V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

Радиационные загрязнения имеют существенное отличие от других. Радиоактивные нуклиды - это ядра нестабильных химических элементов, испускающие заряженные частицы и коротковолновые электромагнитные излучения. Именно эти частицы и излучения, попадая в организм человеку разрушают клетки, вследствие чего могут возникнуть различные болезни, в том числе и лучевая [1].

В биосфере повсюду есть естественные источники радиоактивности, и человек, как и все живые организмы, всегда подвергался естественному облучению. Внешнее облучение происходит за счет излучения космического происхождения и радиоактивных нуклидов, находящихся в окружающей среде. Внутреннее облучение создается радиоактивными элементами, попадающими в организм человека с воздухом, водой и пищей. Космическое излучение состоит из галактического и солнечного, колебания которого связаны с солнечными вспышками. Из-за сравнительно небольшой энергии, последнее мало влияет на дозу радиации у поверхности земли, но имеет важное значение за пределами земной атмосферы [1-2].

Космическое излучение достигает Землю в виде протонов и более тяжелых ядерных частиц, обладающих огромной энергией. Часть этой энергии расходуется на столкновение с ядрами атмосферного азота, кислорода, аргона, в результате чего на высотах до 20 км возникает вторичное высокоэнергетическое излучение, состоящее из мезонов, нейтронов, протонов, электронов, а также образуются так называемые космогенные радионуклиды, выпадающие на поверхность Земли с осадками и циркулирующие в окружающей среде. К ним относятся тритий, углерод-14, бериллий-7, натрий-22 и другие (всего 14 радионуклидов).

Интенсивность космического излучения зависит от высоты над уровнем моря, географической широты и солнечной активности. Каждый житель нашей планеты в среднем от излучения из космоса получает в течение года дозу в 300 мкЗв (30 мбэр). Земными источниками излучений являются более 60 естественных радионуклидов, в том числе 32 радионуклида уранорадиевого и ториевого семейств, около 11 долгоживущих радионуклидов, по не входящих в эти семейства (калий-40, рубидий-87 и др.), имеющие периоды полураспада (Т 1/2) от 107 до 1015 лет, а также космогенные радионуклиды.

Основной вклад в дозу внешнего облучения вносят гамма-излучающие нуклиды радиоактивных семейств - свинец-214, висмут-214, торий-228, актиний-228, а также калий-40, находящиеся в основном в верхнем слое почвы. Однако при этом необходимо учитывать, что человек значительную часть времени находится в служебных или жилых помещениях, формирование доз облучения в которых происходит под влиянием двух противоположно действующих факторов. Здания, с одной стороны, экранируют, то есть уменьшают дозы облучения от внешних источников излучения, с другой - увеличивают их за счет радионуклидов, содержащихся в строительных материалах, из которых построено здание, в том числе, приумножая дозы внутреннего облучения, в основном в связи с вдыханием радона. Показательно, что в кирпичных, каменных и бетонных домах мощность дозы в 2-3 раза больше, чем в деревянных [3].

Внутреннее облучение обусловлено радионуклидами, попадающими внутрь организма с воздухом, водой, пищей причем наибольший вклад в ЭЭД вносят радон, калий, радий, полоний и другие.

Колебания годовой дозы весьма значительны и зависят от местных геологических, почвенных, атмосферных и иных условий. В среднем в районах с нормальным фоном годовая ЭЭД внутреннего облучения почти вдвое больше дозы внешнего облучения и составляет соответственно около 1,35 мЗв (135 мбэр) и 0,65 мЗв (65 мбэр), из них 0,3 мЗв (30 мбэр) приходится на космическое излучение. Годовая доза (ЭЭД) облучения каждого жителя Земли в среднем составляет около 2 мЗв (200 мбэр), кроме населения аномальных по фону районов, жителей высокогорья, а также детей в возрасте до 10 лет.

В силу особенностей физиологии детского организма годовая доза их облучения примерно в 1,5 раза выше, чем у взрослых в связи с более интенсивным поступлением продуктов распада радона с вдыхаемым воздухом. Она в среднем составляет 3 мЗв (300 мбэр). Подчеркнем, что так было всегда, тысячи и миллионы лет тому назад, это естественные условия среды обитания человека, в том числе детей.

