2.2.3 Гамма-спектрометрическая система

Гамма-спектрометрические системы могут быть разделены на два класса в соответствии с типом используемого анализатора: одноканального анализатора (ОКА) или многоканального анализатора (МКА). На рисунке 3 показана блок-схема многоканального анализатора. Система начинается с детектора, в котором взаимодействие гамма-излучения с веществом приводит к образованию слабого электрического сигнала, пропорционального потерянной энергии.

Рисунок 3 Блок-схема гамма-спектрометрической системы на базе многоканального анализатора для сложных случаев НРА.

Высоковольтный источник напряжения смещения предназначен для создания электрического поля, в котором собирается заряд, образованный при взаимодействии гамма-излучения в детекторе. Источник напряжения смещения не является составляющей системы, через которую проходит сигнал, но необходим для работы детектора. Источник напряжения смещения для германиевых и кремниевых детекторов обычно обеспечивает до 5 кВ и 100 мкА.

Предусилитель предназначен для преобразования импульса тока в импульс напряжения, амплитуда которого пропорциональна энергии, потерянной гамма-излучением в процессе взаимодействия с детектором. Для того чтобы получить максимальное отношение сигнал/шум и сохранить информацию относительно энергии гамма-излучения, предусилитель следует помещать как можно ближе к детектору. Близость предусилителя минимизирует емкость на входе предусилителя, уменьшая этим уровень выходного шума. Усилитель и предусилитель могут быть разнесены друг от друга на расстояние в несколько сотен метров.

После предусилителя импульсы от гамма-излучения усиливаются и формируются так, чтобы удовлетворить требованиям анализатора амплитуд импульсов, который располагается за основным усилителем. Основной усилитель получает импульс низкого напряжения от предусилителя и усиливает его в линейном диапазоне напряжений, который для большинства усилителей находится в диапазоне от 0 до 10 В. В линейном диапазоне все входные импульсы усиливаются с одним и тем же коэффициентом. Максимальное выходное напряжение или напряжение насыщения большинства усилителей приблизительно равно 12 В. Коэффициент усиления может быть установлен в широком диапазоне, как правило, от 10 до 5000 В.

Многоканальный анализатор функции, которые на рисунке 4 представлены внутри пунктирной линии, обычно выполняются многоканальным анализатором (МКА), действующим по принципу амплитудно-импульсного анализа. Термины многоканальный анализатор и амплитудно-импульсный анализатор часто взаимозаменяемы. МКА может работать в нескольких режимах, включая анализ амплитуды импульсов, выбор уровней напряжения и многоканальное масштабирование. Он сортирует и накапливает импульсы от зарегистрированных гамма-квантов, поступающие от основного усилителя, для построения цифрового и визуального представления амплитудно-импульсного спектра, полученного с помощью детектора.

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) расположен на входе МКА и производит основной анализ амплитуды импульсов. На вход АЦП подается аналоговый импульс напряжения от главного усилителя; на его выходе появляется двоичное число, которое пропорционально амплитуде входного импульса.

АЦП сортирует выходные импульсы усилителя в соответствии с уровнем их напряжения, который пропорционален энергии, потерянной гамма-квантом в детекторе. Подобно соотношению между напряжением импульса и энергией гамма-кванта отношение между номером канала и энергией гамма-кванта приблизительно линейно.

Поскольку предусилители, усилители и аналогово-цифровые преобразователи не являются абсолютно линейными устройствами, соотношение между энергией и номером канала, не является точным. Однако при хорошем оборудовании энергия гамма-излучения может быть измерена с точностью до десятых долей кэВ, предполагая линейную зависимость. Линейность АЦП обычно определяется двумя величинами: интегральной и дифференциальной нелинейностями. Интегральная нелинейность характеризуется слабой кривизной в соотношении между энергией и номером канала; дифференциальная нелинейность определяется изменением в ширине канала. В данной работе использовался МКА InSpector 2000, который рассмотрен далее.

2.2.4 InSpector 2000

InSpector 2000 является высокопроизводительной портативной спектрометрической рабочей станцией, построенной на основе цифровых процессоров сигнала (ЦПС). В сочетании с ОЧГ, NaI и Cd(Zn)Te детекторами InSpector 2000 обеспечивает решение любых задач, включая оценку состояния окружающей среды, обеспечение ядерной безопасности, дезактивацию и снятие объектов с эксплуатации, мониторинг технологических процессов. Такие параметры прибора, как максимальная загрузка, разрешение, температурная стабильность находятся на уровне, соответствующем лабораторным системам самого высокого класса.

Сердцем InSpector 2000 является подсистема Цифрового Процессора Сигнала. Разрешение и объем памяти InSpector 2000 составляют 16 каналов. Это особенно полезно в тех случаях, когда приходится работать с широким диапазоном энергий.

Помимо уникальных спектрометрических характеристик, InSpector 2000 предоставляет оператору ряд дополнительных возможностей, облегчающих проведение полевых измерений и способствующих повышению эффективности работы.

Обладая весом 1,3 кг, что составляет менее половины веса аналогичных устройств предыдущего поколения, прибор устанавливает стандарт для полнофункциональных многоканальных анализаторов.

Для облегчения настройки компенсатора полюс/ноль в InSpector 2000 реализован Мастер на стройки полюс/ноль (МПН). МПН позволяет оператору подстраивать цепь компенсации полюс/ноль, в то время как логические схемы InSpector 2000 анализируют и отображают количество перекомпенсированных и недокомпенсированных импульсов.

Диапазон и полярность выходного напряжения определяется встраиваемыми программируемыми модулями: от +10 до +1300 В, от +1300 до +5000 В и от -10 до -5000 В. Тип модуля определяется встроенной программой прибора и отображается в управляющей программе на компьютере. Нижний предел диапазона 5000 В программном устанавливается равным 1300 В.



2.2.5 Обзор Genie 2000

Genie 2000 содержит полный набор программных средств для набора и обработки спектров с многоканальных анализаторов (МКА). Она включает в себя функции управления МКА, отображения спектра и выполнения над ним ряда операций, базовые функции обработки спектра и создания отчета. Дополнительно можно установить приложения, позволяющие осуществлять полный анализ спектра при альфа- и гамма-спектрометрии, выполнять контроль качества, автоматизировать систему.

