Проектирование лаборатории и оборудования

Проектирование лаборатории и оборудования

В этом разделе вы изучите, какие этапы планирования требуются при проектировании лабораторий по производству радиоизотопов. Будут рассмотрены критерии планирования для физических параметров, связанных с безопасностью. Хорошее планирование приводит к действиям оптимизированным таким образом, чтобы рабочие дозы соответствовали принципу ALARA и это способствовало бы более эффективной работе.

1.1        Этапы планирования

Следующий перечень предоставляет руководство по этапам через которые должен пройти процесс планирования:

  • Определите предполагаемое использование оборудования.  Будут ли производиться только радиопрепараты?  Включают ли производимые источники альфа излучатели?
  • Определите обязанности менеджеров, инженеров, персонала и других лиц, вовлечённых в процесс планирования по безопасности.
  • Согласуйте цели – связанные с производством и безопасностью.  Например, могут быть рассмотрены следующие цели:
    • Проводить обработку радиоизотопов по наиболее безопасной и эффективной технологии.
    • Обеспечить производство необходимым современным оборудованием, обеспечивающим высокий уровень безопасности.
    • Обеспечить безопасные условия труда.
    • Усовершенствовать контроль радиологических источников опасности  (особенно, если планируются модернизация производства).
  • Согласование основных принципов и подходов планирования.  Например, могут применяться следующие принципы и подходы:
    • Облегчение доступа для работников.
    • Сокращение путей передвижений людей и продукта путём оптимизации перечня  и порядка операций и потока вещества в зонах. Например, мишени находятся в одной части здания, перемещаются через производственные этапы в другую часть  для упаковки и отправки.
    • Организовать соответствующее рабочее пространство.
    • Минимизировать количество ручного труда.
    • Отделить законченный продукт от других зон.

Есть еще несколько рекомендаций для размышления. которые могут быть весьма существенны для обеспечения безопасности.

  • Определите, какие операции и с использованием какого оборудования какие радионуклиды будут проводиться и какой уровень их активности поддерживаться.
  • Определите источники опасности и проведите предварительный анализ рисков. Он может выявить риски, которые могут быть сокращены благодаря инженерному контролю.   Виды источников опасности для рассмотрения включают ионизирующую радиацию, загрязнения (биологическое и радиологическое), химикаты, пожар, возгорание паров и газов, электрические, механические и физические воздействия.  В число опасных ситуаций должны быть включены такие как: утеря контейнеров в горячих ячейках, перчаточных боксах, пожар, землетрясение и человеческие ошибки.
  • Выясните, чьё одобрение и согласование понадобится для соответствия установленным требованиям, стандартам и практическим рекомендациям.  Могут быть требования регулирующих органов к принимаемым проектным решениям. Помните, что могут быть специальные требования для оборудования, используемого при производстве радиопрепаратов.

1.2        Критерии проектирования

Критерии проектирования это численные значения физических параметров, установленные для контроля процесса и безопасности. Проектные решения связанные с безопасностью необходимы для следующих параметров:

  • Максимальный уровень мощности дозы.  Он может быть связан с фактором загруженности. Обычно приводится максимальный уровень мощности дозы без защитной оболочки, который позволяет оценить толщину защитной оболочки. Например, ограничение максимального уровня мощности дозы с внешней стороны стен «горячей ячейки» может быть установлено в 10 мкЗв/ч 1.  (помните, что требуется регулярная проверка.)  Это ограничение быть намного выше для верхней или основной части горячей ячейки (150 мкЗв/ч), но это зависит от того, что находит перед ней и позади неё.
  • Максимум загрузки ячейки.  Он может быть связан с  максимальной активностью радиационного источника с наиболее проникающим видом радиации, содержащегося  ячейке. Например, ячейка может быть рассчитана на  200 ГБк кобальта-60.  Это значение будет соответствовать максимальному уровню мощности дозы установленному для проектировании защитной оболочки.
  • Интенсивность воздухообмена.  Примером проектного решения для минимального значения  воздухообмена, например, является: 10-ти кратная  смена воздуха в час для рабочей зоны; и 40-ка кратная в час внутри горячей ячейки.  В рабочих зонах поток воздуха должен быть направлен из зон с меньшим риском загрязнения к зонам с более высоким риском загрязнения.
  • Подпор давления (разность давлений).  Зоны, для которых характерны потенциально значимые уровни воздушного загрязнения, поддерживаются под меньшим давлением по отношению к менее опасным зонам.    Например, горячие ячейки могут подпираться  давлением в — 120 Паскаль по сравнению с нормальным атмосферным давлением; подпор зоны горячих ячеек может осуществляться разностью давления в -90 Пa; а зона впереди ячейки будет подпираться разностью давления более чем в -40 Pa.  Помните, что эти цифры приводятся в качестве примеров.  Реальные величины нуждаются в определении и должны быть прияты во внимание инженерами,  выполняющими  планирование вентиляции.
  •  

