Типы упаковок радиационных грузов

Типы упаковок радиационных грузов

Чтобы обеспечить  безопасность и в то же время экономическую приемлемость способов перевозок радиоактивных материалов, Правила перевозки  определяют  пять типов упаковок:

  • Освобожденные упаковки;
  • Промышленные упаковки;
  • Упаковки типа  A;
  • Упаковки типа  В; и
  • Упаковки типа  С.

При ранжировании упаковок Правила перевозки основываются на величине риска, создаваемого содержимым упаковки.  Как только риск от радиоактивного материала внутри упаковки возрастает,   ужесточаются требования к конструкции, испытаниям и эксплуатации упаковки.

3.3.1 Освобожденные упаковки

Освобожденные упаковки дают возможность безопасно и дешево транспортировать небольшие количества радиоактивных материалов.  Они определяются с учетом предположения, что в случае любой аварийной ситуации все радиоактивные компоненты могут оказаться в окружающей среде. Поэтому содержимое упаковки само по себе не должно представлять серьезную радиологическую угрозу. Чтобы обеспечить соблюдение таких условий, Правила перевозки определяют четыре вида освобожденных упаковок:

  • Упаковки, в которых количество радиоактивного вещества не превышает соответствующих пределов активности;
  • Небольшие количества радиоактивных материалов, заключенные в каком-либо изделии или являющиеся его частью;
  • Упаковки с изделиями из природного или обедненного урана или природного тория;
  • Порожние упаковки, ранее содержавшие радиоактивный материал.

Для первых двух типов Правила перевозки устанавливают пределы активности для содержимого каждой упаковки. Величина пределов зависят от физического состояния содержимого (жидкость, твердое тело, газ), а также от того, является ли радиоактивное вещество частью какого-либо изделия/устройства (например, фольга америция-241 в детекторах дыма). В случае промышленных изделий или приборов  установлены пределы активности для каждого отдельного предмета в составе  упаковки,  а также для упаковки в целом.

Для изделий, изготовленных из природного урана, обедненного урана или природного тория освобожденная упаковка может содержать любое количество такого материала при условии, что они находятся в неактивной прочной оболочке из металла или другого прочного материала.

Порожняя упаковка может транспортироваться как освобожденная, при условии, что:

  • она в надлежащем состоянии и надежно закрыта;
  • внешняя поверхность любой детали, содержащей уран или торий, заключена в неактивную оболочку из металла или другого прочного материала;
  • уровень внутреннего снимаемого загрязнения не превышает:
    • 400 беккерелей/см2 для бета- и гамма-излучателей, а также  альфа- излучателей  низкой токсичности;
    • 40 беккерелей/см2 для всех остальных альфа-излучателей.
  • любая маркировка, которая могла ранее присутствовать на упаковке, больше не видна.

Независимо от типа и активности содержимого освобожденной упаковки, она должна отвечать требованиям по мощности дозы излучения. Мощность дозы  излучения в любой точке внешней поверхности такой упаковки не должна быть выше, чем 5 мкЗв/час. Для элементов приборов и промышленных изделий устанавливается дополнительное ограничение, которое состоит в том, что мощность  дозы излучения на расстоянии 10 см от любой точки  внешней поверхности распакованного предмета не должна превышать
0,1 мЗв/час

 

 

 

 

 

Максимальные мощности дозы для освобожденных упаковок

3.3.2 Промышленные упаковки

Допустимое содержимое промышленных упаковок относится к одной из  двух категорий радиоактивного материала: это может быть материал с низкой удельной активностью НУА (low specific activity — LSA) или объект с поверхностным радиоактивным загрязнением – ОПРЗ (surface contaminated objects — SCO). Материалы НУА делятся, в свою очередь, на  НУА-I, НУА-II и  НУА-III

  • Материалы НУА-I – это материалы, безопасные в силу своих свойств, поскольку, например, человек  физически не в состоянии получить ингаляционным путем столько материала, чтобы эффективная  ожидаемая доза 50 мЗв оказалась превышенной. В эту категорию входят  урановые и ториевые руды и их концентраты, не облученный природный уран, обедненный уран и природный торий.
  • НУА-II содержат материалы, в которых активность, как правило, не распределена равномерно (загрязненные емкости, больничные отходы и отходы от снятия установок с эксплуатации).
  • НУА-III должны содержать только твердые радиоактивные материалы, активность которых распределена равномерно по объему.

ОПРЗ также делится на две подкатегории — I и II. К ним относятся твердые материалы, которые сами по себе не радиоактивные, но содержат  радиоактивные вещества, распределенные на их поверхности. Установлены пределы для уровней фиксированного и снимаемого загрязнения на доступных поверхностях и пределы общего уровня фиксированного загрязнения на недоступных поверхностях (см. Таблицу 4).

