ANRI ANRI АНРИ (Аппаратура и Новости Радиационных Измерений) 2075-1338 40962 10.37414/2075-1338-2020-103-4-46-54 Научные статьи Scientific article Научные статьи Determination of Radiation Exposure to Iodine-131 Emissions During Normal Operation of the Industrial Reactor Installation at Fsue “PO Mayak” Taking into Account Physical and Chemical Forms Учет физико-химических форм йода-131 для определения радиационного воздействия выбросов при нормальной эксплуатации промышленной реакторной установки на ФГУП «ПО «Маяк» Никитенко Евгений И. Nikitenko Evgeniy I. Ромадов Николай Н. Romadov Nikolay N. Пышкина Мария Д. Pyshkina Mariya D. ФГУП «ПО «Маяк» Россия FSUE “PA “Mayak” Russian Federation ФГУП «ПО «Маяк» Россия FSUE “PA “Mayak” Russian Federation Институт промышленной экологии УрО РАН Екатеринбург Россия Institute of Industrial Ecology, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences Ekaterinburg Russian Federation Уральский федеральный университет Екатеринбург Россия Ural Federal University Ekaterinburg Russian Federation 4 46 54 https://doza.editorum.ru/en/nauka/article/40962/view

Определение физико-химических форм радиойода в газовоздушной среде промышленного ядерного реактора необходимо для решения связанных задач – технологического контроля и радиационной безопасности. В технологическом контексте полученные результаты позволяют адекватно выполнять оценку эффективности очистки выбросов радиоактивных изотопов йода, выбор приборов и методов контроля выбросов. В контексте радиационной безопасности результаты исследований дают возможность корректной оценки радиационного воздействия на окружающую среду и человека, обоснование нормативов выбросов в атмосферу и подтверждение безопасности эксплуатации промышленной реакторной установки. Метод исследования основан на различии осаждения радиойода на наборе из одного аэрозольного фильтра АФА‑РМП и шести фильтров типа АФА-СИ, что позволяет определить раздельно аэрозольную, легко- и трудносорбируемую формы 131I. Показано, что не прошедшая очистку газоаэрозольная смесь в основном содержит радиоактивный йод в форме газообразных трудносорбируемых соединений. Для 131I получено наиболее вероятное процентное содержание в объемной активности трудносорбируемых, легкосорбируемых соединений и аэрозолей йода. На основании полученных данных проведена оценка дозовых нагрузок с учетом годовых выбросов реакторной установки и погодных условий. Консервативный подход к оценке радиационного воздействия выбросов 131I в 47 раз выше, чем оценка с учетом его физико-химических форм.

The determination of the physicochemical forms of radioiodine in the gas-air environment of an industrial nuclear reactor is necessary to solve related problems – technological control and radiation safety. In the technological context, the results obtained make it possible to adequately assess the efficiency of purification of emissions of radioactive iodine isotopes, the choice of instruments and methods for controlling emissions. In the context of radiation safety, research results make it possible to correctly assess the radiation effects on the environment and humans, substantiation of emission standards for the atmosphere and confirmation of the safety of operation of an industrial reactor installation. The research method is based on the difference in the deposition of radioiodine on a set of one AFA-RMP aerosol filter and six filters of the AFA-SI type, which makes it possible to separately determine the 131I aerosol, easily and hardly sorbed form. It has been shown that the non-purified gas-aerosol mixture mainly contains radioactive iodine in the form of gaseous hardly adsorbed compounds. For 131I, the most probable percentage in volumetric activity of hardly adsorbed, easily adsorbed compounds and iodine aerosols was obtained. Based on the data obtained, an assessment of dose loads was carried out taking into account the annual emissions of the reactor installation and weather conditions. A conservative approach to assessing the radiation exposure of 131I emissions is 47 times higher than the assessment taking into account its physicochemical forms.

