (6,3x10-9 Ки/л) и У-70 (4,8x10-9 Ки/л), вода на входном коллекторе очистных сооружений (1,3x10-10 Ки/л), питьевая вода (1,3x10-10 Ки/л) и осадки (7x10-11 Ки/л). Эти уровни на два и более порядков ниже допустимых (8,1x10-7 Ки/л). Интересно отметить, что вода в реке Протва содержит тритий в несколько больших концентрациях (6x10-10 Ки/л), чем наши выбросы из очистных сооружений (1,3x1010 Ки/л), что, по-видимому, обусловлено сбросами г. Обнинска.
Несколько слов о радионуклиде бериллий-7. Он присутствует в выбросах из вентсистем ускорителя, но в то же время данный нуклид образуется в атмосфере под действием высокоэнергетического космичес: кого излучения. Его период полураспада (53,3 дней) сравним с продолжительностью стандартного сеанса ускорителя, поэтому, измеряя его содержание в атмосферном воздухе до и после сеанса, можно было бы оценить влияние ускорителя по данному радиационному фактору на окружающую среду. Для этого мы регулярно проводили измерения во время сеансов работы ускорителя и в промежутках, когда ускоритель не работал (такие промежутки в последнее время составляли до 1 года). Однако на фоне сезонных колебаний содержания бериллия-7 (1,1x10-17 - 4,8x10-17 Ки/л) в воздухе (из-за вариации интенсивности космического излучения) добавку в его концентрацию за счет работы ускорителя мы не наблюдали. Это означает, что в данный радиационный фактор ускоритель вносит небольшой вклад (уж во всяком случае не более 20—30%). Попутно замечу, что допустимое содержание бериллия-7 в воздухе (7,6x10-11 Ки/л) на много порядков больше вышеуказанных величин.
Интересовались мы и проблемой облучения населения от природных источников радиоактивности. В первую очередь были обследованы и сертифицированы местные строительные материалы: керамзит и изделия на его основе (керамзитовый завод и карьер «Дашковка», г. Серпухов), кирпич (Серпуховский кирпичный завод и карьер завода), песок, гравий, щебень (карьеры «Ока», «Съяново», «Серпухов №9», «Серпухов №1», «Кузьмищево»). Все они по радиационному фактору соответствуют первому классу, т.е. применяются во всех видах строительства без ограничений. В отношении привозного строительного сырья это далеко не так. В частности, гравий и щебень, привезенный из Кривого Рога и Игнатполя (Украина), а также из Карелии относились, по нашим данным, к третьему классу, и его использовали только для дорожного строительства вне города.
Проводились и отдельные измерения содержания радионуклидов в продуктах питания. Из наиболее значимых результатов можно указать следующие. Сразу после известных «чернобыльских событий» администрация Института два года подряд направляла нас на оснащенной мобильной лаборатории в Белоруссию для контроля за закупками картофеля для Протвино. Прямо на месте отгрузки картофеля мы развернули гамма-спектрометрический комплекс и оперативно контролировали процедуру отгрузки. Попутно мы измеряли купленные молочные продукты, грибы во время остановок в пути и везде отмечали наличие цезия-137. До сих пор в лаборатории хранятся те высушенные грибы, которые иногда используются как «неаттестованный источник цезия-137». Примерно в то же время совместно с СЭС мы провели обследование привозного мяса из г. Гомеля, в котором содержались значительные концентрации цезия-137 и цезия-134. На основании наших данных три вагона с мясом были отправлены поставщику обратно. Был еще случай с содержанием цезия-137 в чае, расфасованном в г. Серпухове. Эта информация была доложена администрации Института и СЭС. За многолетний период времени постепенно накопилась некоторая информация и по другим продуктам питания и сельского хозяйства, образцы которых приносили в лабораторию сотрудники Института частным порядком.
