WYSZUKIWANIE MATERIAŁÓW RADIOAKTYWNYCH W ZŁOMIE (ODPADACH)

Dlaczego nie każdym przyrządem (detektorem) uda się wyszukać i zlokalizować elementy radioaktywne (skażone) w złomie lub odpadach?

Zlokalizowanie materiału promieniotwórczego w odpadach (złomie) może być trudne ze względu na silne ekranowanie promieniowania (w takich przypadkach detektor rejestruje tylko promieniowanie rozproszone). Nie mamy wpływu gdzie w stercie odpadów będzie umieszczone źródło promieniowania względem detektora: zarówno może być na samej powierzchni sterty jak i na samym jej dole. W tym drugim przypadku promieniowanie zanim dojdzie do detektora, zostanie pochłonięte przez napotkane przeszkody (odpady) i ostatecznie zmierzony będzie tylko pewien znikomy procent emitowanej energii. Do skutecznej lokalizacji źródła potrzebne więc będą urządzenia ułatwiające wykrycie i sygnalizację nawet niewielkich zmian tła promieniowania. Innymi słowy, pracujemy z niewielką ilością impulsów mierzonych w detektorze, co utrudnia sprawę wykrycia elementu promieniotwórczego.

JAKI CECHY POWINIEN POSIADAĆ DOBRY MONITOR DO WYKRYWANIA ELEMENTÓW RADIOAKTYWNYCH W ODPADACH (ZŁOMIE)?

Monitory te powinny posiadać szereg cech, dzięki którym mogą być wykorzystywane przy lokalizacji źródeł promieniowania bądź odpadów zawierających substancje promieniotwórcze:

- algorytm obliczeniowy, dzięki któremu każda statystycznie istotna zmiana częstości zliczeń tła promieniowania sygnalizowana jest poprzez alarm (wibracyjny, akustyczny bądź optyczny);

- duża gęstość ośrodka detekcyjnego i zarazem jego czułość - to zapewnia czuły detektor scyntylacyjny CsI lub półprzewodnikowy CdZnTe;

- szybka odpowiedź detektora przy relatywnie niewielkich zmianach mocy przestrzennego równoważnika dawki;

- możliwość auto-kalibracji w dowolnym momencie czasu względem aktualnego poziomu naturalnego tła promieniowania (umożliwia to rozpoczęcie procesu poszukiwania) ;

- zwiększenie częstości indykacji (sygnalizacji dźwiękowej i optycznej) proporcjonalnie do wzrostu natężenia promieniowania (zbliżanie się do źródła powoduje zwiększenie częstości indykacji);

- nieskompensowana charakterystyka energetyczna (zawyżona czułość detektora w dolnym zakresie energetycznym), co umożliwia detekcję kwantów o niskich energiach.

CZY MIERNIK OPARTY NA LICZNIKU GEIGERA-MULLERA PORADZI SOBIE W TAKIM ZASTOSOWANIU?

Należy zwrócić uwagę, że nie każdy typ detektora będzie nadawał się wobec powyżej wymienionych cech do takiego zastosowania jak poszukiwanie materiału promieniotwórczego w odpadach, gdzie odpowiedź detektora na podstawie niewielkiej ilości impulsów promieniowania musi być bardzo szybka. Ponadto bardzo trudne dla np. liczników Geigera-Mullera może być rozróżnienie wystąpienia przekroczenia progu alarmowego: takie detektory cechują się dłuższym czasem odpowiedzi (dłuższym czasem martwym), mniejszą ilością zmierzonych impulsów na jednostkę dozymetryczną mocy dawki (niższą czułością) oraz skompensowaną charakterystyką energetyczną (w licznikach używa się specjalnych filtrów "wycinających" kwanty niższych energii, w celu wygładzenia charakterystyki energetycznej miernika).

Ponadto liczniki Geigera-Mullera stosuje się do oceny narażenia użytkowników w przypadku źródeł promieniotwórczych oraz pól przez nie wytwarzanych, które są im doskonale znane wcześniej. W większości przypadków to użytkownicy, którzy codziennie z pełną świadomością pracują w warunkach narażenia (medycyna, laboratoria, przemysł). W takim wypadku, użytkownik wie gdzie zlokalizowane jest źródło, jaka jest aktywność tego źródła oraz ile czasu może przebywać w jego otoczeniu. Nie występuje więc u niego sytuacja, że musi szukać zagubionego źródła, a tylko weryfikować czy jego warunki pracy są bezpieczne. W takich zastosowaniach liczniki Geigera-Mullera sprawdzają się znakomicie i będą używane przez jeszcze długie lata.