 йод-131 объемная активность аэрозоль газообразные выбросы физико-химические формы радиоактивного йода пакет фильтров PDV ARM iodine-131 volumetric activity aerosol gaseous emissions physically chemical forms of radioactive iodine filter pack silver nitrate PDV ARM

International Atomic Energy Agency. Environmental and Source Monitoring for Purposes of Radiation Protection. No. RS-G-1.8 Safety Guide. Vienna: IAEA, 2005. P. 23-47. International Atomic Energy Agency. Environmental and Source Monitoring for Purposes of Radiation Protection. No. RS-G-1.8 Safety Guide. Vienna: IAEA, 2005. P. 23-47. Обращение с газообразными радиоактивными отходами. Требования безопасности. Федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии. НП-021-15. М.: НТЦ ЯРБ, 2015. Obraschenie s gazoobraznymi radioaktivnymi othodami. Trebovaniya bezopasnosti. Federal'nye normy i pravila v oblasti ispol'zovaniya atomnoy energii. NP-021-15. M.: NTC YaRB, 2015. СанПиН 2.6.1.2523-09. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009). Санитарные правила и нормативы. М.: Минздрав России, 2009. 68 с. SanPiN 2.6.1.2523-09. Normy radiacionnoy bezopasnosti (NRB-99/2009). Sanitarnye pravila i normativy. M.: Minzdrav Rossii, 2009. 68 s. Стыро Б.И., Недвецкайте Т.Н., Филистович В.И. Изотопы иода и радиационная безопасность. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. 255 с. Styro B.I., Nedveckayte T.N., Filistovich V.I. Izotopy ioda i radiacionnaya bezopasnost'. SPb.: Gidrometeoizdat, 1992. 255 s. Екидин А.А., Жуковский М.В., Васянович М.Е. Идентификация основных дозообразующих радионуклидов в выбросах АЭС//Атомная энергия. 2016. Т. 120. № 2. С. 106-108. Ekidin A.A., Zhukovskiy M.V., Vasyanovich M.E. Identifikaciya osnovnyh dozoobrazuyuschih radionuklidov v vybrosah AES//Atomnaya energiya. 2016. T. 120. № 2. S. 106-108. М. Vasyanovich, А. Ekidin, А. Vasilyeva et al. «Special monitoring results for determination of radionuclide composition of Russian NPP atmospheric releases», Nuclear Engineering and Technology, vol. 51, Issue 4, July, pp. 1176-1179, 2019. M. Vasyanovich, A. Ekidin, A. Vasilyeva et al. «Special monitoring results for determination of radionuclide composition of Russian NPP atmospheric releases», Nuclear Engineering and Technology, vol. 51, Issue 4, July, pp. 1176-1179, 2019. A.A. Ekidin, M.E. Vasyanovich, K.L. Antonov, D.V. Markov, Z.D. Markova, I.A. Kapustin, I.Y. Filatov, «Control of aerosol and gaseous compounds of iodine isotopes in the ventilation system of the IVV-2M reactor facility», Physics of Atomic Nuclei, vol. 81, no. 10, pp. 1494-1498, 2018. A.A. Ekidin, M.E. Vasyanovich, K.L. Antonov, D.V. Markov, Z.D. Markova, I.A. Kapustin, I.Y. Filatov, «Control of aerosol and gaseous compounds of iodine isotopes in the ventilation system of the IVV-2M reactor facility», Physics of Atomic Nuclei, vol. 81, no. 10, pp. 1494-1498, 2018. M.E. Vasyanovich, A.A. Ekidin, A.V. Vasilyev, A.I. Kryshev, T.G. Sazykina, I.V. Kosykh, I.A. Kapustin, «Determination of radionuclide composition of the Russian NPPs atmospheric releases and dose assessment to population», Journal of Environmental Radioactivity, vol. 208-209, pp. 106006-106010, 2019. M.E. Vasyanovich, A.A. Ekidin, A.V. Vasilyev, A.I. Kryshev, T.G. Sazykina, I.V. Kosykh, I.A. Kapustin, «Determination of radionuclide composition of the Russian NPPs atmospheric releases and dose assessment to population», Journal of Environmental Radioactivity, vol. 208-209, pp. 106006-106010, 2019. Екидин А.А., Васильев А.В., Васянович М.Е. Современные технологии управления воздействием на окружающую среду как инструмент соблюдения принципа ALARA//Биосферная совместимость: человек, регион, технологии. 2017. № 2(18). С. 67-74. Ekidin A.A., Vasil'ev A.V., Vasyanovich M.E. Sovremennye tehnologii upravleniya vozdeystviem na okruzhayuschuyu sredu kak instrument soblyudeniya principa ALARA//Biosfernaya sovmestimost': chelovek, region, tehnologii. 2017. № 2(18). S. 67-74. International Atomic Energy Agency. INPRO Methodology for Sustainability Assessment of Nuclear Energy Systems: Environmental Impact. No. NG-T-3.15. Nuclear Energy Series. Vienna, 2016. International Atomic Energy Agency. INPRO Methodology for Sustainability Assessment of Nuclear Energy Systems: Environmental Impact. No. NG-T-3.15. Nuclear Energy Series. Vienna, 2016. Radiation Protection and Safety of Radiation Sources: International Basic Safety Standards. IAEA Safety Standards Series № GSR. Part 3. Vienna: IAEA, 2011. 