Наибольший интерес для понимания и оценки действия малых доз радиации представляют уровни облучения населения, живущего в районах с аномалиями природного фона, где более высокие дозы определяются в основном внутренним облучением за счет повышенного содержания тория (в почвах) и радия (в воде) или внешним - в высокогорных районах, жители которых в высоких широтах облучаются почти в два раза большими дозами космического излучения, чем в экваториальном поясе, и в 5-10 раз большими, чем на уровне моря. Таким образом, значительные группы населения подвергаются постоянному фоновому облучению, от 1,5-2 до десятков раз превышающему среднемировую дозу.

Нами проведено радиационно-гигиеническое обследование уранодобывающего предприятия с целью оценки радиационного воздействия его на окружающую среду. Объект «Опытная добыча урана методом ПСВ на участке «Харасан-2» месторождения «Северный Хорасан» расположенного на левом берегу р. Сырдарьи, был принят государственной приёмочной комиссией 2 декабря 2008 года, с 4-го квартала 2008 г. началось стабильное закисление эксплуатационных блоков.

Основными видами деятельности ТОО «Байкен-U» являются:

- размещение, сооружение, ввод в эксплуатацию, консервация и вывод из эксплуатации объектов добычи и переработки урана;

- добыча урана методом подземного скважинного выщелачивания;

- переработка урана в соответствии с утвержденным технологическим регламентом;

- реализация продуктов переработки урана;

- транспортировка продуктов переработки урана, химических концентратов природного урана;

- обращение с источниками ионизирующего излучения, используемыми при разведке, добыче и переработке урана;

- обращение с радиоактивными отходами, образующимисия при добыче и переработка урана на объектах ТОО «Байкен-U»;

- выполнение лабораторных анализов материалов, содержащих радионуклиды;

Радиационныйконтроль осуществляется по следующим факторам [3-5]:

- измерение уровней МЭД (мощность эффективной дозы) на территории рудника;

- измерение МЭД (мощность эффективной дозы) на рабочих местах персонала;

- измерение уровней МЭД (мощность эффективной дозы) на территории СЗЗ (санитарно-защитной зоне);

- измерение радиоактивного загрязнения α и β – активными нуклидами поверхности помещений постоянного и периодического пребывания персонала и находящегося в них оборудования;

- измерение эквивалентной равновесной объемной активность (ЭРОА) радона в воздухе помещений (зона дыхания);

- измерение эквивалентной равновесной объемной активность (ЭРОА) радона на территории СЗЗ (санитарно-защитной зоне);

Для обеспечения радиационной и экологической безопасности проведена следующая работа:

- на геотехнологических полях проведено – 1073 замеров МЭД в диапазоне от 0,10 мкЗв/ч до 0,91 мкЗв/ч;

- на рабочих местах – 981 замера МЭД в диапазоне 0,10- 0,79 мкЗв/ч;

- на территории промышленной зоны – 52 замер МЭД в диапазоне 0,21- 0,91 мкЗв/ч;

- в санитарно-защитной зоне – 40 замеров МЭД в диапазоне 0,11 мкЗв/ч до 0,20 мкЗв/ч;

- значение эквивалентной равновесной объемной активности (ЭРОА) изотопов радона на рабочих местах - 327 замер, диапазоне 8 – 124 Бк/м³;

- значение эквивалентной равновесной объемной активности (ЭРОА) изотопов радона в санитарно-защитной зоне - 4 замер, диапазоне 5–13 Бк/м³;

- плотность поверхностного загрязнения рабочих поверхностей и оборудования альфа-активными нуклидами находится в диапазоне от 0,000 до 3,895 частиц/см²*мин и бета-активными нуклидами находится в диапазоне от 0,000 до 41,078 частиц/см² *мин, проведено 981 замеров (таблица 1, рисунок 1).

Таблица 1 - Сведение о годовой радиационный обстановке

Вид измерений и исследований		2008	2009	2010	2011
01		02	03	04	05
Уровни МЭД на прилегающей территории	Диапазон (мин-макс), мкЗв/час	0,09 - 0,42	0,06-1,49	0,07-0,82	0,10-0,91
Уровни радиоактивного загрязнения поверхностей	Альфа частиц/см2*мин	0,000-1,895	0,000-7,896	0,000-2,106	0,000-3,895
	Бета частиц/см2*мин	6,15-20,333	0,000 - 33,668	0,000- 37,078	0,000- 41,078
Состояние воздуха рабочей зоны и атмосферного воздуха	Среднегодовая удельная активность, Бк/м3	74	40,085	26,1	22,8

Рисунок 1 – Результаты состояния радиационной обстановки

Таким образом установлено, что в процессе добычи, переработки и транспортировки урана на объектах уранодобывающего предприятия происходит вынос природных радионуклидов в окружающую среду, за территорию промплощадок. При этом эффективная доза облучения персонала группы «А» 2011 году составляет около 4,0 мЗв/год. Повышенного производственного облучения природными источниками излучения не выявлено.