Таблица 4

Пределы загрязнения для объектов с поверхностным радиоактивным загрязнением

ОПРЗ-I ОПРЗ-II
Тип радионуклида Доступная поверхность Недоступная поверхность Доступная поверхность Недоступная поверхность
Фиксиро-ванное

Бк см-2

Не фикси-рованное

Бк см-2

Фиксированное + не фиксированное

Бк см-2

Фиксированное

Бк см-2

Не фиксированное

Бк см-2

Фиксированное + не фиксированное

Бк см-2

Бета — и гамма

излучатели

4 x 104 4 4 x 104 8 x 105 400 8 x 105
Альфа

излучатели

низкой

токсичности

4 x 104 4 4 x 104 8 x 105 400 8 x 105
Все другие альфа

излучатели

4 x 103 0.4 4 x 103 8 x 104 40 8 x 105

Примечание:  Поверхностное загрязнение усреднено по площади 300 см2 или по всей поверхности, если площадь меньше 300 см2.

Различные категории промышленных упаковок и примеры содержимого для каждой категории приведены в Таблице 5.

Таблица 5

Категории промышленных упаковок

Категория Подкатегория Пример содержимого
Низкая удельная активность (НУА) НУА-I

 

Природные урановые и ториевые руды и концентраты

Необлученный природный или обедненный уран и торий

НУА -II

 

Загрязненные пробирки.

Больничные отходы.

Отходы при снятии с эксплуатации

НУА -III Равномерно распределенные твердые отходы.
Объект с поверхностным радиоактивным загрязнением  (ОПРЗ) ОПРЗ -I Оборудование, использовавшееся при переработке радиоактивных материалов
ОПРЗ -II Оборудование, использовавшееся при переработке радиоактивных материалов

 

Для содержимого промышленных упаковок установлены пределы активности, которые зависят  от физического состояния материала  и способа транспортировки (Таблица 6).

Таблица  6

Пределы активности для перевозок в промышленных упаковках

 

Радиоактивное содержимое Предел активности

(за исключением перевозки по внутренним водным путям)

Предел активности

(для перевозки по внутренним водным путям)

НУА –I

 

Не ограничено Не ограничено
НУА -II и НУА -III

не воспламеняющиеся твердые вещества

 

Не ограничено *

 

100 A2

НУА -II и НУА -III

воспламеняющиеся твердые вещества, все жидкости и газы

 

100 A2

 

10 A2

ОПРЗ 100 A2 10 A2

* Кроме воздушных перевозок, где активность не должна превышать 3000А2.

Сами промышленные упаковки также делятся на три подкатегории:
ПУ-1, ПУ-2, ПУ-3. Эти три типа упаковок различаются по способности противостоять незначительным инцидентам (см. Раздел 3.4.2 о требованиях к испытаниям). Благодаря такому подходу обеспечивается возможность перевозить менее опасные материалы более экономичным способом. Правила перевозки ранжируют  промышленные упаковки  на группы в зависимости от  их содержимого с учетом того, находится ли перевозочное средство в исключительном использовании (т.е. контролируется ли оно напрямую  организацией-отправителем  упаковки). Типы промышленных упаковок приведены  в Таблице 7.

Таблица 7

Типы промышленных упаковок

Типы промышленной упаковки

 

Радиоактивное содержание Исключительное использование Не исключительное использование
НУА -1

Твердые материалы

Жидкости

 

ПУ-1

 

ПУ -1

 

ПУ -1

 

ПУ -2

НУА -II

Твердые материалы

Жидкости

 

ПУ -2

 

ПУ -2

 

 

ПУ -2

 

ПУ -3

НУА-III ПУ -2 ПУ -3
ОПРЗ-I ПУ -1 ПУ -1
ОПРЗ-II ПУ -2 ПУ -2

 

Ограничения по мощности дозы для промышленных упаковок зависят от способа транспортировки упаковки (автомобиль, ж/д, морским или воздушным путем) и от того, находится ли перевозочное средство в исключительном использовании. Таблица 8 приводит предельные уровни мощности дозы для промышленных упаковок

Таблица  8

Пределы мощности дозы для промышленных упаковок

 

Вид транспорта Исключительное использование Не исключительное использование
Автомобиль, ж/д, морской 10 мЗв час-1 в любой точке поверхности 2 мЗв час-1 в любой точке поверхности  и

0.1 мЗв час-1 на расстоянии 1  метра

воздушный 2 мЗв час-1 в любой точке поверхности

3.3.3. Упаковки типа А

Упаковки типа А предназначены обеспечивать безопасный и экономичный способ транспортировки относительно небольших, но, тем не менее, значимых  количеств радиоактивного материала. Они широко используются для транспортировки радиоактивных фармпрепаратов и должны содержать активность не выше А1 для радиоактивного материала  особого вида и активность А2 при перевозке всех других радиоактивных материалов. Они сконструированы с целью обеспечения необходимой защиты и герметичности при нормальных условиях транспортировки с учетом возможных нештатных ситуаций  (падение с транспортного средства, удар острым объектом, плохие погодные условия, нагромождение других грузов при погрузке и т.д.). Предполагается, что при серьезных авариях биологическая защита и герметичность упаковки могут быть нарушены, что приведет к частичной утечке содержимого упаковки.