Структурная схема архитектуры Genie 2000 приведена на рисунке 4.

Рисунок 4 Структурная схема архитектуры Genie 2000

Ядром системы Genie 2000 является модуль, называемый виртуальным диспетчером данных или VDM (Virtual Data Manager). VDM управляет всеми информационными потоками внутри системы. Он отвечает как за связь между файлами данных и МКА, так и за представление информации из них в формате, воспринимаемом другими уровнями программного обеспечения. Таким образом, VDM позволяет оператору работать с любыми спектрами - и из файла данных, и с одного из примерно 10 различных МКА, поддерживаемых системой, - при помощи логически организованного интерфейса пользователя, обеспечивающего управление отображением и анализом. VDM и подключенные к нему драйверы устройств обеспечивают соединение низкого уровня с МКА, а также передачу данных от МКА в файлы данных.

Связь VDM с другими уровнями программного обеспечения осуществляется через уровень взаимодействия процессов (или IPC - Inter Process Communication). IPC может работать как на автономном компьютере, так и в сети. Таким образом, аппаратура МКА, подключенная к виртуальному диспетчеру данных одного из компьютеров, становится доступной для управления, отображения или регулировки с любого компьютера сети.

Следующие уровни - это вычислительные модули. Они представляют собой небольшие модульные программы, выполняющие определенные базовые функции, такие как запуск/остановка набора, передача спектра из МКА на диск, поиск пиков и т.д.

Связывание модулей в единое целое может выполняться в одном из двух совершенно разных режимов интерфейса пользователя - в диалоговом режиме (или интерактивной среде) и в среде пакетных процедур. Интерактивная (диалоговая) среда предназначена для управления всеми функциями системы вручную. Она реализована в виде окна набора и обработки спектра. Окно содержит ниспадающие меню, панель инструментов, страницы состояния, окно отчетов и окно спектра и позволяет оператору выполнять практически любую функцию. Команды управления набором, анализа, манипуляций со спектром выполняются вручную и в любой момент доступны оператору.

Однако многие лабораторные исследования состоят в основном из рутинных, повторяющихся операций, в которых задействован персонал с меньшим уровнем подготовки - не научные сотрудники или радиохимики, а лаборанты, умеющие выполнять измерения образцов при помощи заданных процедур. Именно для таких пользователей и предназначена среда пакетных процедур, предоставляющая оператору инструкцию по поэтапному выполнению измерений образцов и других операций. Кроме этого, в среде пакетных процедур предусмотрена встроенная система защиты, ограничивающая доступ недостаточно квалифицированных операторов к ряду функций.



3. Оснащение внутренней, особо важной зоны комплексом инженерно-технических средств физической защиты

3.1 Оснащение внутренней, особо важной зоны инженерными средствами физической защиты

На охраняемом объекте инженерные средства физической защиты предназначены для:

- обозначения на местности элементов системы охраны объекта;

- фиксации признаков проникновения нарушителя на объект (с объекта) или в охраняемое помещение;

- затруднения продвижения нарушителя на объект (с объекта);

- создания условий для передвижения сил охраны по объекту, защиты их от внешних воздействий, в том числе внезапного нападения и поражения огнем стрелкового оружия, а также ведения огня с целью поражения нарушителя.

На данном объекте присутствует внутренняя и особо важная зона, которые оборудованы средствами обнаружения, таким образом, чтобы границы участков охраняемых зон были недоступны для наблюдения. Все участки периметра доступны для наблюдения персоналом СФЗ. Граница внутренней и особо важной зон оборудованы:

- системой контроля и управления доступом (СКУД);

- охранной сигнализацией (ОС);

- аппаратурой СОЭН;

- СО (стационарными или переносными) проноса ЯМ, ВВ и металлических предметов;

- рабочим и аварийным охранным освещением;

- средствами ТВС [1].

Оснащение внутренней и особо важной зоны КИТСФЗ показано на рисунке 5

Рисунок 5 - Оснащение внутренней и особо важной зоны КИТСФЗ

На АЭС действуют пропускной и внутриобъектовый режимы. Пропускной режим на станции устанавливается директором совместно с командиром воинской части на основании требований руководящих документов внутренних войск и типового положения о пропускном режиме на АЭС. В целях обеспечения надлежащего пропускного режима на АЭС оборудуются КПП для пропуска сотрудников, досмотра и пропуска автомобильного и железнодорожного транспорта. Кроме того, проводятся мероприятия, исключающие доступ посторонних лиц через запретную зону, магистральные тоннели и кабельные переходы, запасные, вспомогательные входы и т. д. Защита используемых на АЭС пропусков постоянно совершенствуется от подделки, печати и шифры имеют скрытые отличительные особенности.

Проводится также досмотр работников и посетителей АЭС. Порядок досмотра разрабатывается администрацией АЭС. Внутриобъектовый режим на атомной станции устанавливается директором и должен обеспечивать предотвращение преднамеренного или неосторожного вывода из строя объекта, оборудования, коммуникаций АЭС, бесконтрольного использования ядерных материалов и т. д. Контроль за соблюдением установленного внутриобъектового режима возлагается на администрацию станции.

Для предотвращения проникновения посторонних лиц на территорию, преднамеренного или неосторожного вывода из строя технологического оборудования АЭС, бесконтрольного использования радиоактивных материалов вводится режим специальной безопасности (РСБ). Это комплекс мероприятий, правил и норм, направленных на предотвращение преднамеренного или неосторожного вывода из строя (повреждения, разрушения) АЭС, а также бесконтрольного использования радиоактивных материалов. РСБ предусматривает предотвращение противоправных с точки зрения такой безопасности действий отдельных лиц или групп из числа персонала объекта, его посетителей, населения или других посторонних лиц.

ЛКПП и ЖДКПП оборудуются средствами охранного телевидения и двумя рубежами средств охранной сигнализации, основанных на различных физических принципах действия. Все входы в помещение КПП, а также управляемые преграждающие конструкции оборудуются замковыми устройствами и средствами охранной сигнализации, которые выдают сигнал срабатывания при попытке преодоления нарушителем этих конструкций путем их вскрытия и разрушения.

