ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР.

Долгое время проблему защиты от потока - квантов решали только при работе с источниками излучения: на АЭС, в радиационных лабораториях и т. п. Однако в последнее время эта проблема стала актуальной и при строительстве транспортных сооружений на радиационно-загрязненных территориях, и прежде всего в зонах загрязнения в результате аварии на ЧАЭС.

Радиоактивный состав выброса на ЧАЭС был разнообразен, с преобладанием коротко живущих радионуклидов, таких как Рu- 239и I - 127 и т. п. В результате их распада менялся в динамике состав загрязнения в сторону долгоживущих радионуклидов. Уровень загрязнения почвогрунтов долгоживущими радионуклидами в настоящее время является ведущим фактором радиоэкологического влияния ЧАЭС, представляя собой характерную "цезиевую аномалию". Это обусловливает необходимость рассмотрения - излучения именно этого радиоизотопа.

Как показывают наши исследования, радиационно-загрязненный грунт можно использовать в теле насыпи земляного полотна, формируя из него своеобразное ядро. Чтобы оценить степень ослабления - излучения от загрязненного цезием - 137 материала вышележащим слоем незагрязненного грунта, необходимо знать линейный коэффициент ослабления - излучения. Последний определяется процессами взаимодействия - квантов с веществом; в общем случае энергия теряется практически за счет трех эффектов: фотоэлектрического поглощения (фотоэффект), комптоновского рассеяния и образования электронно-позитронных пар.

В связи с тем, что рассматривается только излучение цезия - 137, (энергия - квантов 0,6617 МэВ), образование электронно-позитронных пар (требует удвоенной энергии покоя электрона, равной 1,22 МэВ) невозможно, поэтому следует рассматривать первые два эффекта: фотоэлектрического поглощения и комптоновского рассеяния.

Для расчетов была разработана программа "Цезий -137" на языкеDelphiдля работы подWindows- 95/98.В качестве исходных данных в программу вводятся средний химический состав материала в весовых процентах, плотность материала и энергия фотона. Результаты сохраняются в текстовый файл.

С помощью программы были получены данные по пескам, супесям, граниту, битуму, известняку, цементу, доломиту, глине. Получены зависимости линейного коэффициента ослабления и слоя половинного ослабления от плотности материала. Эти данные позволяют конструировать насыпи с радиационно-загрязненными ядрами.

Для подтверждения данных, полученных с помощью программы "Цезий - 137" был проведен натурный эксперимент. Он включал в себя следующие этапы:

1.Радиационная разведка мест с повышенной радиоактивностью и мест "чистых", т. е. без радиации.

2.Разработка радиационно-загрязненного грунта, транспортировка грунта к месту укладки.

3.Формирование ядра насыпи из загрязненного грунта шириной пять метров. Отсыпку грунта вели слоями толщиной по 20 см.

4.Измерение поглощенной дозы на поверхности грунта и на высоте 0,5; 1,0 и 1,5 метра.

5.Уплотнение грунта, периодическое измерение плотности грунта и измерение мощности поглощенной дозы.

6. Завершение формирования ядра насыпи из радиационно-загрязненного грунта.

7.Разработка чистого грунта, транспортировка его к месту укладки.

8.Послойная засыпка ядра насыпи земляного полотна "чистым" грунтом и его уплотнение.

9.Определение плотности грунта и мощности поглощенной дозы на поверхности насыпи.

Таким образом, эксперимент позволил установить значения мощности экспозиционной дозы до и после засыпки радиационно-загрязненного ядра насыпи «чистым» грунтом. Были получены зависимости мощности экспозиционной дозы от плотности грунта. Установлено, что слой чистого грунта толщиной 10 см снижает мощность экспозиционной дозы на 16 %. Расчеты показали, а эксперимент подтвердил, что для снижения МЭД на 50 % необходимо закрывать «грязное» ядро насыпи слоем чистого грунта толщиной 37 см (в случае использования песчаного грунта).

Изложенное выше позволило разработать методику использования радиационно-загрязненного грунта при строительстве линейных земляных сооружений.