ВОЗДЕЙСТВИЕ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА В ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЕ

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрена радиоэкологическая ситуация в Навоийском горно-металлургическом комбинате, добывающей и перерабатывающей радиоактивные металлы и в том числе уран. Определено попадание различными путями радионуклидов цепочки распада урана в окружающую среду. При исследовании использовались радиометрические методы анализа.  Выявлена эффективная годовая доза, которая колеблется в пределах от 1,35 до 9,3 мЗв/год для персонала и от 0,26 до 1,8 мЗв/год для населения на объектах уранового производства и в точках наблюдений населенных пунктов. Проанализированы степень и характер воздействия радиоактивных нуклидов на горнорабочих и население проживающих вблизи промышленных объектов.

ABSTRACT

The article considers the radioecological situation in the Navoi Mining and Metallurgical Plant, which extracts and processes radioactive metals, including uranium. The penetration of radionuclides of the uranium decay chain into the environment by various routes is determined. Radiometric methods of analysis were used in the study. An effective annual dose was identified that fluctuates between 1.35 and 9.3 mSv/year for personnel and between 0.26 and 1.8 mSv/year for the population at uranium production facilities and at observation points in populated areas. The degree and nature of the impact of radioactive nuclides on miners and the population living near industrial facilities are analyzed.

Ключевые слова: горное производство, вредный фактор, радиация, радиационный фон, полезные ископаемые, доза облучения, технологические процессы, ионизирующие излучения, продолжительность облучения

Keywords: mining, harmful factor, radiation, radiation background, minerals, radiation dose, technological processes, ionizing radiation, duration of exposure

Введение. В настоящее время рассматривая горное производство надо отметить, что основной вредный фактор, воздействующий на организм горнорабочих, является радиация. Для определения ежегодной дозы облучения горнорабочих представим сведения о радиации и его влиянии на здоровье горнорабочих.

Человек ежедневно контактирует с радиацией. Повсюду человека окружает естественный радиационный фон. При добыче радиоактивных полезных ископаемых и технологических процессах горного производства возникает искусственный радиационный фон.

В зависимости от того, как, когда и в каком объёме радиация воздействует на организм горнорабочих, она может быть нейтральной или опасной. Малые дозы радиации, воздействующие на организм человека ежедневно, никак не отражаются на здоровье, высокие же могут привести к разрушению здоровых тканей. Надо отметить, что влияние ионизирующего излучения зависит от типа излучения и радиоактивных изотопов, восприимчивости тканей, продолжительности облучения и некоторых индивидуальных характеристик человека.

При исследовании типов ионизирующих излучений выявлено, что ядра альфа-частиц не проникают глубже 0,1 мм [2]. Наиболее опасны при прямом попадании в организм с продуктами или водой, но не могут проникнуть извне через кожу. Электроны бета-частиц могут проникать на глубину до 2 см [2]. Менее опасны, чем альфа-частицы, но из-за большей проникающей способности могут разрушать верхний слой кожи и подкожную клетчатку, приводя к серьёзным ожогам. Высокоэнергетические частицы гамма-излучений могут проникать глубоко в ткани, разрушая клетки и ткани организма человека. Временно задержать их способен, только слой свинца.

С точки зрения исследований воздействия ионизирующих излучений на организм человека выявлено, что наиболее чувствительны к разрушающему воздействию радиации клетки костного мозга и половые клетки, наименее - мышцы и кости. Также надо отметить, что тяжесть последствий облучения зависит также от возраста и некоторых сопутствующих заболеваний. Так, дети более восприимчивы к воздействию радиации, чем взрослые. Кроме того, определено, что диабет и болезни соединительной ткани могут увеличивать чувствительность клеток к радиационному поражению. Высокие дозы облучения могут разрушать клетки, ткани и органы и приводить к тяжёлым последствиям.

Методика исследования. В настоящее время неблагоприятная радиоэкологическая ситуация, наблюдается во многих радиационно-загрязненных производствах, перерабатывающих радиоактивные материалы, которые представляют собой существенную долю проблем экологии многих стран мира. Также надо отметить основное негативное влияние радиации на здоровье горнорабочих, работающих в этих предприятиях и население, проживающих вокруг этих предприятий.

При добыче и переработке радиоактивных металлов и в том числе урана происходит загрязнение объектов охраны окружающей среды – почвы, воды и воздуха. В объектах охраны окружающей среды различными путями попадают и различные радионуклиды цепочки распада урана - 238U, 234U, 235U, 232Th, 226Ra и т.д. При этом наибольшую опасность для окружающей среды представляет загрязнение почвы, которое связано с утечками растворов при нарушении технологического режима, целостности труб, разливах и т. д. В результате почва может стать непригодной для жизни растений и использования.

