RU3060U1 - Радиационно-технологический комплекс - Google Patents

Abstract

Радиационно-технологический комплекс, содержащий ускорительный блок, включающий ускоритель (ускорители) электронов, устройство сканирования и выходное окно для вывода электронного пучка в атмосферу, систему радиационного контроля, систему радиационно-биологической защиты и систему перемещения продукта через зону облучения, отличающийся тем, что комплекс дополнительно оснащен транспортным средством, оборудованным подъемником-манипулятором, ускорительный блок размещен на транспортном средстве, система радиационно-биологической защиты выполнена сборно-разборной преимущественно из пустотелых контейнеров, при этом система радиационно-биологической защиты и система перемещения продукта через зону облучения выполнены возимыми и также размещены на транспортном средстве.

Description

РАДИАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

Полезная модель относится к радиационно-технологическим установкам, использующим в качестве средств воздействия на обрабатываемое изделие интенсивный пучок электронов высокой энергии и рентгеновское излучение и может быть использована для э(|х|)ективного обеззараживания медицинского оборудования и предметов санитарной гигиены в полевых условиях в составе крупных передвижных госпиталей, для радиационной стерилизации сельскохозяйственной продукции и продовольственых изделий в местах их производства или хранения преимущественно в случае создавшейся экстремальной или чрезвычайной ситуации, для радиационного обеззараживания сточных вод или промышленных сбросов преимущественно при авариях на очистных сооружениях, и т.д.

Известно, что с помощью ионизирующего излучения можно эффективно обеззараживать медицинские изделия и ф макологические препараты, питьевую воду, отходы, предохранять от порчи и обеззараживать пищевые продукты (например, П.Лоахарану, Облучение пищевых продуктов: факты или вымысел Бюллетень МАГАТЭ, 1990, 2,с,46-51). Общая цель прикладного использования таких процессов - практически полное уничтожение микроорганизмов или доведение численности жизнеспособных микроорганизмов до допустимо низкого уровня.

Для быстрой ликвидации последствий природных катаклизмов, военных действий, чрезвычайной ситуации, связанной с внезапным выбросом загрязненных сточных вод, внезапным заражением сельскохозяйственной продукции болезнетворными микроорганизмами или насекомыми и т.д. методами радиационного обеззараживания необходима радиационно-технологическая установка бсдашой-единичной мощности и производительности. Условия чрезвычайной ситуации, как правило, не позволяют провести транспортировку зараженной продукции к стационарным установкам для радиационного обеззараживания, что заставляет применять химические методы дезинфекции, обычно приводящие к порче продукции, или к сжиганию и другим методам уничтожения зараженной продукции, приводяшдм к большим материальным потерям.

МКИ-5 - Н 05 Н 5/00, 5/02

дения радиационно-технологических процессов в условиях чрезвычайной ситуации различного происхождения и разной степени возможных последствий воэникша протребность в мобильных комплекса; радиационно-технологической обработки.

Следует особо подчеркнуть, что в силу специфичности результата взашлодействия ионизирующего излучения о продуктами обработки (поток вторичных злектронов и рентгеновснюе излучение) эксплуат.ация радиационной установки недопустима без использования специальных мер обеспечения радиационной и технологической безопасности. Поэтому в рюмплекс радиационно-технологической обработки должна входить, помимо ускорительного блока, системы радиационного контроля и систе ж доставки продур та в зону радиащюнной обработки, также система радиационно- биологической защиты.

Известные стационарные радищионно-технологическ1-1е установки содержат, клк правило, ускорительный блок, включаюпц-тй ускоритель электронов высокой энергии, устройства сканирования и вывода электронного пучка в атмосферу, систему радиационного контроля, систему перемещения продукта через зону облучения, стационарно смонтированные в помещениях с биологической зашитой от рентгеновского излучения.

Из стационарных радиационно-технологических установок наиболее близкой заявляемой полезной модели является установь а (T.Sadat, Dual linear аг-celerator system for use in sterilization of iTiedical disposable supplies. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, B56/57 (1991), 1S26-122.8), содержащ.ая ускорительный блок, состоящий из двух линейных усрюрителей, расположенньк навстречу друг другу, и устройства сканирования электронного пучка по поверхности обрабатываемого продукта и выходное окно для вывода электронного пучка в атмосферу, систему радиационного контроля и систему транспортировки обрабатываемого продукта в зону облучения, установленные внутри стационарного защ11тного сооружения, выполненного npei-aiyщественно из тяжелых сортов бетона и предназначенного для защиты обслуживающего персонала от потока мощного рентгеновского излучения, возникающего при торможении высокоанергет1таного электронного пучка. Кроме этого, установка содержит ряд вспо- ноЕка допускает режим работы о одним линейным ускорителем или с одновременно вкл юченными двумя.