Двери и ворота, использованные для организации шлюзов равнопрочны стенам, составляющим границу ОВЗ, и оснащены электромеханическими замками, управляемыми дистанционно с ЦПУ.

Средствами СКУД на данном объекте были оборудованы пропускные устройства шлюзового типа на основных проходах в ВЗ, ОВЗ, а также проход в хранилище ОЯТ. В качестве считывателей были выбраны комбинированные считыватели, посредством которых проводится идентификации по нескольким признакам (кодонаборное устройство, считыватель карт), а также биометрические считыватели. Также пропускные устройства шлюзового типа были оборудованы устройствами досмотра: обнаружителями радиоактивных, взрывчатых веществ, металлических предметов и других запрещенных предметов.

Средствами СОЭН производится наблюдение на территории ВЗ и точками прохода в нее. Видеокамеры установлены в физическом зале ВЗ, в ОВЗ в хранилище свежих ОТВС и внутри пропускных устройств шлюзового типа. Их расположение было выбрано таким образом, чтобы производить наиболее полный визуальный контроль над территорией ОВЗ и точками прохода, которыми являются двери и ворота.

Система охранной сигнализации предназначена для обнаружения попыток и (или) фактов проникновения в охраняемые зоны и информирования о данных событиях персонала физической защиты для осуществления ими соответствующих адекватных действий.

В данном случае средствами СОС в ОВЗ оборудованы:

- хранилище ОЯТ;

- железнодорожный шлюз.

Для контроля объема помещения ОВЗ были использованы такие средства обнаружения как объемные извещатели. Для контроля состояния и целостности дверей и ворот в ОВЗ они были оснащены магнитоконтактными извещателями.

Для экстренного вызова групп оперативного реагирования подразделений охраны предназначена ТВС, выдачи сигнала о работе «по принуждению». В данном случае средства ТВС установлены внутри железнодорожного шлюза на стене и в смотровой яме, и возле внутренней двери, ведущей внутрь шлюза людского КПП. Их расположение позволяет быстро послать сигнал тревоги в случае обнаружения попытки совершения НСД в ОВЗ.

3.2 Результаты гамма-спектрометрического анализа

Учет ядерных материалов основывается, прежде всего, на их количественных измерениях. Одним из самых информативных методов измерения ядерных материалов является гамма-спектрометрия. Это обусловлено наличием следующих факторов:

- возможность выполнения изотопного анализа образца, содержащего сложную смесь радионуклидов;

- возможность выполнения количественного определения активности и массы радиоизотопов в исследуемом образце.

Для изучения процедуры определения характеристик ядерных материалов и радиоактивных веществ методами гамма-спектрометрического анализа был исследован неизвестный образец, являющийся источником ионизирующего излучения. Исходные данные к заданию представлены в приложении Г.

Для решения поставленной задачи был построен график зависимости чистой площади пика от энергии частицы. Данная зависимость изображена на рисунке 6.



Рисунок 6 Изображение спектра излучения исследуемого образца

По пикам с энергией 191,4 кэВ и 1082,5 кэВ можно сделать вывод, что в образце находится смесь и . Характерной энергией излучения является энергия 185,7 кэВ, а - 1001 кэВ.

При анализе образца использовался NaI детектор, поэтому необходимо учитывать погрешность определения центроиды пиков, а также возможности слияния близлежащих пиков друг с другом, которые произошли из-за недостаточной разрешающей возможности детектора. Погрешность измерения, таким образом, может составлять 2 ПШПВ [7].

Следующий этап - определение активности и массы образца. Эти величины определяются методом отношения пиков полного поглощения. Для расчета активности нуклидов была использована формула: (данные для расчетов представлены в таблице 2):

,

где А - начальная активность, Бк;

S - площадь пика, отсчет;

Т - время измерения с;

з - выход гамма-линии, доля;

? - эффективность.

Время измерения =300 с.

Результаты представлены в таблице 2

Для нахождения эффективности е воспользуемся данным уравнением калибровки по эффективности:

Ln(?)=-11,55+3,917*ln(E)-0,3976*

Результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2- Результаты вычислений

Нуклид	Энергия, кэВ	LN (eff)	Эффективность	Выход линии, %	Активность, Бк	Масса, г
U235	191,44	-1,94	0,14	0,54	6221517,59	7802,67
U238	1082,5	-3,59	0,03	0,0059	225667077,5	18196,52

Рассчитаем массу U²³⁵ и U²³⁸ по формуле 2:

, (2)

где - средневзвешенная активность, Бк;

M - атомная масса элемента, г/моль;

- период полураспада, c;

- число Авогадро, моль^-1.

Результаты представлены в таблице 2.

Следующим этапом является категорирование образца. Для этого необходимо определить обогащение по формуле 3:

. (3)

Из рассчитанных данных обогащение образца по элементу составило 30 %. При этом масса всего образца составила 26 кг. Согласно НП 030-12 приложению 7, образец относиться к категории 1 ядерных материалов.



4. Финансовый менеджмент

Прогноз потребности - это оценка количества и качества сотрудников, которые понадобятся организации в будущем для реализации намеченных целей. Для того, чтобы понять количество необходимых человеческих ресурсов, нужно определиться с количеством этапов и наименованием работ, в каждом из которых будет задействовано определенное количество рабочих. Данные представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Этапы проведения работ

№	Наименование этапа	Содержание работ
1	Заключение договоров	- нахождение специализирующих организаций; - переговоры; - подпись договора на выполнение монтажных работ по внедрению СФЗ
2	Установка КИТСФЗ	- прибытие специалистов на объект; - монтаж оборудования
3	Проверочный этап	- тестирование оборудования; - доналадка при необходимости
4	Ввод в эксплуатацию

На основании этого необходимо составить календарный план-график мероприятий.

Таблица 4 - График мероприятий

№	Наименование работ	1я неделя	2я неделя	3я неделя	4я неделя
1	Заключение договоров	+
2	Поставка оборудования	+
3	Монтаж	+	+
4	Работа электриков		+	+
5	Тестирование оборудования				+
6	Наладка при необходимости				+
7	Ввод в эксплуатацию				+

Зная, из скольких этапов состоит проект, и какие специалисты необходимы, можно определиться с их количеством.

- Специалисты по монтажу 5 человек;

- Электрики 4 человека.