Podczas wyboru odpowiedniego detektora, nie sztuką jest kupić najtańszy miernik (liczniki Geigera są o wiele tańsze aniżeli czulsze detektory scyntylacyjne lub półprzewodnikowe), lecz sztuką jest wybrać ten odpowiedni, który sprawdzi się w trudnych warunkach i spowoduje, że unikniemy wwozu lub wywozu skażonego złomu (odpadów), co przełoży się na oszczędności finansowe (ewentualne kwestie związane z odpowiedzialnością dostawy "czystego"złomu lub odpadów).

TYPY PROMIENIOWANIA A PRAWDOPODOBIEŃSTWO WYKRYCIA

Kolejna ważna kwestia to typ promieniowania, emitowanego z elementów radioaktywnych w złomie (odpadach). Generalnie w przypadku odpadów możemy się spotkać z następującymi typami promieniowania w kolejności ich prawdopodobieństwa wystąpienia: gamma, beta, alfa oraz neutronowe.

Promieniowanie gamma towarzyszy rozpadom alfa i beta. Jest to promieniowanie bardzo przenikliwe. Te cechy powodują, że producenci sprzętu detekcyjnego skoncentrowali swe wysiłki na wykrywaniu promieniowania gamma, które może być pewnym symptomem, że dany element jest skażony.

Promieniowanie beta jest krótkozasięgowe, ale w zależności od energii kwantów może przebyć drogę kilku metrów - widzimy, więc, że być może warto dodatkowo wyposażyć się w sondę do detekcji promieniowania beta (obudowa zwykłego detektora odetnie nam promieniowanie beta, stąd potrzebujemy specjalnej sondy z tzw. licznikiem okienkowym, który nie jest obudowany ani przesłonięty).

Na promieniowanie alfa nie mamy raczej co liczyć - zasięg w powietrzu to maksymalnie kilka centymetrów. Jedyna szansa to przyłożyć bardzo blisko sondę do każdego elementu z osobna i przeprowadzić pomiar. Rozpatrzmy tu przykład tzw. jonizacyjnej czujki dymu. Niektóre produkowane obecnie czujki tego typu posiadają źródło o niewielkiej aktywności: Ameryk-241 (7,4 kBq). Izotop ameryku jest głównie emiterem promieniowanie alfa. Towarzyszące mu promieniowanie gamma jest nisko energetyczne (ok. 60 keV). Powoduje to, że taka czujka nie zostanie wykryta nawet przez stacjonarne monitory promieniowania o wielkich detektorach. Detektory ręczne również oczywiście nie sprawdzą się w takim przypadku. Pozostaje nam tylko sonda z otwartym, okienkowym licznikiem.

Promieniowanie neutronowe występuje bardzo rzadko z racji utrudnionej dostępności takich źródeł dla zwykłych żywicieli. Jako jedni z nielicznych, którzy muszą wykrywać to promieniowanie, to Straż Graniczna (zapis w ustawie).

Reasumując - promieniowanie gamma to jest to, na czym należy się skoncentrować i jest dla nas najważniejsze, jeżeli chcemy wykryć czy dany element nie jest radioaktywny.

MOŻLIWOŚCI WYKONANIA POMIARU

Bardzo ważnym elementem jest odpowiednie przeprowadzenie pomiaru - najlepiej i najefektywniej jest rozłożyć odpady lub złom na pewnej płaskiej powierzchni, tak aby żadne źródło nie ukryło się na samym spodzie. Wiadomo, że jeżeli źródło będzie emitować promieniowanie z najgłębszych pokładów naszego towaru, to szansa, że kwanty dojdą do detektora zmniejsza się drastycznie. Należy więc zwrócić uwagę, aby używać wysięgnika, który powoduje, że mamy zwiększone możliwości fizycznego dotarcia do oddalonego od nas złomu, a z drugiej strony jesteśmy zabezpieczeni przed ewentualnym źródłem promieniowania.

W ofercie firmy DOZYMETRIS znajduje się co najmniej kilka detektorów przenośnych, które umożliwiają lokalizację źródła promieniotwórczego oraz ocenę zagrożenia dla użytkowników poprzez pomiar mocy dawki.

Ponadto organizujemy szkolenia z poprawnego wyszukiwania elementów radioaktywnych w złomie i odpadach.

Wykonujemy również usługi sprawdzenia i weryfikacji danej partii towaru za pomocą scyntylacyjnych detektorów przenośnych przez wykwalifikowanych specjalistów (inspektorzy ochrony radiologicznej, doktorzy nauk fizycznych). Na podstawie badania wystawiamy protokół kontroli wraz z opisem obmiaru.

Zapraszamy do kontaktu.