Установка работает следующ-ш образом. Pie делил или продукты, подлежащие радиационному облучению, помешэзтся на транспортер в загрузочной зоне, залц-пценной конструкщ ей вадц тного сооружения от рентгеновского излучения, создаваемого электронным пучком, и по транспортеру поступают в зону облучения, где подвергаются обработке сканирующим электронным пучком. В результате взашлодействия электронов пучк-э., материала обрабатываемого изделия (продукта) и, как правило, материала конструкции транспортера, возникает поток вторичных электронов и жесткое рентгеновокое ртзлучение, которые совместно с электронами перв1 Г4ного пучка вызывалэт ионизацию материала, приводящ ю к разрушению многих вредных веществ и соединений и гибели болезнетворных барзтерий.

После окончания процесса облучения изделие (продур:т) направляется транспортером в зону разгрузки, также за1щ-1щенн1,-ю конструрщией защитного сооружения.

СтаЩЮнарность установки делает невозможным ее использование в условиях чрезвьг4а1шой ситуации.

В основу полезной модели была положена задача создания мобильного радиационно-технологического комплекса, имеющего в своем составе таьже системы, блоки и вспомогательное оборудование, которое позволяет пряшенять радиационную технолоп-ю в условиях чрезвычайных ситуаций, а также использовать его в циклических и сезонных производствах, на малых и средних предприятиях промышленности и сельского хозяйства, для применения в полевььх условиях (рыбоводство, пастбищное животноводство, леспромхозы, полевые госпитали и т.д.).

Заявляемая полезная модель поясняется описанием примеров ее конкретного выполнения и прил.агаемыми черте; ами, на которых: фиг.1 изобра;(ает функциональную схему радиационно-технологического комплекса в транспортируемом виде. фиг.Е изображает защитное оооружение комплекса с размещенные внутри него подготовленным к работе ускорительHbifvi блонюм в соответствии с примером 1: фиг.З изобр,ажает защитное сооружение комплекса с размещенным внутри него подготовленным к работе ускорительным блоком в соответствии с примером 2.

f

Мобильный радизциокно-технологический комплекс содержит усрюрительный блок 1, включающий один или несколько ускорителей электроноЕ, устройство сканированин и выходное окно для вывода электронного пучка в атмосферу, установленный на транспортном средстве 2, На транспортном средстве 2 также установлены блоки питалия и управления, система радиационного контроля и вспомогательные системы (на чертежа не ураганы). Транспортное средство 2 оборудовано подъемником-манипулятором 3 для обеспечения во зможности перемещения ускорительного блог из транспортного в рабочее положение и обратно. В рюмплекс входит сборно-разборная конструкция защитного сооружения 4, выполненная преимущественно из пустотелых контейнеров, заполняемых на месте работы комплекса водой или другими местными материала}4и. РСроме того, комплекс оснащен возимой на транспортном средстве системой 5 доставки продукта в зону радиащ-юнно-технолопгческой обрабОтки. В состав системы 5 доставки продукта входят транспортеры для доставки обрабатывамой продукщ-1и в зону и из зоны обработки, трубопроводы и каналы, подключенные (подключаемые) к очрютным сооружениям и т.д. Сборно-разборная конструкция защитного сооружения 4 и система 5 доставки продукта в зону радиационно-технологической обработки могут транспортироваться как на одном транспортном средстве с ускорительным блоком 1, так и на разных в зависршости от их веса и объема.

Моби.11ьный радиационно-технологический комплекс работает следующим образом. На транспортном средстве 2 доставляют ускорительный блок 1, блока питания и управления, систему рад.иаЩТонного контроля и вспомогательные блоки, сборно-разборную конструкцию защитного сооружения 4 и систему 5 доставгш продукта в зону чрезвычайной ситуащш. После установш- систе лы 5 доставки продукта в рабочее положение осуществляют сборку защитного сооружения 4 и заполнение его контейнеров защитны материалом. Посредством подъемника-манипулятора 3 ускорительный блор: 1 устанавливают в рабочее положение внутри защитного сооружения 4, подключают к системе электропитания и к системе 5 доставки продургта в зону радиационной обработки. Комплекс готов к работе. Управление и питание ускорите.11ьного блонда проводится дистанционно от блока, питания и управления, остающегося вне защитного сооружения.

в процессе у окорите ль. ного блока 1 электронным пучком оканирувзт вдоль выходного окна поперек направления перемещения продукта. Скорость перемещения продукта системой 5 определяется заданной минш/гальной дозой облучения и зависит от мощности электронного пучка, режима сканированиия пучка по поверхности продукта, вида и объема облучаемого продукта. Процесс облученрш за ;анчиваетоя, когда интегральная доза облучения, зарегистрированная системой радиационного контроля во всем объеме продукта, превыоит заданную мингш.альную дозу.

1. Пример применения радиадионо-технологического комплекса для обеззараживания сточньк вод.

В случае аварии на очистньк сооружениях на стоь;а: городских и промышленных канализационных систем возникает onaiDHOcTb неконтролируемого сброса неочщенньш, зараженных СТОЧНЬЕ вод, что может привести к эпидемии и экологической катадзтрофе.

