Методы и средства дезактивации поверхностей, пищевых продуктов и воды

Дезактивация — это методы и средства удаления радиоактивных веществ с тела человека или животною, с одежды или домашних вещей, бытовых предметов, оборудования, различных сооружений или местности (земли, растительности), воды, молока или других пищевых продуктов и сырья, транспортных средств или упаковочной тары, попадающих на них в результате технологических процессов, связанных с получением и применением природных и искусственных радиоактивных веществ, в результате небрежности, аварий или вследствие применения ядерного оружия.

Эффективность дезактивации зависит от плотности загрязнения объекта (или его части), характера материала (металл, дерево, стекло, ткань и т. д.), состояния поверхности (гладкая, шероховатая, пористая, липкая), величины частиц радиоактивной пыли, растворимости радионуклидов, времени, прошедшего с момента загрязнения, средств и способа дезактивации.

Следует учитывать, что чем раньше начата дезактивация, тем она будет эффективней, так как длительная задержка радиоактивных загрязнений практически на любом объекте приводит к большей фиксации их и затруднит, осложнит очистку.

Радиоактивные вещества нельзя уничтожить, ускорить их распад или нейтрализовать каким-либо химическим веществом. Их можно только удалить, применяя физические (механические), химические или физико-химические методы.

Физический метод заключается в механическом удалении радиоактивной пыли щеткой, веником, при помощи пылесоса или вытряхивания и выколачивания, обтирания паклей, ветошью, смывания водой, снятия и удаления верхнего загрязненного слоя (грунта, зерна, сена и др.), фильтрования.

При химическом радиоактивные изотопы либо растворяют, либо соединяют в комплексное соединение, госта чего удаляют. Для этого применяют различные растворители (соляная и азотная кислоты, дихлорэтан, бензин, керосин) или комплексообразователи (лимонная и щавелевая кислоты, гекса-метафосфат натрия и др.).

Чаще всего применяют физико-химический метод дезактивации — смывание радиоактивных веществ дезактивирующими растворами. При этом применяют растворители, комплексообразователи, поверхностно-активные вещества.

В некоторых случаях, особенно для дезактивации молока и воды, применяют ионообменные смолы (катионообменные и анионообменные). В особых случаях (военные действия, промышленное производство и пр.) применяют различные смеси, приготовленные из специальных дезактивирующих веществ.

Доступные для населения средства дезактивации, которые можно приобрести в хозяйственных и продовольственных магазинах, аптеках и магазинах медтехники, химреактивов, медпрепаратов:

Поверхностно-активные вещества (ПАВ)

Жировое мыло (60 %), препарат «Новость», стиральные порошки, «Контакт Петрова»[1]

Применяют 0,3—1 %-ные растворы. Можно использовать вместе с комплексообразователями, кислотами и другими веществами

Комплексообразующие вещества

Гексаметофосфат натрия, Трилон Б**, лимонная, винная, щавелевая, плавиковая кислоты

Применяют 0,4—2 %-ные растворы. Можно использовать совместно с ПАВ кислотами и другими веществами

Неорганические кислоты

Азотная, соляная и серная кислоты

2—5 %-ные растворы применяют для дезактивации кислотостойких материалов

Окислители

Марганцовокислый калий, перекись водорода

0,1—0,5 %-ные растворы в щелочной либо кислой среде применяются для удаления радиоактивных веществ, прочно связанных с поверхностью

Сильные основания

Едкий натрий и калий

1—5 %-ные растворы применяют для удаления радиоактивных веществ, растворимых в щелочах

Органические растворители

Дихлорэтан, спирт, ацетон, керосин, бензин

Применяют для удаления загрязненного слоя смазки или краски

Обрабатываемые поверхности различных объектов после дезактивации специальными моющими растворами, промывают проточной водой, протирают насухо и опять проверяют бытовыми дозиметрами или радиометрами. Если радиоактивное загрязнение не снято, то дезактивацию повторяют более сильными дезактивирующими составами, что будет рассмотрено ниже на конкретных примерах.

