Введение к работе
Актуальность темы исследования. Проблемы радиоактивного загрязнения территорий железнодорожного транспорта долгое время относились к разряду "закрытых" тем. Немногочисленные исследования, выполненные в данном направлении, носили ограниченный характер. Предметом изучения были отдельные участки дорог, номенклатура перевозимых по ним грузов и влияние радиации на отдельные категории работников железнодорожного транспорта. Можно сказать, что к моменту настоящих исследований не рассматривалась необходимость комплексного и всестороннего анализа радиационной обстановки в целом на всей сети железных дорог России и, следовательно, не были решены вопросы радиационной безопасности в полном и достаточном для принятия научно-обоснованных решений.
Работа выполнялась по заказу Специального управления Министерства путей сообщения Российской Федерации и соответствует целевой комплексной проблеме "О разработке единой государственной системы мониторинга радиационной обстановки" и целому ряду постановлений правительства РФ по вопросам радиационной безопасности как населения, так и окружающей среды.
Разработкой вопросов, направленных на повышение радиационной безопасности на предприятиях железнодорожного транспорта занимался ряд ученых Иванов В.И., Гусев Н.Г., Маргулис У.Я., Рахманов Б.Н., Сивинцев Ю.В., Базазьян АГ., Устинов О.А, Беляев СТ., Голицын Г.С., Легасов ВА, Романов , Островский AM., Андрасюк В.Н., Мозгрин B.C., Купаев В.И., Петров АП, Потифоров А.И. и другие.
Целью диссертационной работы является разработка научно-методической основы организации и проведения комплексного радиационного мониторинга на железнодорожном транспорте Российской Федерации, позволяющего обеспечить радиационную безопасность работников транспорта и членов их семей.
Для реализации поставленной цели разработаны методы и технические решения по контролю и прогнозированию радиоактивной обстановки на железнодорожном транспорте.
4 Основные задачи исследования:
разработать метрологическое обеспечение измерений, с использованием
автогамма-спектрометрического комплекса, учитывающее воздействие помех, в
том числе - радиационное состояние прилегающих территорий;
разработать методику обнаружения и оценки параметров локальных радиационных аномалий на железнодорожном пути и в полосе отвода;
обосновать алгоритм работы и метрологическое обеспечение радиационного контроля подвижного состава и перевозимых грузов;
разработать алгоритм принятия решений при выявлении составов, содержащих вагоны и грузы с повышенным радиационным фоном;
исследовать количественные и качественные критерии экспертных оценок степени риска радиационных аварий на железнодорожном транспорте.
Методика исследований. Для достижения поставленной цели используется комплексный метод, включающий: научно-методическое обоснование параметров технических средств, разработанных для обследования радиационной обстановки в целом по сети железных дорог, а также детальный статистический анализ экспериментальных данных о характере и причинах загрязнений на площадных и локальных аномалиях и радиационных аномалиях, обусловленных грузовыми перевозках.
Научная новизна работы заключается в следующем:
впервые проведена классификация качественных и количественных факторов радиоактивного загрязнения объектов железнодорожного транспорта, на основе статистической обработки результатов инструментальных исследований;
впервые проведено радиоэкологическое районирование сети железных дорог, определены зоны радиоактивного загрязнения земель железнодорожного транспорта, позволяющие перейти на качественно новый, научно-обоснованный уровень решения вопросов обеспечения радиационной безопасности работников транспорта и пассажиров;
предложена комплексная система экспертных оценок, позволяющая проводить объективные сравнения независимых признаков радиационной опасности на железнодорожном транспорте;
теоретически обоснованы принципы выявления и ранжирования основных радиационно-опасных аномалий на железнодорожном транспорте;
разработаны вероятностно-статистические модели определения параметров площадных и локальных радиационно-опасных аномалий;
разработаны научно-методические основы организации и проведения комплексного контроля радиационной обстановки на железнодорожном транспорте, обоснована необходимость и принципы функционирования постоянно действующих постов радиационного контроля за подвижным составом и перевозимыми грузами;
установлены наиболее значимые факторы, влияющие на изменение радиационной обстановки на железнодорожном транспорте, доказана необходимость периодического обследования радиационного фона на предприятиях транспорта.
Практическая значимость и внедрение результатов работы:
выполненный статистический анализ радиоактивного загрязнения полотна железных дорог, позволил определить наиболее часто встречающийся спектр радионуклидов, характер загрязнения, создаваемые дозовые нагрузки. Основные результаты анализа использованы при создании "Атласа радиационной обстановки на сети железных дорог Российской Федерации ";
сформирована полная база данных первичной информации по радиационной обстановке на железных дорогах, которая представлена в компьютеризированной информационно-поисковой системе "Магистраль";
результаты выполненных с участием автора исследований используются специализированными организациями и учреждениями железнодорожного транспорта; они нашли свое конкретное применение при определении территорий, подвергшихся радиоактивному загрязнению;
разработаны рекомендации по определение и оптимизация объёмов де-зактивационных и других необходимых работ на предприятиях федерального
железнодорожного транспорта по обеспечению радиационной безопасности железнодорожников и членов их семей;
разработаны научно-методические основы организации и проведения комплексного контроля радиационной обстановки на железнодорожном транспорте, в том числе подвижного состава и грузов. Результатами измерений на различных железных дорогах установлено, что существует достоверный уровень радиоактивного загрязнения подвижного состава с вероятностью 1,65- 10"3, обусловленный несанкционированной перевозкой радионуклидной продукции, радиоактивных отходов и минерального сырья с относительно повышенными концентрациями естественных радионуклидов;
проведена классификация радиоактивного загрязнения подвижного состава и грузов, свидетельствующая о том, что наиболее часто встречаются загрязнения природными радионуклидами, а наиболее высокие уровни рисков облучения вызваны загрязнением техногенными радионуклидами. В диссертации обоснованы критерии и алгоритмы принятия решений о необходимости проведения неотложных дезактивационных мероприятий;
выполнен пространственный анализ взаимного расположения объектов ядерного-топливного цикла относительно сети железных дорог, технического состояния маршрутов перевозки радиационно-опасны грузов. Установлено, что различные железные дороги России характеризуются различным уровнем техногенной радиационной опасности железных дорог, которая формируется мощностью и взаимных расположением радиационно-опасных объектов. Проведенное исследование позволило ранжировать железные дороги России по степени существующего радиоактивного загрязнения и потенциальной опасности его возникновения.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается прежде всего тем фактом, что в основе работы лежат полученные экспериментальным путем первичные данные результатов гамма-спектрометрической съёмки уровней радиации на железнодорожных путях и в полосе отвода, проведённой Всероссийским научно - исследовательским институтом железнодорожного транспорта (ВНИИЖТ) совместно со специалистами
7 геофизических мастерских ГГП "Невскгеология" по заказу Специального управления Министерства путей сообщения Российской Федерации.
Апробация работы и публикации.
Основные положения диссертации были доложены и обсуждены на научных и научно-производственных конференциях: Международном экологическом конгрессе 2001 года, международной конференции «Воздействие транспортных коридоров на окружающую среду» 2002 года и других. Материалы диссертационной работы внедрены в учебном процессе в Петербургском государственном университете путей сообщения по специальности «Изыскания и проектирование железных дорог», а также в дипломном проектировании по данной специальности. Они отражены в учебном пособии «Экологическая чистота и качество проектных решений» (2000 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, получен 1 патент.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 164 страницах машинописного текста, содержит 36 рисунков, 17 таблиц, списка литературы из 101 наименования и 3 приложений.