Р-адиационное обеззараживание сточных вод проводится следующ1Ш образом. На транопортном средстве S к месту аварии доставляют ускорительный блок 1, блоки питания и управления, систему радиационного контроля и вспомогательные , сборно-разборную конструкциБэ защ11тного сооружения 4 и систему 5 доставки продукта. После установки системы 5 доставки продукта в рабОчее положение и соединения ее с трубопроводам и перекачивающшли устройства ли, подающими сточные воды на обработку и ОТВОДЯЩ1ШИ обеззараженные СТОРЖ к местам слива осуществляют сборку защитного сооружения 4 и заполнение его контейнеров защитныгл материалом. Посредством пoдъeмникwa-мзнипyлятopa 3 ускорительный блок 1 устанавливают в рабочее положение внутри защ Гтного сооружения 4, подключ.ают к системе электропитания и к системе 5 доставки продукта в зону радиащ-юнной обработки.

После включения ускорительного блока 1 с дистанционного пульта управления электронный пучок сканирует поперек лотка со сточны}у и водами, при этом расход сточных вод по лотку определяется необходимой дозой облучения, поглощенной в них и измеряемой срютемой радиационного контроля.

Так, для ускорителя электронов с ускоряющ1 м напряжением МэВ и мощностью пучг;а. в 20 кБт (ток пучка 10 ) оптимальная толщина слоя сточных вод на лотке составляет 6 мм, а доза облучения, отнесенная к поверхности обрабатываемого материала.

- составляет ISO кГр КЕ.М/МИН, при этом при необходимой дозе облучения 4 кГр производительность комплекса составляет 0,18 куб.м/мин.

После устранения последствий аварии ускорительный блок 1 и другие системы комплекса отключают, переводят в транспортное положение и доставляют при помощи транспортного средства 2 к месту постоянного хранения.

S. nptnviep применения комплекса для обр.збс-тки сельхозпродукции на элеваторе.

В состав стандартного элеватора входит система погруеки зерна в желевнодорожые вагоны и система выгрузки зерна из них.

При возникновении чрезвычайной ситуации в процессе хранения урожая злаковых культур необходимо провести радиационную обработргу зерна с целью уничтожения вредных насекомых, бактерий и грибков, приводящие: к порче или полному уничтожению урожая. Для уничтожения большинства бактерий и грибков, поражающих зерно, достаточна доза облучения в 1 кГр, для стерилизации насе ю}лых - доза в 0.2 кГр.

По существующрш железнодорожным путям на транспортном средстве S к элеватору доставляют ускорительный блок 1, блоки питания и управления, сиотему радиационного контроля и вспомогательные блоки, сборно-р.аэборную конструкцшз защитного сооружения 4 и систему 5 доставга- продукта. После установк - системы 5 доставки продукта в рабс-чее положение и соединения ее с сисTeuaim погрузки и выгрузки зерна на элеваторе осуществляют сборку защитного сооружения 4 и заполнение его контейнеров заЩ11тным материалом. Посредством подъемника-манипулятора 3 ускорительный блок 1 устанавливают в рабочее положение внутри защитного сооружения 4, подключают к системе электропитания и к системе 5 доставки продукта в зону радиационной обработки.

После включения ускорительного блока 1 с дистанционного пульта управления электронный пучок сканирует поперек транспортера с зерном, при этом скорость транспортера определяется необходимой дозой облучения, поглощенной в зерне и измеряемой системой радиационного контроля.

- 15 облучекия, отнесенная к поверхнопти абрабатываемого материала, составляет 120 кГр , при этом при необходимой доэе облучения 1 кГр производительность р:омплерюа составляет 2.4 .

После обработки всего предусмотренного объема верна, усрюрительный блок 1 и другие систеьш рюмплерка отключают, переводят в транспортное положение и доставляют при помощи транспортного средства 2 к месту постоянного хранения.

Таким же образом радиационно-технологический рюмплекс позволяет проводить обеввараживание мяса и мясных продуктов (дова облучения 1 кГр), цитрусовых (доза облучения 0.3-3 кГр), ягод (дова облучения 0.3 - 0.5 кГр), обработки р ртофеля и лука с целью предотвращения прорастания (доза 0.08 PiTp) и т.д.

Применение мобильного радиационно-технологического комплекса позволяет оперативно проводить мероприятия по эффективной очистке и обезвараживаншэ почвы, стоков, продуктов, иных предметов и оборудования в случае возникновения чрезвычайной эпидемиологической, экологической или гесфизргческой ситуации независимо от места расположения объекта.

-

Claims (1)

1. Радиационно-технологический комплекс, содержащий ускорительный блок, включающий ускоритель (ускорители) электронов, устройство сканирования и выходное окно для вывода электронного пучка в атмосферу, систему радиационного контроля, систему радиационно-биологической защиты и систему перемещения продукта через зону облучения, отличающийся тем, что комплекс дополнительно оснащен транспортным средством, оборудованным подъемником-манипулятором, ускорительный блок размещен на транспортном средстве, система радиационно-биологической защиты выполнена сборно-разборной преимущественно из пустотелых контейнеров, при этом система радиационно-биологической защиты и система перемещения продукта через зону облучения выполнены возимыми и также размещены на транспортном средстве.