В качестве моющих растворов для дезактивации можно применять составы:

Состав № 1

«Контакт Петрова», мл

300

Вода, л

До 1

Состав № 2

«Контакт Петрова», мл

300

Щавелевая кислота, г

10

Поваренная соль, г

50

Вода, л

1

Состав № 3

«Новость» 10 г или ОП-7, г

3

Соляная кислота (100 %-ная), г

40

или при плотности 1,18, мл

100

Гексаметафосфат натрия, г

4

Вода, л

До 1

Если дезактивация не достигла цели, то ее повторяют более сильным составом:

Состав № 4

Марганцовокислый калий, г

40

Серная кислота, г

5

Вода, л

До 1

После дезактивации поверхности составом № 4 (в течение 10—15 мин) проводят обработку составом № 2.

Если загрязненный материал некислотостойкий (корродирует или растворяется), то рекомендуется обрабатывать его щелочными растворами:

Состав № 5

Едкий натрий, г

10

Трилон Б, г

10

Вода, л

До 1

Ценное оборудование, приборы следует дезактивировать раствором лимонной или щавелевой кислоты:

Состав № 6

Лимонная (или щавелевая) кислота, г

10—20

Вода, л

До 1

Применяют также раствор тринатрийфосфата или гексаметафосфата натрия:

Состав № 7

Тринатрийфосфат или гексаметафосфат натрия, г

10—20

Вода, л

До 1

По окончании дезактивации поверхностное загрязнение различных объектов не должно превышать установленные Нормами радиационной безопасности [10] допустимые уровни поверхностного радиоактивного загрязнения, которые приведены в таблице.

Допустимое радиоактивное загрязнение различных поверхностей (в частицах/см2 в 1 минуту)

Объект загрязнения

Альфа-излучающие радионуклиды (уран, плутоний, торий, нептуний, амерциний и др.)

Бета-излучающие радионуклиды (стронций-90, итрий-90, церий-144, рутений-106, цезий-137-бета, гамма и др.)

Кожные покровы тела человека, волосы и внутренняя поверхность головного убора

0,1

10

То же

0,1

2 (стронцием-90 и итрием-90)

Полотенца, нательное белье, внутренняя поверхность верхней одежды

0,1

10

То же

0,1

2 (стронцием-90 и итрием-90)

Верхняя одежда

0,5

20

То же

0,5

4 (стронцием-90 и итрием-90)

Наружные поверхности обуви

5

200

Внутренние поверхности обуви

0,5

20

То же

0,5

4 (стронцием-90 и итрием-90)

Внутренние поверхности жилых помещений и находящихся в них бытовых предметов

0,5

20

Наружные поверхности жилых и подсобных помещений, предметов во дворе

5

200

Внутренние поверхности транспортных средств и контейнеров

1

100

Мешковина, упаковочные материалы, внутренняя поверхность ящиков под пищевые продукты

Не допускается

Не допускается

При дезактивации поверхностей бытовых предметов, стен жилых и подсобных помещений, покрытых пористыми или легкосмачиваемыми материалами, не следует оставлять моющий раствор на обрабатываемой поверхности на длительное время во избежание впитывания радиоактивного загрязнения вместе с моющим раствором. При дезактивации глиняных и оштукатуренных стен поверхностный слой соскабливают.

Дезактивация во дворе. Стены, двери, окна, здания и сооружения обмывают сначала струей воды из шланга под давлением, затем смывают радиоактивную пыль с крыльца, дорожек и других предметов. Для удаления грязной воды делают отводные канавы и ямы, которые после окончания работ засыпают землей. После высыхания, производят дозиметрические измерения. Если будут выявлены пятна загрязнений выше допустимых норм, нужно провести дезактивацию моющими составами № 1, 2 и 3. Опять обмыть эти места водой со шланга под давлением и провести повторные измерения.

Из внутренних помещений и бытовых предметов удаляют пыль пылесосом, а затем производят влажную обработку с использованием щеток и тряпок как непосредственно, так и намотанных на длинные палки Ковры и дорожки выносят на улицу и выбивают, стоя с наветренной стороны. Книги на незастекленных полках также обрабатывают пылесосом. Особое внимание необходимо уделить местам, через которые в квартиру поступает пыль. В кондиционерах нужно заменить фильтрующую прокладку.

