Zagrożenie radiacyjne w podziemnych wyrobiskach górniczych

advertisement
Wyższy Urząd Górniczy
Zagrożenie radiacyjne
w podziemnych
wyrobiskach
górniczych
Zagrożenie radiacyjne
w podziemnych
wyrobiskach
górniczych
Katowice 2011
© Copyright by Wyższy Urząd Górniczy, Katowice 2011
Opracowanie
Departament Warunków Pracy WUG
Opracowanie graficzne,
skład i łamanie
Anna Nowrot
Redakcja
Anna Swiniarska-Tadla
Druk broszury sfinansowano ze środków
Zakładu Ubezpieczeń Społecznych
Wyższy Urząd Górniczy
40-055 Katowice, ul. Poniatowskiego 31
www.wug.gov.pl
e-mail: [email protected]
1. Promieniotwórczość – co to takiego?
Promieniotwórczość to zjawisko polegające na samorzutnym
rozpadzie jąder atomów pierwiastka połączone z emisją cząstek
„alfa”, cząstek „beta” i promieniowania „gamma”. Przy czym cząstki
„alfa” są jądrami atomów helu, a cząstki „beta” elektronami dodatnimi lub ujemnymi. Promieniowanie gamma jest w swojej naturze
podobne do promieniowania podczerwonego, świetlnego lub nadfioletowego, lecz ma znacznie większą energię.
Rozpad alfa Promieniowanie alfa (a), beta (b), gamma (c)
Rozróżniamy promieniotwórczość naturalną, kiedy przemiany
jądrowe zachodzą w pierwiastkach występujących naturalnie w
przyrodzie i promieniotwórczość sztuczną, kiedy przemiany jądrowe następują w pierwiastkach otrzymanych sztucznie (w wyniku
bombardowania jader atomów pierwiastków naturalnych cząstkami „alfa”, „beta” czy też protonami w reaktorach jądrowych. Protony są trwałymi cząstkami, które wraz z nukleonami tworzą jądra
atomów).
3
Zagrożenie radiacyjne w środowisku związane jest z promieniotwórczością pochodzącą od izotopów naturalnych. Są to głównie izotopy szeregu promieniotwórczego uranu
U-238, szeregu torowego
Th-232 oraz promieniotwórczy izotop potasu
K-40. Izotopy te występują w postaci rozproszonej
w każdym środowisku. W
wyniku przemian jądrowych pierwiastki promieniotwórcze przekształcają
się z czasem w pierwiastki
trwałe. Czas, w którym połowa pierwiastka promieRuda uranu
niotwórczego przekształci
się w inny izotop lub pierwiastek trwały, nazywa się
okresem
połowicznego
rozpadu lub okresem półtrwania.
Pierwiastkami, w które przekształca się uran
w trakcie przemian jądrowych jest rad, z którego
z kolei powstaje gaz szlachetny radon.
Krążek uranu
4
2. Promieniotwórczość w górnictwie
W górnictwie podziemnym podstawowymi czynnikami zagrożenia radiacyjnego są:
• krótkożyciowe produkty rozpadu radonu,
• wody dołowe zawierające izotopy radu,
• wytrącające się z radonośnych wód osady
zawierające izotopy radu.
Radon
!
Radon jest promieniotwórczym gazem szlachetnym, stanowiącym jeden z produktów rozpadu uranu 238 i toru 232. Sam radon
jest stosunkowo słabo radiotoksyczny, gdyż jako gaz jest trudniej
przyswajany przez organizm i łatwo wydychany. Natomiast dużo
silniej radiotoksyczne są promieniotwórcze izotopy powstające w
wyniku jego rozpadu: polon, bizmut i ołów.
Po spontanicznej emisji cząstki alfa, radon przekształca się w
izotop polonu, który rozpada się dalej tworząc krótkotrwałe izotopy bizmutu, ołowiu i polonu. Produkty rozpadu radonu, znajdującego się w powietrzu, mogą być wdychane i osadzać się w drogach
oddechowych. Stwierdzono, że są one często przyczyną chorób