4.1 Затраты на оборудование и монтаж

Затраты на оборудование включают в себя стоимость технических и инженерных средств, устанавливаемых на периметре. При указании стоимости инженерных средств учитывается цена за их установку. Стоимость средств приведена в таблице 5.

Таблица 5 Затраты на оборудование

Состав комплекса ИТСФЗ	Цена за ед.	Кол-во (шт., компл.)	Общая стоимость
1	2	3	4
1 Средства и системы контроля и управления доступом
Вибрационное СО «Мурена-02» ВЧЭ-02 Комплект стяжек для крепления ВЧЭ Преобразователь интерфейса Емкостное СО «Радиан-14» ЭМЗУ «РУБЕЖ-М»	45650 75 1280 4000 76890 55755	12 48 1 1 12 12	547800 720 1280 4000 922680 669070
Итого по п. 1.:	2145550
1	2	3	4
2. Средства и системы оптико-электронного наблюдения
Камеры оптического диапазона «ВК-ТР» Комплект ЗИП-О	34000 4800	48 10	1632000 72000
Итого по п. 2.:	1800000
3. Средства и системы оперативной связи и оповещения, тревожно-вызывной сигнализации
Кнопка вызова сигнализации	2890	52	150280 3600 54000 1099120
Звуковой оповещатель	300	12
Телефон внутренней связи Телефон связи в защитном кожухе	4500 24980	12 44
Итого по п. 3.:	1307000
4. Обеспечивающие системы (оповещения, электропитания)
Блоки питания (основные и резервные) Источник бесперебойного питания	4420 18207	12 4	53040 72828
Итого по п. 4:	125868
5. Инженерные средства СФЗ
Осветительные мачты (вместе с прожекторами) ДОТ Постовые будки Постовые грибки Калитки	194350 24980 14220 8700 17170	24 4 4 12 12	4664400 99920 56880 104400 206040
Итого по п. 5:		7131640
ИТОГО:	17090048

Затраты на монтаж включают в себя установку как самого оборудования, так и его подключение в единую СФЗ. Стоимость монтажа технических средств приведена в таблице 6

Таблица 6Стоимость монтажа технических средств

Номер элемента	Наименование	Стоимость монтажа единицы оборудования	Количество единицы работ	Стоимость монтажа, руб.
1	Видеокамеры	2200	48	105600
2	Вибрационное СО	3600	12	43200
3	ВЧЭ	80	48	3840
4	Емкостное СО	3600	12	43200
5	ЭМЗУ	2000	12	24000
6	Тревожно-вызывная сигнализация	16000	1	16000
7	Звуковой оповещатель	50	12	600
8	Телефонные устройства	80	56	4480
9	Блоки питания	100	12	1200
10	Прокладка кабеля (телефонного)	630	1000	630000
11	Прокладка кабеля (силового)	150	1000	150000
12	Прокладка проводки в щитках	80	100	8000
Итого			1030120

Анализ конкурентных фирм подрядчиков осуществляющих монтаж технических средств.

Кроме того необходимо учитывать заработную плату рабочей группы. Зарплата специалистов представлена в таблице 7.

Таблица 7 - Зарплата работников

Наименование работника	Количество	Заработная плата, руб.	Общая сумма, руб.
Руководитель	1	70 000	70 000
Специалист по монтажу	5	40 000	200 000
Электрики	4	30 000	150 000
ИТОГО:	420 000

Детальный анализ конкурирующих фирм, существующих на рынке, необходимо проводить периодически, поскольку рынки находятся в постоянном движении. Важно правильно оценить сильные и слабые стороны конкурентных фирм. С этой целью может быть использована вся имеющаяся информация об этих фирмах.

Целесообразно проводить анализ с помощью оценочной таблицы . Она даёт представление о правильности принятия более выгодного решения по выбору фирмы подрядчика.

Таблица 8 Оценочная таблица для сравнения технических решений

Критерии оценки	Вес критерия	Баллы	Конкурентоспособность
		БФ2	Бк2	К1	К2
1	2	3	4	5	6
Стоимость работ	0,40	5,00	3,00	2,00	1,20
Гарантия на выполненную работу	0,10	4,00	5,00	0,50	0,50
Сроки выполнения заказанных работ	0,25	5,00	5,00	1,25	1,25
Квалификация работников	0,08	4,00	5,00	0,35	0,40
Наличие лицензии на проведение работ	0,15	5,00	5,00	0,75	0,75
Репутация фирмы	0,02	4,00	5,00	0,08	0,08
Итого	1,00			4,93	4,18



4.2 SWOT-анализ

SWOT - Strengths (сильные стороны), Weaknesses (слабые стороны), Opportunities (возможности) и Threats (угрозы) - представляет собой комплексный анализ научно-исследовательского проекта. SWOT-анализ применяют для исследования внешней и внутренней среды проекта.

Он проводится в несколько этапов.

Первый этап заключается в описании сильных и слабых сторон проекта, в выявлении возможностей и угроз для реализации проекта, которые проявились или могут появиться в его внешней среде. Дадим трактовку каждому из этих понятий.

Сильные стороны - это факторы, характеризующие конкурентоспособную сторону научно-исследовательского проекта. Сильные стороны свидетельствуют о том, что у проекта есть отличительное преимущество или особые ресурсы, являющиеся особенными с точки зрения конкуренции. Другими словами, сильные стороны - это ресурсы или возможности, которыми располагает руководство проекта и которые могут быть эффективно использованы для достижения поставленных целей. При этом важно рассматривать сильные стороны и с точки зрения руководства проекта, и с точки зрения тех, кто в нем еще задействован. При разработке проекта были выявлены следующие сильные стороны:

- проект соответствует требованиям нормативно-правовых документов;

- высокий уровень квалификации специалистов;

- высокая эффективность взаимодействия персонала;

- высокая степень контроля со стороны государства;

- использование современного оборудования.

Слабость - это недостаток, упущение или ограниченность научно-исследовательского проекта, которые препятствуют достижению его целей. Это то, что плохо получается в рамках проекта или где он располагает недостаточными возможностями или ресурсами по сравнению с конкурентами. В ходе разработки проекта были выявлены следующие слабые стороны:

- узкая специализация проекта (применим только к ядерному объекту);

- необходимость защиты информации о СФЗ и ее функционировании;

- недостаток сертифицированных технических средств реализации проекта на рынке;

- необходимость дорогостоящего этапа лицензирования;

- высокая стоимость оборудования СФЗ и комплектующих элементов.