литературА

1. Кузин А.М. Невидимые лучи вокруг нас. - М: Наука, 1980. – 375с.

2. Вредные химические вещества. Радиаактивные вещества / Под ред Л.А.Ильина и В.А.Филова – Л: -Химия, 1990. -464с.

3. Барабой В.А., Киричинский Б.Р. Ядерные излучения и жизнь. - М.,1972. –С.79-122.

4. Гродзенский Д.Э. Радиобиология. Биологическое действие ионизирующих излучений. -М., 1963. – 301с.

5. Жербин Е.А, Комар В.Е, Хаксон К.П. Радиация, молекулы и клетки. – М.,1984. – С.15-44.

ESTIMATION OF RADIATING INFLUENCE ON ENVIRONMENT URANIUM THE EXTRACTING OF THE ENTERPRISE

Radiating pollution have essential difference from others. Radioactive nuclide is the kernels of the astable chemical elements which are letting out charged particles and short-wave electromagnetic radiations. These particles and radiations, getting to an organism to the person destroy cages owing to what there can be various illnesses, including the beam. In biosphere everywhere there are natural sources of a radio-activity, and the person, as well as all live organisms, always was exposed to a natural irradiation. The external irradiation occurs at the expense of radiation of a space origin and radioactive nuclide, being in environment. The internal irradiation is created by the radioactive elements getting to a human body with air, water and food. Space radiation consists of galactic and solar, which fluctuation are connected with solar flashes. Because of rather small energy, the last influences a dose of radiation at an earth surface a little, but has great value outside of terrestrial atmosphere.

Space radiation reaches the Earth in the form of protons and heavier nuclear particles possessing huge energy. The part of this energy is spent for collision with kernels of atmospheric nitrogen, oxygen, argon therefore at heights to 20 km there is the secondary high-energy radiation consisting from мезонов, neutrons, protons and also are formed so-called nuclide, dropping out on a surface of the Earth with deposits and circulating in environment. Them carbon-14, berillij-7, sodium-22 and others (only 14 nuclide).

Intensity of space radiation depends on height above sea level, geographical width and solar activity. Each inhabitant of our planet on the average from radiation from space receives within a year a dose in 300 mkZv (30 mZv). Terrestrial sources of radiations are more than 60 natural nuclide, including 32 nuclide uranium radium and thorium families, about 11 long-living nuclide, on not entering into these families (potassium-40, rubidium-87, etc.), having half-life periods (Т 1/2) from 107 till 1015.

The basic contribution to a dose of an external irradiation bring gamma radiating nuclide radioactive families - lead-214, bismuth-214, thorium-228, actinium-228, and also the potassium-40, being basically in the top layer of earth. However thus it is necessary to consider that the person a considerable part of time is in office or premises formation of doses of an irradiation in which occurs under the influence of two opposite operating factors. Buildings, on the one hand, shield, that is reduce doses of an irradiation from external sources of radiation, with another - increase them for the account nuclide, containing in building materials of which the building is constructed, including, increasing doses of an internal irradiation, basically in connection with radon inhalation. It is indicative that in brick, stone and concrete houses capacity of a dose in 2-3 times more than in the wooden.

The internal irradiation is caused радионуклидами, getting in an organism with air, water, food and the greatest contribution in bring radon, potassium, радий, polonium and others.

Fluctuations of an annual dose are rather considerable and depend on local geological, soil, atmospheric and other conditions. On the average in areas with a normal background annual an internal irradiation almost there is more than dose of an external irradiation also makes accordingly nearby 1,35 mZv (135 mber) and 0,65 mZv (65 mber), from them 0,3 mZv (30 mber) it is necessary on space radiation. The annual dose on the average makes irradiations of each inhabitant of the Earth nearby 2 mZv (200 mber), except the population of abnormal areas on a background, inhabitants of high mountains, and also children is elderly till 10 years.

Owing to features of physiology of a children's organism an annual dose of their irradiation approximately in 1,5 times above, than at adults in connection with more intensive receipt of products of disintegration of radon with inhaled air. It on the average makes 3 mZv (300 mber). We will underline that so was always, thousand and millions years ago, it is natural conditions of inhabitancy of the person, including children.