Вещи из мягкой пористой ткани обрабатывают пылесосом, а затем стирают в стиральной машине. Если на них будет найдено радиоактивное загрязнение, которое самостоятельно удалить невозможно, то их можно сдать в прачечную спецкомбината города Киева.

Транспортные средства и машины дезактивируют на специальных площадках промыванием водой из шланга под давлением и протиранием раствором «Контакт Петрова», керосином, ацетоном, растворами ПАВ. В необходимых случаях приходится иногда прибегать к «пескоструйной» обработке или даже вырезать куски кузова автогеном (газосваркой).

Упаковочные ящики, плетеные корзины и другую тару промывают водой под давлением и протирают ветошью, смоченной в дезактивирующем составе. Если они не представляют большой ценности, а загрязнены выше допустимых норм, то их уничтожают (но не сжигают).

Различные приборы, аппараты, бытовые предметы очищают щетками и тампонами, смоченными в дезактивирующем составе № 6 пли № 7. При наличии смазки поверхность предварительно обрабатывают тампонами со спиртом, бензином, керосином или другими растворителями. Затем промывают водой и насухо вытирают тряпкой или марлей.

Кожаные части упряжки, сапоги, изделия из резины и синтетических тканей протирают щетками или ветошью с использованием хозяйственного мыла. Затем вытирают насухо тряпкой и кожу смазывают дегтем.

С предметов, покрытых полиэтиленовой или другой пленкой, клеенкой, радиоактивные вещества смываются сравнительно легко мыльным раствором стирального порошка (1 столовую ложку порошка на 1 л теплой воды).

Водонасосные сооружения, поверхность шахтных колодцев, каптажа родников обмывают сильной струей воды, после чего около них снимают загрязненный грунт и закапывают его в землю. Желательно из шахты колодца выкачать воду и очистить дно. Для предохранения от радиоактивной пыли наземную часть колодца необходимо оборудовать крышкой и оббить полиэтиленовой пленкой.

Для очищения воды от радиоактивных веществ применяют несколько способов: простое отстаивание, коагулирование с последующим отстаиванием, фильтрование, перегонку. Первый, самый простой способ позволяет удалить только нерастворимые радионуклиды и аэрозоли. Если же применить коагулянты (квасцы, глину, кальцинированную соду, сульфат железа, фосфаты), то можно удалить до 40 % стронция-90, цезия-134 и цезия-137. Фильтрованием через песок, почву, торф, гравий можно достичь очистки до 70—85 %.

В условиях сельской местности или на дачных участках очищенную воду из загрязненных открытых водоемов (озера, пруда) можно получить, устраивая специальные колодцы на расстоянии 5—10 м от берега водоема. Дно колодца должно быть ниже поверхности уровня воды в водоеме. Если грунт берега не пропускает воду, то между водоемом и колодцем устраивают фильтрационную траншею или трубу.

Более полное удаление радионуклидов из воды (в том числе и растворенных) достигается при перегонке или пропускании ее через ионообменные смолы. Последнее нашло широкое применение в настоящее время и для очистки загрязненного молока. Кроме того, оказалось эффективной переработка молока на масло и сыры. Основная часть радионуклидов переходит в обрат и сыворотку. Если же масло загрязнено аэрозольными радиоактивными веществами, то удаляют поверхностный загрязненный слой масла, который перетапливают, что тоже приводит к положительному эффекту.

Очистку зерна, находящегося в открытых буртах, в случае его поверхностного загрязнения производят осторожным снятием верхнего загрязненного слоя на глубину 10—15 см. Этот загрязненный слой зерна можно попробовать очистить промыванием проточной водой. Тоже самое необходимо проделать при загрязнении стогов сена, соломы и др.

Корнеплоды и клубнеплоды (картофель, свекла, морковь, турнепс) дезактивируют промыванием в проточной воде, что при двух-, трехкратном промывании позволяет удалить до 80 % радиоактивных веществ. Еще на 10—15 % происходит очистка при снятии кожуры и окончательное удаление радиоактивных веществ произойдет при их кипячении до полуготовности, после чего воду сливают, а овощи заливают новой порцией воды и доводят их до готовности. Следует учитывать, что самое высокое по сравнению с картофелем, морковью и др. корнеплодами наполнение стронция-90 происходит в столовой свекле (в 8 раз больше) и к сожалению в плодах огурцов, кулинарная обработка которых ограничена.