Возможности включают в себя любую предпочтительную ситуацию в настоящем или будущем, возникающую в условиях окружающей среды проекта, например, тенденцию, изменение или предполагаемую потребность, которая поддерживает спрос на результаты проекта и позволяет руководству проекта улучшить свою конкурентную позицию. Также является необходимым рассмотрение нижеперечисленных возможностей разрабатываемого проекта:

- сотрудничество с международными организациями в области атомной энергетики;

- финансирование со стороны государства;

- применение на объектах развивающейся отрасли (атомная энергетика);

- возможность использования современных информационных технологий;

- возможность работы с консультирующими органами в сфере ядерной энергетики.

Угроза представляет собой любую нежелательную ситуацию, тенденцию или изменение в условиях окружающей среды проекта, которые имеют разрушительный или угрожающий характер для его конкурентоспособности в настоящем или будущем. В качестве угрозы может выступать барьер, ограничение или что-либо еще, что может повлечь за собой проблемы, разрушения, вред или ущерб, наносимый проекту. Однако, при разработке проекта были выявлены следующие угрозы:

- возможность совершения акта ядерного терроризма;

- неустойчивая экономическая ситуация в стране;

- недостаток квалифицированных кадров в области атомной энергетики;

- вероятность совершения неумышленных действий персоналом;

- изменение модели нарушителя.

Описание сильных и слабых сторон научно-исследовательского проекта, его возможностей и угроз должно происходить на основе результатов анализа, проведенного в предыдущих разделах бакалаврской работы [12].

Для повышения эффективности проведения SWOT-анализа в каждой области должно быть приведено 5-10 пунктов, которые представляются наиболее значимыми для научного исследования.

После того как сформулированы четыре области SWOT переходят к реализации второго этапа.

Второй этап состоит в выявлении соответствия сильных и слабых сторон научно-исследовательского проекта внешним условиям окружающей среды. Это соответствие или несоответствие должны помочь выявить степень необходимости проведения стратегических изменений.

В рамках данного этапа необходимо построить интерактивную матрицу проекта. Ее использование помогает разобраться с различными комбинациями взаимосвязей областей матрицы SWOT [16]. Возможно использование этой матрицы в качестве одной из основ для оценки вариантов стратегического выбора. Каждый фактор помечается либо знаком «+» (означает сильное соответствие сильных сторон возможностям), либо знаком «-» (что означает слабое соответствие); «0» - если есть сомнения в том, что поставить «+» или «-».

Анализ интерактивных таблиц представляется в форме записи сильно коррелирующих сильных сторон и возможностей, или слабых сторон и возможностей и т.д. следующего вида: В1С1С2С5; В4С1С4. Каждая из записей представляет собой направление реализации проекта.

В случае, когда две возможности сильно коррелируют с одними и теми же сильными сторонами, с большой вероятностью можно говорить об их единой природе. В этом случае, возможности описываются следующим образом: В2В3С2С3.

В рамках третьего этапа должна быть составлена итоговая матрица SWOT-анализа, которая приводится в бакалаврской работе в приложении Д.

Результаты SWOT-анализа учитываются при разработке структуры работ, выполняемых в рамках научно-исследовательского проекта.

При реализации данного проекта принято решение придерживаться стратегии усиления позиции на рынке, при которой предприятие делает все, чтобы с данным продуктом на данном рынке завоевать лучшие позиции. Для реализации этой стратегии требуются большие маркетинговые усилия. Следование этой стратегии допускает осуществление так называемой «горизонтальной интеграции», при которой предприятие пытается установить контроль над своими конкурентами и объединяется (сливается) с другим. В дальнейшем возможно использование стратегии центрированной диверсификации, базирующаяся на поиске и использовании заключенных в существующем бизнесе дополнительных возможностей для производства новых продуктов. При этом существующее производство остается в центре бизнеса, а новое возникает исходя из тех возможностей, которые заключены в освоенном рынке, используемой технологии либо в других сильных сторонах функционирования предприятия, то есть разрабатывать проекты не только для ядерных, но и для других объектов.

Учитывая отраслевую специфику объекта исследования бакалаврской работы и степень проработанности результатов научного исследования, при написании раздела «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение» перечень вышеописанных методов может корректироваться и уточняться консультантом данного раздела (сотрудником кафедры «Менеджмент»).



5. Социальная ответственность

В современных условиях одним из основных направлений улучшения профилактической работы по снижению производственного травматизма и профессиональной заболеваемости является повсеместное внедрение комплексной системы управления охраной труда путем объединения разрозненных мероприятий в единую систему целенаправленных действий на всех уровнях и стадиях производственного процесса.

Правила по охране труда и техники безопасности вводятся в целях предупреждения несчастных случаев, обеспечения безопасных условий труда работающих и являются обязательными для исполнения рабочими, руководящими и инженерно-техническими работниками.

Опасным производственным фактором, согласно [19], является фактор, воздействие которого влечет возникновение травмы или внезапное ухудшение здоровья.

К вредным производственным факторам относят такие факторы, которые влекут за собой возникновение заболеваний и снижение трудоспособности.

В рамках данной работы важным является соблюдение техники безопасности при работе с полупроводниковым детектором и дальнейшей обработке полученных результатов на ЭВМ в лабораторных условиях.

5.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов

Необходимым является выявление опасных и вредных факторов, возникающих при работе с полупроводниковым детектором и последующей обработке результатов измерения при помощи ЭВМ. Выявленные опасные и вредные факторы представлены в таблице 9.