nowotworowych u górników w kopalniach głębinowych, zwłaszcza
w kopalniach uranu. Szczególnie niebezpieczne są cząstki alfa emitowane przez produkty rozpadu radonu, które zostały zdeponowane
w układzie oddechowym.
W podziemnych wyrobiskach górniczych stężenia radonu i
krótkożyciowych produktów jego rozpadu są większe niż na powierzchni, co zwykle jest spowodowane słabszą wentylacją. Radon
wypływa ze spękanego górotworu lub ze zrobów i dlatego ich izolacja lub w miarę możliwości prowadzenie eksploatacji „od pola”
zmniejsza zagrożenie radonowe.
Dla oceny zagrożenia powodowanego przez krótkożyciowe
produkty rozpadu radonu przeprowadza się pomiary stężenia ener5
gii potencjalnej cząstek alfa, które są uwalniane przez pochodne radonu zawarte w jednostce objętości powietrza. Jednostką miary
jest mikrodżul na metr sześcienny (μJ/m3).
Promieniotwórcze wody
Słone wody podziemne często zawierają naturalne izotopy promieniotwórcze w tym zwłaszcza izotopy radu, który jest wyługowywany ze skał. Rad jest transportowany z wodą w ściekach kopalnianych do chodników wodnych, gdzie mieszają się wody pochodzące
z różnych wyrobisk kopalnianych. Jeżeli wody radonośne będą zawierały również jony baru i zetkną się z wodami zawierającymi jony
siarczanowe to nastąpi wytrącanie się radu i powstawanie osadów
promieniotwórczych. Dla oceny zagrożenia radiacyjnego wykonuje
się pomiary stężenia radu w wodach. Jednostką miary jest kilobekerel na metr sześcienny (kBq/m3).
Promieniotwórcze osady
Osady promieniotwórcze powstają wszędzie tam gdzie dochodzi do kontaktu wód radonośnych zawierających jony baru z wodami zawierającymi jony siarczanowe. W miejscach tych występuje
podwyższone natężenie promieniowania gamma. Osady promieniotwórcze mogą również wniknąć do organizmu i powodować skażenia wewnętrzne. Dla oceny zagrożenia radiacyjnego wykonuje się
pomiary stężenia radu w osadach. Jednostką miary jest bekerel na
kilogram (Bq/kg). W wyrobiskach, w których powstają osady wykonuje się pomiary wielkości promieniowania gamma określając tzw.
moc kermy, która jest miarą narażenia na promieniowanie jonizujące. Jednostką mocy kermy jest mikrogrej na godzinę (μGy/h).
Miarą narażenia na działanie promieniowania, która uwzględnia
natężenie promieniowania lub stężenie izotopów promieniotwórczych, czas oddziaływania, rodzaj promieniowania i wrażliwość poszczególnych organów ciała ludzkiego na działanie promieniowania
6
jest dawka skuteczna ponad tło naturalne lub, w odniesieniu do
wybranych organów, dawka równoważna. Dawkę skuteczną wyraża
się w siwertach (Sv).
Narażenie na zwiększone dawki promieniowania jonizującego
może powodować zmiany genetyczne lub nowotworowe, a w skrajnych przypadkach nawet śmierć. Dla ochrony zdrowia określone
zostały bezpieczne limity zwane dawkami granicznymi. Nieprzekraczalnie tych wartości zapewnia bezpieczną pracę w obecności
wzmożonego promieniowania jonizującego.
3. Regulacje prawne w zakresie radiacji
Górnicy zostali zaliczeni do grupy, której działalność zawodowa jest związana z występowaniem wzmożonego promieniowania naturalnego. Rozporządzeniem Rady Ministrów
