Научно-исследовательская лаборатория радиационного контроля ЭкоСфера

Научно-исследовательская лаборатория радиационного контроля - НИЛ РК более 30 лет занимается разработкой прецизионных гамма-спектрометрических технологий радиационного контроля и проведением экспериментальных исследований с применением созданных методов и средств.

Наиболее значимыми из выполненных коллективом НИЛ РК проектов являются, на наш взгляд, следующие:

1. Разработка аппаратурных и методических средств для исследования содержания радиоактивных благородных газов – радионуклидов криптона и ксенона, а также трития, в приземном слое атмосферы (1962-1992 гг.). Комплекс экспериментальных и теоретических работ по исследованию содержания радиоактивных благородных газов – радионуклидов криптона и ксенона, а также трития в приземном слое атмосферы (1962-1992 гг.). Государственная премия СССР 1982 года в области науки и техники.
2. Разработка аэрогамма-спектрометрических (дистанционных) методов и средств контроля радиационной обстановки при проведении подземных ядерных взрывов (ПЯВ) на Центральном полигоне РФ Новая Земля и Семипалатинском полигоне. Экспериментальные исследования радиационной обстановки при проведении ПЯВ на Центральном полигоне РФ Новая Земля и Семипалатинском полигоне в период 1980-1990 гг.
3. Оперативное исследование загрязнения Европейской территории СССР гамма-излучающими продуктами аварии на Чернобыльской АЭС методами аэрогамма-спектрометрии (апрель-сентябрь 1986 года совместно с 12 ГУ МО СССР).
4. Исследование радиоактивного загрязнения территорий Центрального полигона РФ Новая Земля (южная зона) и Семипалатинского полигона методами аэрогамма- спектрометрии после прекращения испытаний ядерного оружия.
5. Советско-американский эксперимент на борту крейсера «Слава»: Измерение гамма-излучения ядерной боеголовки крылатой ракеты морского базирования. 1989 г.
6. Разработка многодетекторной низкофоновой гамма-спектрометрической системы для лабораторного радионуклидного анализа проб объектов окружающей среды регионов действующих и проектируемых АЭС РФ. 1990-1995 гг.
7. Разработка аппаратурных и методических средств для измерения содержания трития в водных компонентах экосистем регионов действующих и проектируемых АЭС РФ. 1995 г.
8. Исследование содержания гамма-излучающих радионуклидов и трития в различных компонентах экосистем регионов Калининской АЭС, Кольской АЭС, Курской АЭС, Смоленской АЭС, Билибинской АЭС и Нововоронежской АЭС. 1992-1998 гг.
9. Разработка методов и средств низкофонового HPGe гамма-спектрометрического радионуклидного анализа аэрозольных проб в Международной системе мониторинга Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний (МСМ ДВЗЯИ). Подготовка Национальной лаборатории РФ к аккредитации в МСМ ДВЗЯИ. 2001-2005 гг.
10. Исследование радиационного состояния окружающей среды района Москворечье, обусловленного длительной эксплуатацией реактора ИРТ-2000 МИФИ. 1998 г.
11. Исследование содержания гамма-излучающих радионуклидов в объектах окружающей среды промышленных подземных ядерных взрывов «Горизонт-4», «Кратон-3» и «Кристалл», проведенных на территории Якутии (Республика Саха). 2002-2004 гг.
12. Исследование содержания гамма-излучающих радионуклидов в воде и донных отложениях Карского, Норвежского и Японского морей. 2002-2006 гг.
13. Разработка высокоэффективных аэрогамма-спектрометрических технологий поиска и идентификации радиоактивных источников. 2001-2005 гг.
14. Проведение аэрогамма-спектрометрических измерений части территории Московской области (совместно с МосНПО «Радон»). 2002-2003 гг.
15. Проект МНТЦ № 1559 «Разработка технического проекта мобильного комплекса на базе легкого летательного аппарата для радиационного мониторинга окружающей среды» (совместно с РФЯЦ ВНИИЭФ, г. Саров). 2002-2004 гг.
16. Разработка программно-методического комплекса «Ge Spectra Analysis System» - GeSAS для прецизионного HPGe гамма-спектрометрического радионуклидного анализа.
17. Специальные работы. Прецизионная HPGe гамма-спектрометрия, в т.ч. низкофоновая, образцов, облученных тепловыми нейтронами. 2005-2009 гг.
18. Прецизионный HPGe гамма-спектрометрический радионуклидный анализ проб из лабораторных помещений Курчатовского института. 2007 г.
19. Проект «Разработка перспективных аппаратурно-программных комплексов авиационного базирования для оперативного контроля радиационной обстановки при авариях и инцидентах радиационного характера в городских условиях и на ядерно и радиационно опасных объектах» в рамках ФЦП «Обеспечение ядерной и радиационной безопасности России на 2008 год и на период до 2015 года». 2008 г. - настоящее время.
20. Разработка гамма-спектрометрического метода определения активности источников гамма-излучения, находящихся в контейнерах или за поглотителями с априорно неизвестными свойствами – метод G-фактора. 2008 - 2009 г.г.
21. Разработка основанного на методе G-фактора макета сцинтилляционного спектрометра-паспортизатора для определения характеристик РАО, упакованных в контейнеры. 2008 - 2009 г.г.
22. Разработка основанного на методе G-фактора In situ сцинтилляционного гамма-спектрометра с принципиально новыми возможностями. Экспериментальные исследования с использованием разработанного спектрометра. 2008 - 2009 гг.
23. Внедрение в ЛВРК НВ АЭС расчетно-методического комплекса «Ge Spectra Analysis System» для низкофонового HPGe гамма-спектрометрического радионуклидного анализа. 2009 г.
24. Разработка модифицированного матричного метода обработки NaI сцинтилляционных спектров источников гамма-излучения со сложным радионуклидным составом. 2009 – 2010 г.г.
25. Разработкам и внедрение в ЛВРК Нововоронежской АЭС программно-аппаратного комплекса NaI ПАК на базе сцинтилляционного NaI гамма-спектрометра для контроля проб допустимых сбросов и выбросов АЭС. 2010-2011 гг.
26. Разработка и внедрение в ЦОРО Нововоронежской АЭС низкофонового HPGe гамма-спектрометрического комплекса Ge ПАК-01. 2010-2011 г.г.
27. Подробнее с разработками НИЛ РК можно ознакомиться на сайте в разделах «О наших разработках» и «Разработки и проекты». В проводимых НИЛ РК исследованиях и разработка применяется следующая аппаратура:

1. Многодетекторный HPGe низкофоновый гамма-спектрометр для прецизионного радионуклидного анализа технологических образцов, образцов окружающей среды и т.д. Спектрометр входит в состав средств измерений Лаборатории радиационного контроля «ЛРК–1 МИФИ», аккредитованной в САРК и зарегистрированной в Государственном реестре под № САРК RU.0001.441004. В составе спектрометра применяются HPGe детекторы, обеспечивающие измерение гамма-излучения объемных и точечных источников в диапазоне энергий 5 кэВ¸10 МэВ. Нижний предел измеряемой в реальных пробах активности радионуклида 137Cs ~ 0.05 Бк/измерительный образец. Производительность спектрометра: ~ несколько тысяч измерительных образцов в год.

2. Аэрогамма-спектрометрический комплекс - АГСК для поиска и исследования характеристик источников гамма-излучения дистанционными методами. Применение созданных аппаратуры и методов обработки экспериментальных результатов позволяют в реальных условиях (режимы полетов, время измерения, естественный и техногенный фон гамма-излучения и т.д.) без использования каких-либо априорных сведений о радионуклидном составе и других параметрах источника:· Обнаруживать точечные (локальные) неэкранированные источники гамма-излучения с любым радионуклидным составом интенсивностью 107 квант/с и более, протяженные источники с плотностью поверхностной интенсивности 107 квант/км2/с и более; для радионуклида 137Cs эти пороговые величины соответствуют значениям активности точечного неэкранированного источника 0.3 мКи (~1.2х107 Бк) и плотности поверхностной активности 0.3 мКи/км2 (~12 Бк/м2), соответственно.

► Идентифицировать практически любой радионуклидный состав источника.

► Определять характеристики источника (координаты точечного источника с точностью до 10 метров, активность с погрешностью не хуже 5х106 квант/с).

► Определять пространственное распределение активности в обнаруженном источнике.

3. In situ сцинтилляционный гамма-спектрометр.
В состав спектрометра входят:

► автономный сцинтилляционный гамма-спектрометр с детектором NaI(Tl) (размер - Ø 3" х 3", разрешение – 6.9%) под управлением промышленного
компьютера PC-104;

► специальное методическое обеспечение обработки результатов измерений и реализующие его программы.

Разработанные методы обработки экспериментальной информации, в отличие от используемых в существующих In situ гамма-спектрометрах, позволяют определять характеристики радиоактивных источников без использования априорной информации об этих источниках (профили заглубления активности, толщина и материалы стенок контейнеров, характеристики заполняющего его нерадиоактивного материала и т.д.).
Спектрометр позволяет в реальных условиях за время ~ 10 минут определять активности естественных радионуклидов на уровне ~ 10 Бк/кг c погрешностью не более 30%. Для определение активности радионуклида 137Cs на уровне 5 Бк/кг с погрешностью не более 30% в присутствии радионуклидов 40K ~ 300 Бк/кг, 232Th ~ 20 Бк/кг, 226Ra ~ 20 Бк/кг потребуется длительность измерения ~ 60 минут.

4. Носимые дозиметрические приборы, портативные GPS-приемники и приспособления для отбора проб объектов окружающей среды.

5. Различные стенды на базе HPGe и сцинтилляционных гамма-спектрометров для проведения исследовании и разработок.

6. Система измерения содержания трития в водных образцах, в т.ч. с предварительным их обогащением. Система состоит из устройства обогащения и подготовки водных проб и жидкостного сцинтилляционного счетчика. Минимальная измеряемая активность ~ 0.5 Бк/литр исходной пробы.
В настоящее время НИЛ РК проводит исследования и разработки по следующим основным направлениям:

► Аппаратурные, методические и программные средства низкофоновой HPGe гамма-спектрометрии для прецизионного гамма-спектрометрического
радионуклидного анализа образцов объектов окружающей среды и различных технологических сред.

► Аппаратурные, методические и программные средства сцинтилляционной гамма-спектрометрии для радионуклидного анализа образцов со сложным
радионуклидным составом.

► In situ гамма-спектрометрические аппаратурные, методические и программные средства.

► Аэрогамма-спектрометриические технологии для исследования характеристик объектов и контроля радиационной обстановки в окружающей среде,
обусловленной различными видами ядерно-технической деятельности.

► Методические и программные средства обслуживания и информационного обеспечения ядерно-физических экспериментов и обработки результатов
указанных экспериментов. Особенностью разработок, проводимых НИЛ РК в интересах конкретных Заказчиков, является комплексное решение задач Заказчика «под ключ», что в подавляющем большинстве случаев обеспечивает существенно более высокое качество результатов, нежели при использовании стандартных методических и программных средств.

Специалисты НИЛ РК также выполняют экспериментальные работы на объектах Заказчика с применением разработанных в НИЛ аппаратурных, программных и методических средств.