Таблица 9 - Основные элементы производственного процесса, формирующие опасные и вредные факторы

Наименование видов работ и параметров производственного процесса	Факторы по ГОСТ 12.0.003-74 ССБТ [14]	Нормативные документы
	Вредные	Опасные
Работа на ЭВМ (анализ спектра излучения образца), каф. ФЭУ	Повышенный уровень радиации (ВЧ, УВЧ, СВЧ и др.)	-	СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. «Гигиенические требования к ПЭВМ и организации работы» [15]
		Электрический ток	ГОСТ 12.1.038-82 ССБТ. Электробезопасность
		Пожарная безопасность	ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования

5.2 Разработка мероприятий по снижению уровней вредного и опасного воздействия и устранения их влияния при работе на ПЭВМ

5.2.1 Требование и организация работ на ПЭВМ

Все лица, допущенные для работы с ЭВМ, обязаны знать и строго соблюдать правила техники безопасности. Обучение технике безопасности и производственной санитарии состоит из вводного инструктажа и инструктажа на рабочем месте.

Проверка знаний правил техники безопасности проводится персоналом лаборатории после обучения на рабочем месте.

Лица не должны иметь медицинских противопоказаний к работе на ПЭВМ. Состояние здоровья устанавливается медицинским освидетельствованием.



5.2.2 Технические мероприятия

Важным является соблюдение технических мероприятий при работе с ЭВМ. Правильная планировка и размещение рабочего места подразумевает наличие четкого порядка и постоянства размещения предметов, необходимых средств труда и рабочей документации. Все предметы, требующиеся выполнения работы должны располагаться в зоне легкой досягаемости.

При проектировании письменного стола должны быть учтены следующие требования:

- 680-800 мм - высота поверхности стола;

- 650 мм - высота поверхности для размещения клавиатуры;

- ширина рабочего стола должна составлять не менее 700 мм, длина - от 1400 мм;

- необходимо место для размещения ног (длинна - 600 мм, ширина - от 500 мм, высота для колен - не менее 450 мм, для вытянутых ног - от 650 мм).

Рабочее кресло должно быть подъемно-поворотным с возможностью регулирования по высоте и углам наклона для сиденья и спинки, а также расстоянию спинки до переднего края сиденья. Расстояние от 420 до 550 мм - рекомендуемая высота сиденья над уровнем пола. Конструкция рабочего кресла должна обеспечивать необходимую ширину и глубину поверхности сиденья от 400 мм, поверхность сиденья с заглубленным передним краем.

Монитор должен быть расположен на уровне глаз оператора на расстоянии 500-600 мм. Кроме того, должна быть возможность выбирать уровень контрастности и яркости изображения на экране. Должна предусматриваться виды регулировки параметров экрана, как:

- высота;

- наклон по вертикали;

- поворот в левом и правом направлении.

Клавиатуру следует располагать на поверхности стола на расстоянии 100-300 мм от края. Нормальным положением клавиатуры является ее размещение на уровне локтя оператора. Более удобно работать с клавишами, имеющими вогнутую поверхность, четырехугольную форму с закругленными углами. Конструкция клавиши должна обеспечивать оператору ощущение щелчка. Цвет клавиш быть контрастным по отношению к панели.

При однообразной умственной работе, требующей значительного нервного напряжения и большого сосредоточения, рекомендуется выбирать неяркие, малоконтрастные цветочные оттенки, которые не рассеивают внимание (малонасыщенные оттенки холодного зеленого или голубого цветов). При работе, требующей интенсивной умственной или физической напряженности, рекомендуются оттенки теплых тонов, которые возбуждают активность человека.

5.2.3 Условия безопасной работы

Важным является обеспечение условий безопасной работы. Основные параметры: микроклимат, шум, вибрация, электромагнитное поле, излучение, освещенность. Воздух рабочей зоны (микроклимат) производственных помещений определяют следующие параметры: температура, относительная влажность, скорость движения воздуха. Оптимальные и допустимые значения характеристик микроклимата приведены в таблице 10.

Таблица 10 - Оптимальные и допустимые параметры микроклимата

Период года	Температура, 0С	Относительная влажность, %	Скорость движения воздуха, м/с
Холодный и переходный	23-25	40-60	0,1
Теплый	23-25	40	0,1

К мероприятиям по оздоровлению воздушной среды в производственном помещении относятся: правильная организация вентиляции и кондиционирования воздуха, отопление помещений. Вентиляция может осуществляться естественным и механическим путем. В помещение должны подаваться следующие объемы наружного воздуха:

- при объеме помещения до 20 м³ на человека - не менее 30 м³ в час на человека;

- при объеме помещения более 40 м³ на человека и отсутствии выделения вредных веществ допускается естественная вентиляция.

Система отопления должна обеспечивать достаточное, постоянное и равномерное нагревание воздуха. В помещениях с повышенными требованиями к чистоте воздуха должно использоваться водяное отопление. Параметры микроклимата в используемой лаборатории регулируются системой центрального отопления, и имеют следующие значения:

- влажность - 40%;

- скорость движения воздуха - 0,1 м/с;

- температура летом - 20-25 °С, зимой - 13-15 °С.

В лаборатории осуществляется естественная вентиляция. Воздух поступает и удаляется через щели, окна, двери. Основной недостаток такой вентиляции в том, что приточный воздух поступает в помещение без предварительной очистки и нагревания.

Наличие шума и вибраций ухудшает условия труда, оказывает вредное воздействие на организм человека, а именно, на органы слуха и на весь организм через центральную нервную систему. В результате этого снижается внимание, концентрация, ухудшается память, снижается реакция, увеличивается число нарушений и ошибок при выполнении работы. Шум может создаваться работающим оборудованием, установками кондиционирования воздуха, осветительными приборами дневного света, а также проникать извне. При выполнении работы на ПЭВМ уровень шума на рабочем месте не должен быть более 50 дБ.

Экран и системные блоки производят электромагнитное излучение. Основная его часть происходит от системного блока и видео кабеля. Напряженность электромагнитного поля, согласно [16], на расстоянии 50 см вокруг экрана должна превышать:

- 25 В/м при частоте от 5 Гц до 2 кГц;

- 2,5 В/м при частоте от 2 кГц до 400 кГц.

Плотность магнитного потока должна быть не более:

- 250 нТл при частоте от 5 Гц до 2 кГц;

- 25 нТл при частоте от 2 кГц до 400 кГц.

Существуют следующие способы защиты от ЭМП:

- увеличение расстояния от источника (экран должен находится на расстоянии не менее 50 см от пользователя);

- применение приэкранных фильтров, специальных экранов и других средств индивидуальной защиты.