С кочанов капусты обычно удаляют верхние листья. Простое погружение в воду капусты и корнеклубнеплодов эффекта не дает. А вот некоторые ягоды и, в частности, клубника урожая 1986 г. погруженная на 20—30 мин в слабый раствор лимонной, щавелевой или муравьиной кислоты, теряла значительную часть радиоактивного загрязнения.

В части очистки от радионуклидов мяса и рыбы были даны некоторые рекомендации в третьей главе. Там же было описано как обрабатывать загрязненные участки владельцев индивидуальных хозяйств и дачников. Следует только добавить, что очистка, рекультивация, глубокая перепашка этих участков будет эффективной только тогда, когда все ваши соседи сделают то же. В противном случае, порывы ветра особенно ураганы и смерчи могут опять занести на ваши участки радиоактивные вещества и произойдет втопичное загрязнение.

Дезактивация людей и домашних животных. Работающему необходимо тщательно следить за чистотой кожных покровов, особенно на руках. Загрязнение кожи может быть причиной занесения радиоактивных веществ внутрь организма. При очистке кожных покровов от радиоактивных загрязнений следует помнить, что она будет тем эффективнее, чем раньше к ней приступят, так как длительная задержка радиоактивных загрязнений на коже приводит к большей фиксации их и затрудняет очистку.

Для более успешной очистки рук надо коротко стричь ногти и следить за эластичностью кожи, так как сухая кожа, наличие трещин и мозолей ухудшает ее очистку. Царапины и порезы могут также способствовать проникновению радиоактивных веществ в организм. В большинстве случаев руки достаточно хорошо отмываются теплой водой с применением щетки и мыла.

При этом поверхность кожи надо очищать, начиная с пальцев, пространства между ними и далее ладони. Мыть руки нужно 3—5 мин.

При более высоких уровнях загрязнения, когда хозяйственное мыло не дает должного эффекта, следует применять различные специальные составы, в частности адсорбенты, комплексообразователи и растворители. Однако различные физико-химические свойства многочисленных радиоактивных элементов не дают возможности рекомендовать универсальные средства. Поэтому специальные составы имеют весьма ограниченное применение.

Так, при загрязнении рук торием и фосфатом рекомендуется применять мыло с добавкой трилона Б, гексаметафосфата и стирального порошка, радием — каолиновое мыло. В некоторых случаях нужно пользоваться 1—2 %-ным раствором лимоннокислого натрия, углекислою натрия, марганцовокислого калия, соды и др. Все перечисленные средства могут не дать полного дезактивирующего эффекта, и обработку проводят повторно.

Дезактивация кожных покровов должна проводиться с учетом изотопа, его химического соединения, особенностей, степени и продолжительности загрязнения. В зависимости от этого применяют различные дезактивирующие средства.

Обычно дезактивация кожных покровов производится в несколько приемов: водой, затем раствором мыла, дезактивирующим раствором и теплой водой с мылом.

Хороший эффект дает применение паст на основе каолиновой глины с различными добавками (гексаметафосфата натрия, соды, пемзы и т. д.) наряду со смешанной дезактивацией: водой, дезактивирующим раствором, пастой, теплой водой с мылом. Стиральный порошок наносят на руки с небольшим количеством воды и растирают его до появления «белой перчатки», затем смывают водой.

Если радиоактивное загрязнение сопровождалось небольшим ранением кожи, то ранку необходимо несколько раз промыть теплой проточной водой, а затем искусственно вызвать кровотечение под струей воды.

Лицо моют водой с мылом. Волосы, загрязненные радиоактивными веществами, моют, шампунем с добавлением 3 %-ной лимонной кислоты. Глаза промывают под струей теплой воды при широко раздвинутых веках. Во избежание загрязнения слезных каналов струю воды направляют от внутреннего угла к наружному. Полость носа промывают теплым физиологическим раствором. При попадании радиоактивных веществ в рот его необходимо несколько раз прополоскать теплой водой, зубы и десны вычистить щеткой с зубной пастой, после чего прополоскать 3 %-ной лимонной кислотой.

