НПП «Доза»: реализация научно-инновационных проектов по обеспечению радиационной безопасности в системе МЧС России

К.Нурлыбаев, А.Н.Мартынюк

Внедрение качественно новых средств обеспечения радиационной безопасности (РБ) в системе МЧС России предполагает решение целого ряда специфических вопросов, среди которых можно выделить такие как использование современных технологий, актуальность решаемой задачи, согласование новой продукции с существующей системой обеспечения РБ. Решение этих вопросов диктует такие требования к разработчику как высокий научный потенциал, знание требований заказчика и опыт работы с ним, хорошая производственная база, развитая сервисная служба, наличие системы качества на предприятии. Всем этим требованиям удовлетворяет научно-производственное предприятие (НПП) «Доза», которое уже более 15 лет занимается разработками новых средств измерений для ведомств, осуществляющих по ходу своей деятельности радиационный контроль (РК).      

НПП «Доза» было создано около 20 лет назад и является на сегодня одним из ведущих предприятий России в области разработки и производства аппаратуры и систем радиационного контроля, программного и методического обеспечения, лидером среди разработчиков, производителей и поставщиков приборов радиационного контроля в странах СНГ. Предприятие основано в 1991 г. специалистами Центра ионизирующих излучений НПО «ВНИИФТРИ» и в настоящее время размещается на собственных площадях в г. Зеленограде, насчитывая более 150 сотрудников. Современные станки и оборудование (на предприятии используются лазерный технологический комплекс для резки металла, мощные автоматизированные обрабатывающие центры, станок-автомат для поверхностного монтажа плат и др.) позволяют обеспечить большие объемы производства, а новые технологии и квалифицированный персонал являются гарантией качества производимых приборов.

НПП «Доза» имеет развитую метрологическую базу, включающую в себя эталоны для исследований и поверки дозиметрической и радиометрической аппаратуры; импульсную и статическую рентгеновские установки, соответствующие требованиям стандарта ISO 4037; эталонный дозиметр рентгеновского излучения; поверочную установку для счетчиков газа; эталон для поверки радиометров радиоактивных газов; источники гамма-излучения: Cs-137, Co-60, Co-57, Am-241, нейтронные Pu-Be источники, источники альфа- и бета-излучений, а также спектрометрические источники. Система менеджмента качества НПП «Доза» соответствует требованиям стандарта ГОСТ Р ИСО 9001-2008 и ГОСТ РВ 15.002-2003  и является основой системы управления предприятием. 

НПП «Доза» вот уже более 15 лет осуществляет успешные поставки оборудования для МЧС России. Это, прежде всего, установки для индивидуальной дозиметрии ДВГ-02ТМ с индивидуальными дозиметрами ДТУ-02, дозиметры ДКГ-05Д, ДКГ-07Д и ДКГ-02У, дозиметры-радиометры ДКС-96, другое оборудование для измерения ионизирующих излучений. В 2010 г. по Государственным контрактам НПП «Доза» поставило для структур МЧС РФ партии дозиметров-радиометров ДКС-96, дозиметров ДКГ-02У и комплектов индивидуальных дозиметров ДВГИ-8Д. Но в данной статье мы остановимся более подробно не на поставках готового оборудования, а на разработках, выполненных по заказу МЧС РФ.

Сотрудничество между НПП «Доза» и МЧС России развивается уже многие годы. Еще в 1995 г. сотрудниками НПП «Доза» была разработана по заказу ВЦНЛК МЧС РФ передвижная радиометрическая лаборатория «Поиск», которая отлично зарекомендовала себя на международных учениях «Полярные Зори-95». Далее последовала разработка системы аэрогамма-съемки, с которой МЧС России успешно участвовала в международных учениях в Швеции. Тесное сотрудничество с представителями МЧС, обучение специалистов ведомства работе на приборах позволили разработчикам НПП «Доза» лучше понять специфику действий служб МЧС, результатом чего стал ряд разработок под типовые задачи этого ведомства. Выделим среди них несколько групп, характеризующихся все большим масштабом контроля:

1. Контроль источников (радиационно опасных объектов), индивидуальный дозиметрический контроль.
2. Контроль вокруг объектов радиационной опасности (объектовые АСКРО).
3. Контроль территории регионов (территориальные АСКРО, ЕГАСКРО).

Первая группа разработок решает задачу минимизации облучения персонала при обращении с источниками и оптимального контроля за источниками.

Одной из наиболее важных разработок в этом направлении стало создание современного оборудования для индивидуального дозиметрического контроля персонала, работающего с источниками ионизирующего излучения. Актуальность этой задачи была обусловлена необходимостью найти адекватную замену средствам индивидуального дозиметрического контроля на основе ионизационных камер, которые  перестали выпускаться после распада СССР и по возможности улучшения характеристик этих средств путем применения современных технологий. Для решения этой задачи сотрудниками НПП «Доза» был разработан комплект индивидуальных дозиметров гамма- и рентгеновского излучения ДВГИ-8Д.