При работе с компьютером источником ионизирующего излучения является дисплей. Под влиянием ионизирующего излучения в организме может происходить нарушение нормальной свертываемости крови, увеличение хрупкости кровеносных сосудов, снижение иммунитета и др. Доза облучения при расстоянии до дисплея 20 см составляет 50 мкбэр/час. По нормам [16] конструкция ЭВМ должна обеспечивать мощность экспозиционной дозы рентгеновского излучения в любой точке на расстоянии 0,05 м от экрана не более 7,7·10 А/кг, что соответствует эквивалентной дозе, равной 100 мкР/час.

Утомляемость органов зрения может быть связана как с недостаточной освещенностью, так и с чрезмерной освещенностью, а также с неправильным направлением света.

5.3 Электробезопасность

В зависимости от условий в помещении, опасность поражения человека электрическим током увеличивается или уменьшается. Не следует работать с ЭВМ в условиях повышенной влажности (относительная влажность воздуха длительно превышает 75%), высокой температуры (более 35°С), при наличии токопроводящей пыли, токопроводящих полов и возможности одновременного прикосновения к имеющим соединение с землей металлическим элементам и металлическим корпусом электрооборудования.

При работе с ЭВМ существует опасность электропоражения в следующих случаях:

- при прикосновении к нетоковедущим частям, оказавшимся под напряжением (в случае нарушения изоляции токоведущих частей ЭВМ);

- при прикосновении с полом, стенами, оказавшимися под напряжением;

- при коротком замыкании в высоковольтных блоках: блоке питания и блоке дисплейной развертки.

К мероприятиям по обеспечению электробезопасности электроустановок относятся:

- отключение напряжения с токоведущих частей, на которых или вблизи которых будет проводиться работа;

- принятие мер по обеспечению невозможности подачи напряжения к месту работы;

- вывешивание плакатов, указывающих место работы;

- заземление корпусов всех установок через нулевой провод;

- покрытие металлических поверхностей инструментов надежной изоляцией;

- недоступность токоведущих частей аппаратуры (заключение в корпуса электропоражающих элементов, заключение в корпус токоведущих частей).

5.4 Пожарная и взрывная безопасность

Помимо соблюдения правил и норм, снижающих уровень вредного воздействия, необходимо соблюдение пожарной и взрывной безопасности. Согласно [17], в зависимости от характеристики используемых в производстве веществ и их количества, по пожарной и взрывной опасности помещения подразделяются на категории А, Б, В, Г, Д. Так как помещение по степени пожаровзрывоопасности относится к категории В [17], т.е. к помещениям с твердыми сгорающими веществами, необходимо предусмотреть ряд профилактических мероприятий. Возможные причины загорания:

- неисправность токоведущих частей установок;

- работа с открытой электроаппаратурой;

- короткие замыкания в блоке питания;

- несоблюдение правил пожарной безопасности;

- наличие горючих компонентов: документы, двери, столы, изоляция кабелей.

Мероприятия по пожарной безопасности можно разделить на: организационные;

- технические;

- эксплуатационные;

- режимные.

Организационные мероприятия предусматривают правильную эксплуатацию оборудования, правильное содержание зданий и территорий, противопожарный инструктаж рабочих и служащих, обучение производственного персонала правилам противопожарной безопасности, издание инструкций, плакатов, наличие плана эвакуации.

К техническим мероприятиям относят правила соблюдения противопожарных норм, правил проектирования зданий, устройство электропроводов и оборудования, систем отопления, обеспечения вентиляции и освещения.

К режимным мероприятиям относятся, установление правил организации работ, и соблюдение противопожарных мер. Для предупреждения возникновения пожара от коротких замыканий, перегрузок и т. д. необходимо соблюдение следующих правил пожарной безопасности:

- исключение образования горючей среды (герметизация оборудования, контроль воздушной среды, рабочая и аварийная вентиляция);

- применение при строительстве и отделке зданий несгораемых или трудно сгораемых материалов;

- правильная эксплуатация оборудования (правильное включение оборудования в сеть электрического питания, контроль нагрева оборудования);

- правильное содержание зданий и территорий (исключение образования источника воспламенения - предупреждение самовозгорания веществ, ограничение огневых работ);

- обучение производственного персонала правилам противопожарной безопасности;

- издание инструкций, плакатов, наличие плана эвакуации;

- соблюдение противопожарных правил, норм при проектировании зданий, при устройстве электропроводов и оборудования, отопления, вентиляции, освещения;

- правильное размещение оборудования;

- своевременный профилактический осмотр, ремонт и испытание оборудования.

При возникновении аварийной ситуации необходимо:

- сообщить руководству (дежурному);

- позвонить в соответствующую аварийную службу или МЧС по телефону 112;

- принять меры по ликвидации аварии в соответствии с инструкцией



Заключение

В ходе выполнения выпускной квалификационной работы был произведен анализ нормативно-правовых документов по учету, контролю и физической защите ядерных материалов, были рассмотрены вопросы категорирования ядерных материалов, предметов физической защиты и ядерных объектов. В рамках поставленной задачи было осуществлено концептуальное проектирование системы физической защиты на ядерном объекте, а именно оснащение комплексом инженерно-технических средств физической защиты внутренней, особо важной зоны.

При помощи сформированного спектрометрического тракта проведен неразрушающий анализ неизвестного образцового источника, который оказался смесью урана U²³⁵ и U²³⁸, процентное содержание в образце которых составило 30%

Были вычислены затраты на оснащение внутренней зоны ядерного объекта. В частности, был определен бюджет данной работы, который составил 17090048 руб.

Рабочие места, на которых выполнялась данная работа, были проанализированы на предмет выявления основных техносферных опасностей и вредных воздействий. Были сформулированы основные методы минимизации их воздействий и защиты от них.



Список публикаций студента

1. Овчинникова К.Г, Исаченко Д.С. Экспортный контроль в высших учебных заведениях [текст]/ К.Г.Овчинникова, Д.С. Исаченко // Сборник тезисов V школы-конференции молодых атомщиков Сибири / НИ ТПУ, Томск. - Томск, 2014. - С. 58.



Список использованной литературы

1. Об использовании атомной энергии: Федеральный закон Российской Федерации от 21 ноября 1995 года N 170-ФЗ // Собрание законодательства РФ. - 1995. - N 48. - Ст. 4552.