    рис. 4

     

    Разбавление жидких и воздушных стоков.  Разбавление санкционируется и контролируется регулирующими организациями.  Эти операции должны предусматриваться при проектировании систем фильтрации и баков с отходами.

Помните, что могут быть и иные не радиологические требования к проектированию, такие как: требования к микроклимату, биологический контроль, сейсмические требования, противопожарная защита и др.

1.3        Оборудование и зонирование

Важно, что проектные решения должны связывать зонирование с оборудованием и вероятным его использованием. Подробные решения должны предусматривать соответствующий контроль за источниками радиологической опасности и обеспечивать безопасность и сохранность источников.  Следующий перечень напоминает те условия и зоны, которые могут быть необходимы:

  • Зона подготовки мишеней, включая загрузку и разгрузку.
  • Зона вскрытия мишеней и их обработки, включая горячие ячейки, перчаточные шкафы, вытяжные шкафы и т.п.
  • Подъёмные краны (над зонами контроля и местами расположения горячих ячеек)
  • Мастерские (для работы как с чистым, так и потенциально загрязнённым оборудованием).
  • Химические лаборатории.
  • Лаборатории контроля качества и исследования взятых образцов.
  • Хранилище.
  • Зоны упаковки и отправки.
  • Душевые.
  • Зона хранения отходов, включая специальные емкости и дренажные системы.
  • Зоны обеззараживания.
  • Чистые комнаты.
  • Зоны барьеров и комнаты для переодевания.
  • Вентиляционные зоны и зоны обслуживания.
  • Офисы администрации.

1.4        Требования к проектированию лаборатории

Следующий перечень содержит рекомендации, которые должны быть рассмотрены при проектировании лаборатории:

  • Определите направление использования лаборатории.  Будет ли она использоваться для обработки закрытых гамма источников, альфа источников или нейтронных источников?  Будет ли она использоваться для работ с бета-излучающими  радиопрепаратами?
  • Выясните, какие количества радионуклидов будут использоваться и как часто.
  • Рассмотрите, требуется ли  использование – «горячих ячеек» и т.д.
  • Рассмотрите, как источники радиологической опасности будут контролироваться – возможный уровень загрязнения и количество необходимых защитных оболочек.
  • Рассмотрите, установка какого оборудования для мониторинга необходима для контроля уровня мощности дозы и воздушного загрязнения.
  • Убедитесь, что проектом предусмотрены защитные покрытия на полу и рабочих поверхностях.
  • Убедитесь, что предусмотрены все необходимые помещения для организации безопасной работы и передвижения людей.
  • Удостоверьтесь, что все поверхности (стены, потолок, рабочие места и т.п.) выполнены из неабсорбирующих легко чистящихся материалов, без трещин, которые могут задерживать загрязнение.
  • Убедитесь, что минимизированы места, где может задерживаться загрязнение. Не должно быть подвесных источников света, труб и кабелей, коммуникации должны быть обёрнуты специальными материалами.
  • Убедитесь, что барьерные зоны и комнаты для смены одежды были тщательно продуманы. Должен быть простой вход и выход с достаточным количеством помещений для проведения мониторинга и душевых.  Помните также, что в этих зонах может возникнуть потребность в удалении потенциально высоких уровней радиоактивного загрязнения.
  • Убедитесь, что приняты соответствующие меры пожарной безопасности.

Этот перечень не полон и не применим ко всем лабораториям, но должен стимулировать ваш усилия по принятию эффективных проектных решений.