При исследовании использовались радиометрические методы анализа. В отобранных пробах проверялись излучения с помощью радиометров. Этот метод эффективен не только для анализа естественных, но и техногенных радиоактивных излучений. Надо отметить, что точность измерения, при использовании этого метода составляет от 10^-3 % до 10^-5 % [3, 4].

При исследовании урана и его цепочки распада было выявлено, что более половины радионуклидов испускает альфа-частицы имеющие долгие периоды полураспада. Данные долгоживущие альфа нуклиды имеет высокую плотность ионизации, при попадании внутрь организма через дыхательные пути, вызывают сильное поражающее действие. Высокой химической токсичностью обладают радионуклиды цепочки распада урана - 234U, 235U, 226Ra и т.д. Воздействие урана на организм человека выявляется в его токсичности соединений [1].

В рабочих помещениях уранового производства при переработке радиоактивных руд, прокалке закиси-окиси урана, перевозке радиоактивных материалов, могут возникнуть опасные концентрации радиоактивных аэрозолей в атмосфере помещений. Также надо отметить также, об отходах уранового производства, которые содержат радионуклиды уранового или ториевого семейства. В процессе их радиоактивного распада образуются благородные газы – Rn, Tn и An. Дочерние продукты распада этих газов в результате осаждения на взвешенных в воздухе частицах образуют радиоактивные аэрозоли, которые, также оказывают отрицательное влияние на организм человека.

При исследованиях выявлено, что радиационная обстановка в урановом производстве зависит от многих факторов, таких как: внешней радиационный гамма-фон, обусловленные за счет природных особенностей местности и мощности гамма-излучений космогенного происхождения, удельной активности природных радиоактивных элементов в воздухе и употребляемой воде человеком.

С переходом от шахт и карьеров к добыче способом подземного выщелачивания урана, негативное воздействие на природную среду резко сократилось. Если во время добычи урана подземным способом годовая техногенная эффективная доза от суммы радиационных факторов, получаемая работниками подземных рудников составляла 30-40 мЗв/год, то есть 1,5 и 2 раза больше допустимого значения, то в настоящее время для персонала объектов подземного выщелачивания урана, после разработанных мероприятий, улучшилась радиационная обстановка и они получает годовую техногенную эффективную дозу 2,0 - 9,5 мЗв/год, при установленном верхнем пределе - 20 мЗв/год. На основании проведенных исследований на объектах уранового производства и в точках наблюдений населенных пунктов установлено, что эффективная годовая доза колеблется в пределах от 1,35 до 9,3 мЗв/год для персонала и от 0,26 до 1,8 мЗв/год для населения.

Заключение. Как видно из приведенных результатов, расчетные годовые эффективные дозы для персонала, работающего на промышленных объектах Навоийского горно-металлургического комбината не превышают установленную норму - 20 мЗв/год и не превышают норму, установленную для населения - 2 мЗв/год. Наблюдения за состоянием горнорабочих выявили, что даже малые дозы облучения приводят к выпадению волос, старению кожи.

Следует отметить, что хотя метод подземного выщелачивания урана, используемый на Навоийском горно-металлургическом комбинате для добычи урана, относится к малоотходным технологиям, при его осуществлении происходит загрязнение земной поверхности, природных вод, производственных сточных вод, подземных вод и атмосферного воздуха радионуклидами радиоактивных химических элементов. В связи с этим необходимо постоянно контролировать поведение урана не только в процессе подземного выщелачивания урана, а также требуется постоянно определять содержание радия и других дочерних элементов - продуктов его распада - ²³⁴U, ²³⁵U,²³⁴Pa, ²³⁰Th, ²²⁶Ra, ²²²Rn, ²¹⁸Po, ²¹⁴Pb, ²¹⁴Bi, ²¹⁴Po, ²¹⁰Po в объектах окружающей среды, которые могут привести ухудшению состояния здоровья горнорабочих, а также населения проживающих вблизи промышленных объектов.

Список литературы:

1. Ахмедова Н.М. и др. Воздействие урана на организм человека. Universum: технические науки: научный журнал. – № 2(107). Часть 1., М., Изд. «МЦНО», 2023. – 68 с.
2. Бекман И. Радиоактивность, радионуклиды и радиация. – М.: PALMARIUM, 2014. – 498 с.
3. Трапезников А.В., Трапезникова В.Н., Коржавин А.В., Николкин В.Н. Радиоэкологичекий мониторинг пресноводных экосистем, Том II –Екатеринбург: Изд-во "АкадемНаука", 2016. – 480 с.
4. Трапезников А.В., Трапезникова В.Н., Коржавин А.В., Николкин В.Н. Радиоэкологический мониторинг пресноводных экосистем, Том I –Екатеринбург: Изд-во «АкадемНаука», 2014. –496 с.