2. Об утверждении правил физической защиты ядерных материалов, ядерных установок и пунктов хранения ядерных материалов: Постановление Правительства РФ от 19.07.2007 N 456 // Собрание законодательства РФ. - 1997. - N 11. - Ст. 1317.

3. Требования к системам физической защиты ядерных материалов, ядерных установок и пунктов хранения ядерных материалов: Федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии: НП-083-07: утв. постановлением Ростехнадзора от 27.12.07 N 7. // Собрание законодательства РФ. - 30.07.2007. - N 31. - Ст. 4081.

4. Системы физической защиты ядерных материалов. Требования к проектным решениям. Приказ Министра РФ по атомной энергии от 26 апреля 2002 г. № 211. // Собрание законодательства РФ.-2002. - Ст. 2340.

5. Основные правила учета и контроля ядерных материалов: Федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии: НП_030-12: утв. приказом Ростехнадзора от 17.08.2012 N 255. // Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти. - 2012. - N 44.

6. Постановление Правительства РФ от 06.05.2008 № 352 «Об утверждении Положения о системе государственного учета и контроля ядерных материалов».

7. Основы учета, контроля и физической защиты ядерных материалов: Учебное пособие / Под ред. Э.Ф. Крючкова. М.: МИФИ, 2007. - 544 с.

8. Федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии НП-030-12 «Основные правила учета и контроля ядерных материалов» (утв. приказом Ростехнадзора от 17.08.2012 № 255).

9. Приказ Ростехнадзора от 29.12.11 № 765 «Об утверждении Положения о составе и содержании отчета по анализу уязвимости ядерного объекта».

10. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы «Гигиенические требования к персональным электронновычислительным машинам и организации работы»: СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03.: - Утв. постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 03.06.03 N 118

11. Пассивный неразрушающий анализ ядерных материалов / Д. Райли, Н. Энслин, Х. Смит, С. Крайнер. - М.: Бином, 2000. - с 243.

12. Инженерно-техническая укреплённость. Технические средства охраны. Требования и нормы проектирования по защите объектов от преступных посягательств РД 78.36.003-2002. _ Взамен РД 78.143-92 и РД 78.147-93 - Введ. с 2003.01.01. _ утв. МВД РФ 6 ноября 2002 г.

13. Карпунина М.Г. и Майданчика Б.И./ Основы функционально-стоимостного анализа. Учебное пособие. _ М.: Энергия, 1980. - 175 с.

14. Бойко В.И., Силаев М.Е./ Методы и приборы для измерения ядерных и других радиоактивных материалов. Т.: ТПУ - 2011. - 45 с..

15. ГОСТ 12.0. 003-74 ССБТ. Система стандартов безопасности труда. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация [Текст]. - Взамен ГОСТ 12.0.002-74. - Введ. 18.11.74. - Утв. Постановлением Госстандарта СССР от 18.11.74 N 2551.

16. ССБТ Г.12.0.003-74 //Опасные и вредные производственные факторы. Классификация.

17. ГОСТ 12.1.038-82 ССБТ. Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов [Текст]. - Введ. 30.06.82. - Утв. постановлением Госстандарта СССР от 30.06.82 N 2987.

18. Крепша Н.В./ Безопасность жизнедеятельности: учебно-методическое пособие. - Т.: ТПУ. - 2003. - 145 с

19. ГОСТ 12.1.004-85 ССБТ. Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Пожаро- и взрывобезопасность промышленных объектов [Текст]. - Взамен ГОСТ 12.1.004-85. - Введ. 01.07.92. - Утв. Постановлением Госстандарта СССР от 14.06.91 № 875.



Приложение А

(обязательное)

Исходные данные

Уравнение калибровка по энергии:

E=-12,09+5,235*Ch

Уравнение калибровки по эффективности:

Ln(eff)=-11,55+3,917*ln(E)-0,3976*ln2(E)

Время измерения: 300 c.

Таблица Г1 - Исходные данные

№ пика	Центроида, канал	Чистая площадь
1.	8.80	1,28E+09
2.	21.99	7,98E+09
3.	38.88	1,44E+10
4.	87.27	4,02E+08
5.	127.15	5,28E+09
6.	209.10	1,10E+07
7.	249.18	7,08E+05
8.	298.16	3,93E+05
9.	396.28	5,76E+06
10.	425.93	4,50E+06
11.	484.44	1,28E+07



Приложение Б

(справочное)

Матрица SWOT

	Сильные стороны научно-исследовательского проекта: С1. Проект соответствует требованиям нормативно-правовых документов С2. Высокий уровень квалификации специалистов С3. Высокая эффективность взаимодействия персонала С4. Использование современного оборудования	Слабые стороны научно-исследовательского проекта: Сл1. Узкая специализация проекта (применим только к ядерному объекту) Сл.2. Необходимость защиты информации о СФЗ и ее функционировании Сл.3. Недостаток сертифицированных технических средств реализации проекта на рынке
Возможности: В1. Сотрудничество с международными организациями в области атомной энергетики В2. Финансирование и контроль со стороны государства В3. Применение на объектах развивающейся отрасли (атомная энергетика) В4. Возможность использования современных информационных технологий	1. Получение опыта от ведущих мировых специалистов в области атомной энергетики 2. Создание наиболее эффективной системы физической защиты на ядерном объекте 3. Проведение учений персонала систем физической защиты от несанкционированных действий на объекте	1. Высокие затраты на защиту информации 2. Необходимость ограничения доступа на объект 3. Невозможность применения широкого спектра оборудования для реализации на ядерном объекте
Угрозы: У1. Возможность совершения акта ядерного терроризма У2. Неустойчивая экономическая ситуация в стране У3. Недостаток квалифицированных кадров в области атомной энергетики У4. Вероятность совершения неумышленных действий персоналом У5. Изменение модели нарушителя	1. Возможность пресечения НСД 2. Потребность в высококвалифицированных специалистах 3. Возможность финансирования со стороны государства	1. Утечки информации об организации и функционировании СФЗ 2. Кража персональных данных сотрудников ЯО 3. Недостаток финансирования со стороны государства

Размещено на Allbest.ru