472 p. Radiation Protection and Safety of Radiation Sources: International Basic Safety Standards. IAEA Safety Standards Series № GSR. Part 3. Vienna: IAEA, 2011. 472 p. Рекомендуемые методы расчета параметров, необходимых для разработки и установления нормативов предельно допустимых выбросов радиоактивных веществ в атмосферный воздух. Руководство по безопасности при использовании атомной энергии. РБ-106-15. М.: НТЦ ЯРБ, 2015. 95 с. Rekomenduemye metody rascheta parametrov, neobhodimyh dlya razrabotki i ustanovleniya normativov predel'no dopustimyh vybrosov radioaktivnyh veschestv v atmosfernyy vozduh. Rukovodstvo po bezopasnosti pri ispol'zovanii atomnoy energii. RB-106-15. M.: NTC YaRB, 2015. 95 s. Методика разработки и установления нормативов предельно допустимых выбросов радиоактивных веществ в атмосферный воздух. Утверждена приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 7 ноября 2012 г., № 639. Metodika razrabotki i ustanovleniya normativov predel'no dopustimyh vybrosov radioaktivnyh veschestv v atmosfernyy vozduh. Utverzhdena prikazom Federal'noy sluzhby po ekologicheskomu, tehnologicheskomu i atomnomu nadzoru ot 7 noyabrya 2012 g., № 639. S. Dickinson, S. Bowskill, H.E. Sims. International Iodine Workshop: Full Proceedings. № 5 NEA§CSNI/R, 2016. P. 243-255. S. Dickinson, S. Bowskill, H.E. Sims. International Iodine Workshop: Full Proceedings. № 5 NEA§CSNI/R, 2016. P. 243-255. Кулюхин С.А. Фyндaмeнтaльныe и пpиклaдныe acпeкты xимии paдиoaктивнoгo йoдa в гaзoвoй и вoднoй cpeдax//Успехи химии. 2012. T. 81, № 10. C. 960-982. Kulyuhin S.A. Fyndamental'nye i ppikladnye acpekty ximii padioaktivnogo yoda v gazovoy i vodnoy cpedax//Uspehi himii. 2012. T. 81, № 10. C. 960-982. Екидин А.А., Антонов К.Л., Васянович М.Е. и др. Поступление радиоактивного йода в атмосферу при нормальной эксплуатации АЭС//Радиохимия. 2019. Т. 61, № 3. С. 251-262. Ekidin A.A., Antonov K.L., Vasyanovich M.E. i dr. Postuplenie radioaktivnogo yoda v atmosferu pri normal'noy ekspluatacii AES//Radiohimiya. 2019. T. 61, № 3. S. 251-262. Екидин А.А., Васянович М.Е., Марков Д.В. и др. Определение физико-химических форм изотопов йода в вентиляционной системе реакторной установки ИВВ-2М//Атомная энергия. 2016. Т. 121, № 4. С. 237-239. Ekidin A.A., Vasyanovich M.E., Markov D.V. i dr. Opredelenie fiziko-himicheskih form izotopov yoda v ventilyacionnoy sisteme reaktornoy ustanovki IVV-2M//Atomnaya energiya. 2016. T. 121, № 4. S. 237-239. Филатов Ю.Н. Электроформование волокнистых материалов (ЭФВ-процесс). Под ред. Кириченко В.Н. М.: Нефть и газ, 1997. 298 с. Filatov Yu.N. Elektroformovanie voloknistyh materialov (EFV-process). Pod red. Kirichenko V.N. M.: Neft' i gaz, 1997. 298 s. Екидин А.А., Васянович М.Е., Капустин И.А. и др. Совершенствование методов контроля йода-131 в выбросах атомных станций//Вопр. радиац. безопасности. 2016. № 3(83). С. 17-24. Ekidin A.A., Vasyanovich M.E., Kapustin I.A. i dr. Sovershenstvovanie metodov kontrolya yoda-131 v vybrosah atomnyh stanciy//Vopr. radiac. bezopasnosti. 2016. № 3(83). S. 17-24. Результаты испытания аналитических фильтров для контроля йода-131 в выбросах реакторного завода [Текст]: сообщение//ФГУП «ПО «Маяк»; исполн.: Занора Ю.А., Степанов С.В., Пашковский Р.В. Исх. № 193 5.8/2794. Озерск, 2017. Rezul'taty ispytaniya analiticheskih fil'trov dlya kontrolya yoda-131 v vybrosah reaktornogo zavoda [Tekst]: soobschenie//FGUP «PO «Mayak»; ispoln.: Zanora Yu.A., Stepanov S.V., Pashkovskiy R.V. Ish. № 193 5.8/2794. Ozersk, 2017. Кулюхин С.А., Румер И.А., Мизина Л.В. и др. Извлечение летучих соединений радиоактивного йода из паровоздушной среды//Радиохимия. 2017. Т. 59, № 1. С. 71-75. Kulyuhin S.A., Rumer I.A., Mizina L.V. i dr. Izvlechenie letuchih soedineniy radioaktivnogo yoda iz parovozdushnoy sredy//Radiohimiya. 2017. T. 59, № 1. S. 71-75. Васянович М.Е., Васильев А.В., Екидин А.А., Антонов К.Л. Программное обеспечение для расчета объемной активности органического и элементарного I-131. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ. RU 2018664386. 2018. Vasyanovich M.E., Vasil'ev A.V., Ekidin A.A., Antonov K.L. Programmnoe obespechenie dlya rascheta ob'emnoy aktivnosti organicheskogo i elementarnogo I-131. Svidetel'stvo o gosudarstvennoy registracii programmy dlya EVM. RU 2018664386. 2018.