Стандартная упаковка типа А показана на  рисунке 3.

 

Рисунок 3

Стандартная упаковка типа А

Пределы мощности  дозы для упаковок типа А соответствуют пределам дозы  для промышленных упаковок.

3.3.4 Упаковки типа В

Упаковки типа В предназначены для транспортировки радиоактивных материалов с характеристиками,  превышающими пределы для типа А., однако, требования к конструкции упаковок типа В таковы, что их герметичность и биологическая защита не должны разрушаться даже в случае серьезной аварии.  Поэтому  упаковки типа В должен быть намного прочнее упаковок типа А, и для них существует множество различных конструкций.  Разные страны и организации могут остановиться на какой-то предпочтительной для себя конструкции.

Так же как для упаковок  типа А, для типа В устанавливаются пределы активности,  но основным показателем является не количество активности (за исключением воздушных перевозок),  а способность конструкции упаковки противостоять аварийным ситуациям. Поэтому каждая разрабатываемая конструкция до того,  как для нее будет определен допустимый предел активности, должна пройти множество испытаний в отношении воздействия на ее защитные свойства экстремальных температур, давления, коррозии и  т.д.

Прежде чем упаковки типа В будут введены в эксплуатацию, компетентному  органу  представляется на утверждение  соответствующая документация, подтверждающая безопасность  упаковки.  После этого компетентный орган выдает сертификат об утверждении конструкции  упаковки, в котором указываются ограничения по содержимому упаковки.

Если упаковки типа В предназначены для перевозок по воздуху, должны соблюдаться пределы активности, установленные Правилами перевозки, а именно:

  • для радиоактивного материала с низкой способностью к рассеянию – эти пределы такие же, как  в сертификате  утверждения, выданном компетентным органом на основании  конструкции упаковки;
  • для радиоактивного материала особого вида  – 3000 А1 или 100000 А2;
  • для всех остальных радиоактивных материалов – 3000 А2.

Предельные мощности дозы для упаковок типа В такие же, как для промышленных упаковок. Также необходимо отметить, что упаковки типа В могут быть утверждены к эксплуатации как в одностороннем (тип В(U)), так и в многостороннем порядке (тип В(М)). Одностороннее утверждение означает, что упаковки утверждены только компетентным органом страны, где проводились разработки, многостороннее же утверждение означает, что упаковка утверждена также  компетентными органами страны-транзита и страны получателя  груза.

3.3.5  Упаковки типа  C

Так же как  упаковки типа В, упаковки типа С предназначены для  транспортировки радиоактивных материалов с характеристиками,  превышающими ограничения для типа А. Однако, упаковки типа С подвергаются значительно более жестким испытаниям, чем тип В и для них нет предела активности для воздушных перевозок. Обычно, упаковки этого типа используются для перевозок материалов, активность  которых близка к предельным значениям, устанавливаемым для типа В, и поэтому они сконструированы таким образом, что разрушение их защиты и утечка радиоактивного содержимого мало вероятны  даже в случае серьезной аварии, в том числе и в воздухе.

Так же как упаковки типа В, тип С требует утверждения и  сертификации компетентным органом. Сертификат об утверждении конструкции, выданный компетентным органом, устанавливает ограничения на активность содержимого упаковки.

Обратите внимание на то, что для упаковок типа С установлены такие же пределы мощности дозы, как для других типов упаковок  (А, В и промышленные упаковки).

3.3.6 Обзор типов упаковок

Различные конструкции упаковок приведены в Таблице 9 с учетом пределов  активности и мощности дозы излучения.

Таблица 9

Обзор типов упаковок

Тип упаковки Предел активности Предел мощности  дозы
Освобожденные Приведен в таблице 3 £ 5 мкЗв час-1 на поверхности упаковки

£ 0.1 мЗв час—1 на расстоянии  10 см от незащищенного прибора или предмета

Промышленные Приведен в таблице 6 £ 10 мЗв час—1 на любой точке внешней поверхности для автомобильного, ж/д и морского транспорта при исключительном использовании.

£ 2 мЗв час—1 на любой точке внешней поверхности для воздушных перевозок при исключительном использовании.

£ 2 мЗв час—1 на внешней поверхности и ≤ 0.1 мЗв час—1 на расстоянии 1 метра от внешней поверхности при не исключительном использовании

Тип A Особого вида:   A1

Другие:               A2

Как для промышленных упаковок
Тип B > значений, установленных для типа  A

Пределы определяются конструкцией

Специальные ограничения для воздушных перевозок

Как для промышленных упаковок
Тип C > значений, установленных для типа  A

Пределы определяются конструкцией

 

Как для промышленных упаковок

 

Следует иметь в виду, что для транспортировки делящегося материала  и гексафторида урана существуют специальные требования, которые не включены в этот модуль. Для получения информации по этим требованиям следует обратиться непосредственно к Правилам перевозки.