z dnia 18 stycznia 2005 r. w sprawie dawek granicznych promieniowania jonizującego (Dz. U. Nr 20, poz. 168) ustanowiono, że dawka graniczna, wyrażona jako dawka skuteczna (efektywna), wynosi 20 mSv w ciągu roku kalendarzowego. Dawka
ta może być w danym roku kalendarzowym przekroczona
do wartości 50 mSv, pod warunkiem, że w ciągu kolejnych pięciu
lat kalendarzowych jej sumaryczna wartość nie przekroczy
100 mSv.
Prawo Atomowe wprowadza dwie kategorie zagrożenia A i B,
które zostały ustanowione dla oceny zagrożenia radiacyjnego. Kategoria A obejmuje pracowników, którzy mogą być narażeni na dawkę
skuteczną przekraczającą 6 mSv (milisiwertów) w ciągu roku lub na
dawkę równoważną przekraczającą jedną trzecią wartości dawek
granicznych dla soczewek oczu, skóry i kończyn. Kategoria B obejmuje pracowników, którzy mogą być narażeni na dawkę skuteczną przekraczającą 1 mSv w ciągu roku lub na dawkę równoważną
równą jednej dwudziestej wartości dawek granicznych dla soczewek oczu, skóry i kończyn. W celu dostosowania działań i środków
7
ochrony radiologicznej pracowników do wielkości i rodzajów zagrożeń wprowadza się podział lokalizacji miejsc pracy.
Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych z dnia 14 czerwca 2002 r. (Dz. U. Nr 94, poz. 841, z późn. zm.) ustala w wyrobiskach
dołowych podziemnych zakładów górniczych, dwie klasy wyrobisk
zagrożonych radiacyjnie naturalnymi substancjami promieniotwórczymi: Wyrobiska klasy A oraz wyrobiska klasy B. Wyrobiska klasy
A są to wyrobiska zlokalizowane na terenach kontrolowanych, a
wyrobiska klasy B to wyrobiska zlokalizowane na terenach nadzorowanych, w rozumieniu przepisów Prawa Atomowego.
Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 28 czerwca 2002 r.
(Dz. U. Nr 139, poz. 1169, z późn. zm.), reguluje zarządzanie ochroną
radiologiczną w podziemnych zakładach górniczych. Zgodnie z tym
rozporządzeniem, nadzór nad ochroną przed zagrożeniem naturalnym substancjami promieniotwórczymi, sprawuje osoba posiadająca uprawnienia inspektora ochrony radiologicznej IOR-1, nadane w
trybie określonym przepisami Prawa Atomowego.
Dla dokonania oceny narażenia wykonywane są pomiary: stężenia energii potencjalnej alfa w powietrzu, ekspozycji na zewnętrzne
promieniowanie gamma, wartości stężeń izotopów radu Ra-226 i
Ra-228 w wodach oraz stężenia radu Ra-226 i Ra-228 w osadach.
Na podstawie uzyskanych wyników oblicza się dawkę skuteczną.
W przypadkach, gdy wykonywana praca stwarza zagrożenie
wniknięcia substancji promieniotwórczych do wnętrza organizmu,
np. przy kontakcie z wodami kopalnianymi i osadami kopalnianymi,
wielkość tej dodatkowej dawki obciążającej ocenia akredytowane
laboratorium na podstawie szczegółowych informacji dostarczonych przez inspektora ochrony radiologicznej, a w szczególności
informacji o czasie kontaktu z wodami kopalnianymi i osadami kopalnianymi, charakterze wykonywanej pracy i zastosowanej technologii, zapyleniu i wilgotności powietrza oraz stosowanych ochronach osobistych.
8
Wyższy Urząd Górniczy
Poniatowskiego 31
40-055 Katowice
32 736 17 00
www.wug.gov.pl
Download
Random flashcards
ALICJA

4 Cards oauth2_google_3d22cb2e-d639-45de-a1f9-1584cfd7eea2

bvbzbx

2 Cards oauth2_google_e1804830-50f6-410f-8885-745c7a100970

Create flashcards