Несколько слов о радоновой проблеме. В нашем регионе основной источник поступления радона - эксхаляция (выделение по порам, микротрещинам и геологическим неоднородностям) из больших глубин через грунт. Образуется он при распаде урана-радия, содержащихся в геологических разрезах глубоко под землей. По этой причине наибольшие его концентрации встречаются в подвальных помещениях и на первых этажах домов. Выделение его из почвы крайне неоднородно, и для нашего района концентрации подпочвенного радона колеблются от 20 - 40 кБк/м3 («спокойная» геологическая ситуация) до 1000 кБк/м3 и более в отдельных локальных местах. В 1989-1990 г.г. при проходке туннеля УНК мы проводили радоновую съемку и обнаружили концентрации радона в воздухе от 600 до 1000 Бк/м3 , а в закрытом объеме породы до 6000 Бк/м3 . В результате этих исследований были даны рекомендации по режиму проветривания рабочих отсеков туннеля. Указанную проблему подвальных помещений и первых этажей мы наблюдали в г. Серпухове, где, по заказу серпуховской администрации и ЦГСЭН, проводили обследования школ и детских дошкольных учреждений. В нашем городе, по заказу протвинской администрации совместно с протвинской ЦГСЭН, в течение 1993 - 1997 г.г. был также выполнен небольшой цикл работ по обследованию школ и детских дошкольных учреждений. К счастью, превышений нормативов обнаружено не было: наибольшие значения эквивалентной равновесной объемной активности радона составили 100Бк/м3 в детском комбинате №6 и 110 Бк/м3 в школе №2, а превышение мощности дозы гамма-излучения внутри помещений над фоном на открытой местности составило максимум 2 - 3 мкР/ч.
Думаю, что эти обследования полностью не закрыли радоновую проблему для нашего города особенно в связи с интенсивным использованием подвальных и полуподвальных помещений под детские спортивные клубы, магазины и офисы. В 1997 г., в плане выполнения одного из пунктов Соглашения по охране труда Коллективного договора на 1997 г., была произведена радоновая съемка на 18 постах охраны (проходных) объектов Института. Вследствие хорошего проветривания обследованных помещений уровни радона в воздухе не превышали 30 Бк/м3 (прогноз для закрытых помещений - до 200 Бк/м3). Кстати, проветривание помещений очень эффективный способ снижения концентраций радона в воздухе.
Наконец, совсем коротко, о наших производственных проблемах, Давно пора обновить парк используемой аппаратуры, которая устаревает физически и морально. Но это не самое главное. В прошлом году истек срок аттестации нашей лаборатории. Для его продления необходимо было оплатить метрологической организации (ВНИИФТРИ) не очень большую сумму за очередную метрологическую поверку наших приборов. За малым исключением, в Институте денег не нашлось, поэтому в прошлогодней аттестации мы резко сократили сферу своих возможностей. В текущем году положение выправляется, т.к. это напрямую связано с предстоящим лицензированием деятельности Института, в частности, в области радиоэкологического мониторинга.
Но остается «за кадром» кадровая проблема. В разное время данными работами занимались, в среднем 8 - 10 человек. К настоящему времени остался настолько небольшой костяк специалистов, что не грех и перечислить: научные сотрудники Геннадий Иванович Крупный и Андрей Антонович Янович и водитель-дозиметрист мобильной лаборатории Михаил Николаевич Омелянович. Надеемся, что во второй половине текущего года с помощью администрации Института мы сможем пополниться кадрами, «доаттестоваться» и полностью реализовать свои возможности.
Мы всегда открыты для контактов, наши телефоны: 71-85-53 (Я.Н. Расцветалов); 71-31-44 (В.Н. Кустарев); 71-34-62 (В.Н. Лебедев)
(примечание нынешнего публикатора - последние двое, к глубокому сожалению, уже ряд лет не с нами...)
Опубликовано: газета ИФВЭ «Ускоритель» - 23.04.1999
(иллюстрации к статье - из сети, вставлены при републикации)
Серия сообщений "Город Протвино /2/":
Часть 1 - "Мирабель" в Протвино – не случайный гость
Часть 2 - "И тут Остапа понесло..."
...
Часть 16 - Неужели достроят «мосты Дмитровского»?
Часть 17 - Как это у нас делается
Часть 18 - Радиация в Протвино - глазами дозиметристов
Часть 19 - В будний день – о праздниках
Часть 20 - Ю Синьюй уверен в успехе Passion в Серпухове
Открывая заседание, председатель Научно-технического совета Елена Колганова представила темы, рассмотренные в ходе последних НТС ОИЯИ. В их числе были выделены вопросы, касающиеся как международного сотрудничества и кадровой политики Объединенного института, так и развития Государственного университета «Дубна» и программы деятельности Учебно-научного центра (УНЦ) ОИЯИ. 
«... 
Фото сайта Kremlin.Ru
Глобальная цель проекта МТЦ и ИЯФ СО РАН – научиться манипулировать намагниченностью мономолекулярного магнита с помощью коротких импульсов излучения ЛСЭ Сибирского центра синхротронного и терагерцового излучения на рабочих станциях ЭПР-спектроскопии и СКВИД-магнетометрии. Специально под этот проект физики ИЯФ СО РАН разработали электронный модулятор мощности ЛСЭ, позволяющий формировать микросекундные импульсы терагерцового излучения.