Дезактивация считается законченной, если уровень радиоактивности не превышает допустимого, что подтверждается показаниями радиометра. Если в результате проведенной однократной обработки частей тела не достигнута необходимая степень чистоты, проводят повторную дезактивацию. Неэффективные повторные обработки свидетельствуют о фиксации изотопа кожей, что является основанием для постановки человека на медицинский учет.

Наряду с дезактивацией сельскохозяйственных животных, немаловажное значение имеет и дезактивация декоративных (собак, кошек и др.) в семьях городских жителей. И чем раньше она будет начата, тем более эффективней окажется. В зависимости от способа удаления радиоактивных веществ различают сухую и влажную дезактивацию животных. Следует отметить, что здесь речь пойдет только о поверхностном загрязнении тела животных и о способах его очистки. Внутреннего радиоактивного загрязнения касаться не будем.

Сухую обработку осуществляют путем сбора радиоактивной пыли с кожных покровов животного при помощи пылесосов и других вакуумных машин. Для отсасывания радиоактивной пыли применяют специальные гребенки или щетки с перлоновым ворсом. В качестве сухой обработки овец, некоторых пород коз, собак применяют стрижку. Иногда радиоактивную пыль с туловища животного (лошади, коровы) можно удалять механически, сметая ее веником, жгутами, щетками. Но этот метод малоэффективен и не безопасен для человека. Удаляется при сухой обработке не более 25 % радиоактивных веществ.

Влажную обработку проводят обмыванием животных вначале теплым раствором моющих средств, а затем чистой водой. Удаляют 70—90 % радиоактивных веществ. В качестве моющих средств применяют водный раствор со стиральным порошком или обычным жировым мылом. Если нет никаких моющих средств, то можно использовать обычную воду под давлением (со шланга).

Эффективно сочетать сухую дезактивацию с влажной. Моющим составом туловище животного обрабатывают в течение 5—10 мин, после чего смывают образовавшуюся мыльную массу. Обработку начинают с головы животного, потом переходят на шею и спину, туловище и заканчивают ногами (лапами). Если дезактивация эффекта не дала, нужно обратиться в местную ветлабораторию Госагропрома.

При дезактивации животных необходимо пользоваться непромокаемыми фартуками, нарукавниками, резиновыми сапогами и перчатками.

Приготовление моющих растворов. Состав № 1, К 700 мл воды постепенно добавляют 30 мл «Контакта Петрова» и хорошо перемешивают.

Состав № 2. 50 г поваренной соли растворяют в 700 мл воды, добавляют 10 г щавелевой кислоты, к полученному раствору добавляют 300 мл «Контакта Петрова» и хорошо перемешивают.

Состав №3. 4 г гексаметафосфата растворяют в 400 мл воды при нагревании до 60—70 «С, полученный раствор охлаждают до комнатной температуры, отдельно растворяют 10 г «Новости» или другого стирального порошка в 500 мл соляной кислоты (плотность 1,18 г/см3), что эквивалентно 40 г 100 %-ной кислоты, и полученный раствор хорошо перемешивают.

Состав № 4. 40 г марганцовокислого калия растворяют в 1 л воды при нагревании до 60 °С, охлаждают и добавляют 5 г серной кислоты (плотность 1,84 г/см3). Полученный раствор хорошо перемешивают.

Состав №5. 10 г едкого натрия растворяют в 1 л воды, затем добавляют 10 г трилона Б и перемешивают до полного растворения трилона Б.

Состав № 6. 10—20 г лимонной (муравьиной или щавелевой) кислоты растворяют в 1 л воды.



[1] «Контакт Петрова» (керосиновый контакт) получается при обработке керосинового газойлевого дистиллята серным ангидридом. В нем содержится не менее 50 % сульфокислот, до 15 % вазелинового масла, 2—7 % свободной серной кислоты и вода.

** Трилон Б — двунатриевая соль этилендиаминтетва-уксусной кислоты, растворимая в воде. Особенно прочные комплексы с редкоземельными элементами.


Другие статьи