Международные нормы и требования транспортировки стронция

ВВЕДЕНИЕ

Ежегодно в мире транспортируется около 10 млн. упаковок с радиоактивными веществами различного вида. В некоторых странах произошли аварии при перевозках радиоактивных веществ (РВ) авиационным, автомобильным, морским, железнодорожным транспортом. Так, только в США в 1971-1981 гг. произошло 108 аварий при перевозке РВ.

Обеспечение безопасности транспортирования РВ и изделий на их основе имеет большое значение в связи с наличием потенциального риска нанесения ущерба людям, окружающей среде и имуществу в процессе их перевозки, выполнения погрузочно-разгрузочных операций и промежуточного хранения.

Наличие такого риска обусловлено возможностью аварии транспортного или погрузочного средства, воздействием на упаковки разрушающих механических и тепловых нагрузок в процессе перевозки, которые могут привести к рассеянию РВ в окружающую среду и облучению персонала сверх установленных норм при нарушениях правил безопасного обращения с упаковками.

В качестве примера можно привести информацию, подготовленную в коммюнике Министерства экологии Германии по фактам загрязнения спецконтейнеров, в которых перевозилось РВ на перерабатывающий завод во Францию:

• в 1997 г. из 55 транспортов с немецких АЭС в 11 случаях зарегистрирована активность, превышающая 4 Бк на 1 см2 – допустимую норму;
• в шести случаях внутри железнодорожных вагонов обнаружены “горячие пятна” с максимальной активностью 13 400 Бк;
• еще в пяти вагонах на полу обнаружены загрязненные участки с поверхностной активностью 13000 Бк на 1 см2;
• в 1998 г. выявлены случаи загрязнения при перевозках из Германии:
• в двух случаях на полу железнодорожных вагонов обнаружены пятна с максимальной активностью 10000 Бк на 1 см2;
• в нескольких случаях обнаружено загрязнение контейнеров с ОЯТ с гораздо меньшей активностью 20 Бк.

Конечно приведенные факты о превышении активности не представляют опасности для здоровья людей, но эти факты обнародованы и по ним приняты соответствующие меры, чтобы не допустить в дальнейшем подобные инциденты.

Показатель аварий и катастроф на транспорте (авиация, автотранспорт, железнодорожный транспорт, речной и морской транспорт) в России в 2-3 раза выше, чем в других промышленных странах. Так, например, в 1993 г. на железнодорожном транспорте России произошло 2047 аварийных происшествий и инцидентов при перевозке опасных грузов [14].

Аварийные ситуации, но уже при перевозке РВ происходят и на автомобильном транспорте. Например, происшедшая авария на Уральском электрохимическом комбинате (УЭХК г. Новоуральск). В 1994 г. при перевозке сернокислого урансодержащего раствора между объектами УЭХК, в результате чего на полотно дороги общего пользования было пролито около 1000 л радиоактивного раствора. Основной причиной аварии были грубые нарушения действующих в России правил перевозки ядерных материалов. [14].

Касаясь перевозки РВ, содержащих изотопы стронция можно говорить о том, что наиболее распространенным случаем транспортировки изотопов стронция является случай транспортировки отработанного ядерного топлива (ОЯТ), в состав которого обычно входит от 2 до 30% различных химических соединений стронция 89Sr, 90Sr, 91Sr, 92Sr. В качестве примера пагубного воздействия этих изотопов на человеческий организм рассмотрим изотоп 90Sr.

ОБЩАЯ РАДИАЦИОННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИЗОТОПА СТРОНЦИЯ 90Sr ПО ВОЗДЕЙСТВИЮ НА ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ОРГАНИЗМ

Стронций 90Sr – серебристый кальциеподобный металл, покрытый оксидной оболочкой, плохо вступает в реакцию, включаясь в метаболизм экосистемы по мере формирования сложных Са – Fe – Al – Sr – комплексов. Естественное содержание стабильного изотопа в почве, костных тканях, среде достигает 3,7 х 10-2 %, в морской воде, мышечных тканях 7,6 х 10-4 %. Биологические функции не выявлены; не токсичен, может замещать кальций. Радиоактивный изотоп в естественной среде отсутствует. Радиационные характеристики приведены в таблице 1.

Таблица 1

В случаях попадания изотопа в окружающую среду поступление стронция в организм зависит от степени и характера включенности метаболита в почвенные органические структуры, продукты питания и колеблется от 5 до 30%, при большем проникновении в детский организм. Независимо от пути поступления излучатель накапливается в скелете (в мягких тканях содержится не более 1%). Выводится из организма крайне плохо, что ведет к постоянному накоплению дозы при хроническом поступлении стронция в организм. В отличие от естественных α-активных аналогов (урана, тория и др.) стронций является эффективным β-излучателем, что меняет спектр радиационного воздействия, в том числе и на гонады, эндокринные железы, красный костный мозг и головной мозг. Накапливаемые дозы (фон) колеблется в пределах (до 0,2 х 10-6 мкКи/г в костях при дозах порядка 4.5 х 10-2 мЗв/год) [ 1 ].

ИЗОТОПЫ 89Sr, 90Sr, 91Sr, 92Sr, ПОДПАДАЮЩИЕ ПОД ПРАВИЛА ТРАНСПОРТИРОВКИ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ

Действие правил МАГАТЭ, о которых речь пойдет ниже, распространяются на перевозку РВ с γ- излучением и β-излучением. Под эти правила, как β-излучатели, подпадают и изотопы стронция:

1) удельной активностью больше74 Бк/г;

2) суммарной активностью превышающей в 10 раз МЗА, указанную для радионуклидов стронция:

89Sr 1+ 06 Бк 1 + 03 Бк/г;

90Sr 1+ 04 Бк 1 + 02 Бк/г;

91Sr 1+ 05 Бк 1 + 01 Бк/г;

92Sr 1+ 06 Бк 1 + 01 Бк/г.

При транспортировке, хранении и упаковке радиоактивные вещества подразделяют условно на три группы (вида):

- радиоактивные вещества, при распаде которых наряду с β - или α – испускается и γ – излучение;

- радиоизотопные источники нейтронов или нейтронов и γ – излучения;

- радиоактивные вещества, излучающие β - или α – частицы.

К числу наиболее часто перевозимых веществ, содержащих изотопы стронция и включаемых в перечни опасных, обычно относят:

- стронция арсенит № ООН 1691, класс опасности 6,1;