The greatest interest for understanding and an estimation of action of small doses of radiation is represented by levels of an irradiation of the population living in areas with anomalies of a natural background where higher doses are defined basically by an internal irradiation at the expense of the raised maintenance of thorium (in soils) and радия (in water) or external - in the high-mountainous areas which inhabitants in high widths are irradiated almost twice with the big doses of space radiation, than in an equatorial belt, and at 5-10 time big, than at a sea level. Thus, considerable groups of the population are exposed to a constant background irradiation, from 1,5-2 to tens times exceeding a dose.

We carry radiatsionno-hygienic investigation uranium of the extracting the enterprises for the purpose of an estimation of its radiating influence on environment. The object «Skilled extraction of uranium by method UC on a site« Harasan-2 of "deposit" Northern Khurasan »the river of Syr-Darya located on the left coast, has been accepted by the state inspection on December, 2nd, 2008, since 4th quarter 2008 has begun stable operational blocks.

Principal views of activity of Open Company "Байкен-U"are:

- Placing, construction, commissioning, preservation and conclusion from operation of objects of extraction and uranium processing;

- Extraction of uranium by a method underground chinks;

- Uranium processing according to the confirmed production schedules;

- Realisation of products of processing of uranium;

- Transportation of products of processing of uranium, chemical concentrates of natural uranium;

- The reference with the sources of ionising radiation used at investigation, extraction and uranium processing;

- The reference with a radioactive waste, formed at extraction and uranium processing on objects of Open Company "Baiken-U";

- Performance of laboratory analyses of the materials containing nuclide;

Radiatingcontrol is carried outunder following factors[1-3]:

- Measurement of levels CED (capacity of an effective dose) in mine territory;

- Measurement CED (capacity of an effective dose) on personnel workplaces;

- Measurement of levels CED (capacity of an effective dose) in territory SPZ (a sanitary-protective zone);

- Measurement of radioactive pollution α and β – active нуклидами surfaces of premises of constant and periodic stay of the personnel and the equipment being in them;

- Measurement equivalent equilibrium volume activity (MEEVA) radon in air of premises (a breath zone);

- Measurement equivalent equilibrium volume activity (MEEVA) radon in territory SPZ (a sanitary-protective zone);

For maintenance of radiating and ecological safety the following work is spent:

- On geotechnological fields it is spent – 1073 gaugings CED in a range from 0,10 mkZv/ch to 0,91 mkZv/ch;

- On workplaces – 981 gaugings МЭД in a range 0,10 0,79 mkZv/ch;

- In industrial zone territory – 52 gauging CED in a range 0,21 0,91 mkZv/ch;

- In a sanitary-protective zone – 40 gaugings CED in a range 0,11 mkZv/ch to 0,20 mkZv/ch;

- Value of equivalent equilibrium volume activity (MEEVA) radon isotopes on workplaces - 327 gauging, a range 8 – 124 Bk/m³;

- Value of equivalent equilibrium volume activity (MEEVA) radon isotopes in a sanitary-protective zone - 4 gauging, a range of 5-13 Bk/m³;

- The density of superficial pollution of working surfaces and the equipment alpha active nuclide is in a range from 0,000 to 3,895 particles/sm2*min and beta active nuclide is in a range from 0,000 to 41,078 particles/sm² *min, is spent 981 gaugings (the table, drawing).

Table 1 - Data about annual radiating to conditions

Kind of measurements and researches		2008	2009	2010	2011
01		02	03	04	05
Levels CED in adjoining territory	Range (mines-maks), mkzv/hour	0,09 - 0,42	0,06-1,49	0,07-0,82	0,10-0,91
Levels of radioactive pollution of surfaces	Alpha of particles/sm2*min	0,000-1,895	0,000-7,896	0,000-2,106	0,000-3,895
	Beta particles/sm2*min	6,15-20,333	0,000 - 33,668	0,000 37,078	0,000 41,078
Condition of air of a working zone and atmospheric air	Mid-annualspecific activity, Bk/m3	74	40,085	26,1	22,8

Thus it is established that in the course of extraction, processing and uranium transportation on objects uraniumof the extractingthe enterprises there is a carrying out natural nuclide in environment, for territory Industrialplatforms. Thus the effective dose of an irradiation of the personnel of group "And" makes 2011 nearby 4,0 mzv/year. The raised industrial irradiation by natural sources of radiation it is not revealed[3].

Код для цитирования: Скопировать