Индивидуальные дозиметры на основе ионизационных камер имеют ряд преимуществ перед дозиметрами с другим принципом регистрации. Прежде всего, это предельная простота в эксплуатации, оперативность получения результата, а также отсутствие электронных узлов, обусловливающая высокую устойчивость к внешним электромагнитным и механическим воздействиям. Предшественники ДВГИ-8Д - комплекты ДП-22В, ДП-24, ИД-1, ИД-02, КИД-6 - благодаря этим особенностям получили широкое распространение в службах МЧС и министерстве Обороны. Комплект ДВГИ-8Д (рис. 1) является продуктом дальнейшего развития дозиметров этого типа с применением современных технологий и имеет дополнительные достоинства:

• - ионизационная камера выполнена из тканеэквивалентной пластмассы, что обеспечивает измерение индивидуального эквивалента дозы Нр(10) (в Зивертах);
• - электрометрическое считывание значения дозы с дозиметров, что обеспечивает широкий диапазон и высокую точность измерения;
• - малые утечки (саморазряд) дозиметров;
• - наличие на дозиметрах электронных идентификаторов:
• - с номером дозиметра;
• - значением накопленной дозы;
• -  датой последнего считывания,
• что обеспечивает ведение архива в считывателе
• - архив измерений по каждому человеку в считывателе
• - связь считывателя с компьютером для ведения базы данных
• - один считыватель может обслуживать более 200 дозиметров

Основные технические характеристики комплекта:

Диапазон регистрируемых энергий ............. от 0,05 до 2,5 МэВ

Диапазон измерения дозы Нр(10) ................ от 0,01 до 100 мЗв  (от 1,0 мР до 10,0 Р)

Основная погрешность измерения.............не более +20%

Анизотропия чувствительности относительно направления градуировки...не более 5%

Саморазряд дозиметра не превышает:

- в нормальных условиях................0,5 мкЗв/ч

- в условиях повышенной до 40^оС, пониженной до минус 20^оС температуры, повышенной относительной влажности до 95% при +35^оС.......1 мкЗв/ч

Питание:

- дозиметра ДВГ-03Д.......4 элемента типа CR1025

- считывателя КСУ-01......встроенные аккумуляторы, сеть 220В/50Гц

Время непрерывной работы дозиметров ДВГ-03Д с одним комплектом элементов...3 года

Тип связи считывателя с компьютером...интерфейсы RS-232, USB2

Диапазон рабочих температур:

- дозиметра ДВГ-03Д....от минус 50 до +50^оС

- считывателя КСУ-01....от +10 до +35^оС

Габаритные размеры, масса:

- дозиметра ДВГ-03Д....50г

- считывателя КСУ-01....2,8кг

Важно отметить, что данная разработка имеет большие перспективы развития. Это расширение диапазона измерения, возможность создания нейтронного дозиметра путем внесения в материал ионизационной камеры дозиметра материала, чувствительного к нейтронам (В-10, Li-6 и др.), перенос архива в память дозиметра. Очень перспективным выглядит создание полевого варианта считывателя, прототип которого уже создан (рис.2).

Перейдем теперь к другим разработкам первой группы (контроль источников). Для решения задачи поиска источников и контроля за ними сотрудниками НПП «Доза» по заказу МЧС РФ было разработано и изготовлено устройство «Травник», предназначенное для определения направления на точечный источник гамма-излучения или на зону, наиболее значимую по мощности дозы гамма-излучения. Устройство устанавливается на робототехническом комплексе (разработка МВТУ им. Баумана), имеет автономное питание и предназначено для работы в полевых условиях в диапазоне температур от минус 10 до плюс 50 градусов Цельсия. Наличие внешнего интерфейса по радиоканалу, обеспечивающего устойчивую связь на расстоянии до 200 м, спутникового навигатора, лазерного дальномера и развитого программного обеспечения позволяют полностью решать поставленную задачу.

Многие разработки были связаны с созданием систем радиационного контроля (СРК) различных уровней. В ряде случаев необходимо было выйти за пределы задач радиационного контроля. Такую проблему специалисты НПП «Доза» решали при разработке системы радиационно-химического контроля (СРХК) для заглубленных командных пунктов. Созданная в результате СРХК на основе разработанных устройств БСХД-01 способна определять мощность дозы гамма-излучения в диапазоне 10^-7  ¸ 10¹ Зв/ч, концентрацию токсичных газов (1-1000 Ррm), концентрацию взрывоопасных газов, ОВ, СО, О₂, СО₂. Данный проект был успешно реализован на Ростовском ЗКП, что позволило эффективно, систематически и непрерывно контролировать параметры воздушной среды помещений, автоматически диагностировать состояние технических средств системы, обеспечивать звуковую и оптическую предаварийную и аварийную сигнализацию.

Опыт, полученный при выполнении этой разработки, предназначенной для РХК отдельного объекта, был использован в дальнейшем при создании территориальной СРХК (проект Общероссийской комплексной системы информирования и оповещения населений в местах массового пребывания людей). В рамках этого проекта было разработано устройство БСХД-02, представляющее собой точку контроля радиационно-химической обстановки, передающее информацию в региональный информационный центр и далее в Федеральный информационный центр. Подсистема на основе БСХД-2 была создана и размещена в Московском регионе. К сожалению, дальнейшие работы в этом направлении были приостановлены из-за недостатка финансирования.

Еще одна важная задача, которую решали специалисты НПП «Доза» совместно с сотрудниками ИБРАЭ РАН - создание быстро разворачиваемой автоматизированной системы контроля радиационной обстановки (БР АСКРО). Подобного рода системы необходимы во время работ по ликвидации радиационных аварий в острой фазе аварии.

Для решения этой задачи потребовалось создание устройств детектирования, обеспечивающих передачу данных как по радиоканалу, так и по сотовому каналу, мобильных и предусматривающих автономную работу в жестких условиях эксплуатации (рис.3).

Рис. 3. Автономный пост контроля БР АСКРО.

Подводя итог, можно сказать, что в настоящее время высокий научный потенциал,