6.2 Нормування антропогенного навантаження при добуванні і переробці радіоактивних руд

6.2.1. Джерела іонізуючого випромінювання при добуванні

і переробці уранових руд.

Для уранової промисловості характерна, як і для інших гірничодобувних галузей, висока територіальна концентрація виробництва в окремих районах родовищ радіоактивних руд. Наприклад, в США на плато Колорадо розташовано 1000 копалень і 27 гідрометалургійних заводів; у штаті Вайомінг - 45 копалень і 18 заводів; у Канаді, в районі оз. Еліот діяло 11 копалень і заводів сумарною продуктивністю до 13,2 тис.т урану в рік. Така концентрація виробництва пов'язана з серйозним навантаженням на природне середовище, компоненти якого піддаються забрудненню природними радіонуклідами в більш концентрованому вигляді (див. рис. 6.2). Особливо специфічно і масштабне забруднення повітря радоном навколо хвостосховищ уранових гідрометалургійних заводів і копальневої атмосфери на копальнях з підземною розробкою.

Використовуються відкритий, підземний і геотехнологічний способи розробки радіоактивних руд. При розробці в навколишнє середовище поступають ізотопи всіх трьох радіоактивних родин: ²³⁵U, ²³⁸U, ²³²Th. З них найбільш активні: ²³⁰Th, ²²⁶ Ra, ²²²Rn.

Рівень радіоактивності відходів, що поступають в природне середовище, різний для різних родовищ і залежить від початкового вмісту

Рисунок 6.2. Основні шляхи опромінення людини відходами

добування і переробки уранових руд [17]

урану в руді. Рівень активності цих відходів невеликий порівняно з активністю відходів на інших етапах ЯПЦ. Але ці відходи можуть створювати небезпечну дозу опромінення населення на сотні і тисячі років.

Джерела радіоактивного забруднення діляться на організовані, неорганізовані і змішані.

На підземних уранових копальнях до організованих джерел відносяться розкриваючі і допоміжні вироблення (стовбури, штольні, свердловини), через які здійснюються викиди в атмосферу відпрацьованого повітря і видача на поверхню руді, відходів, копальневих і дренажних вод. Вентиляційні викиди і водовідлив в навколишнє середовище потрапляють очищеними від радіонуклідів, оскільки у цьому випадку вони піддаються контролю.

До неорганізованих джерел відносяться проммайданчики копалень, на яких здійснюється переміщення і попередня обробка руди. домішки, що поступають в навколишнє середовище з проммайданчиків, - це радон і аерозолі. До неорганізованих джерел відносяться також рудні склади, відвали забалансових руд і порожніх порід. Ці джерела забруднюють атмосферу, ґрунт, рослинність, поверхневі і ґрунтові води, обладнання. Кількість радіоактивних забруднень від цих джерел визначається вмістом в них урану, радію і ін. радіоактивних елементів, фізико-хімічними властивостями руди і порід, метеорологічними умовами. Радіоактивні забруднення можуть проникати в навколишнє середовище по каналах витоку: радону в атмосферу - через обвалення, тріщини, незатампоновані свердловини; копальневих вод в горизонти, що пролягають нижче, - через розломи, тріщини, шляхом фільтрації. Оскільки радон і аерозолі швидко розбавляються великими масами повітря, то рівень радіоактивного забруднення атмосфери і територій в межах проммайданчиків невеликий.

Забруднення територій, прилеглих до проммайданчиків копалень, обумовлене механічними втратами урановміщуючих речовин і дифузійним забрудненням ґрунту радіоактивним пилом, що осідає, і аерозолями. Залежність радіоактивного забруднення атмосфери, ґрунту і рослинності від відстані до джерела показана на рис. 6.3.

На уранових кар'єрах джерела - це весь кар'єрний простір і прилеглі ділянки землі, на які відсипляються радіоактивні порожні породи і складуються руди. Забруднювачами є аерозолі і пил, що поступають в атмосферу, а потім осідають на поверхню конденсованих середовищ; кар'єрні води, що несуть сполуки урану, радію і інших радіоактивних елементів і важких металів. При відкритих роботах всі джерела неорганізовані.

Геотехнологічні методи розробки родовищ найбільш поширені і характеризуються високою чистотою в безаварійній обстановці. Джерел забруднення практично немає, за винятком одного неорганізованого: із-за втрати контролю над потоками вилуговуючих розчинів можливе забруднення ураном і іншими радіонуклідами підземних вод. Виділення радону з продукційного розчину відбувається при розвантаженні його в ставках накопичувачах. Небезпечно також накопичення в ставках піску, що містить всі природні радіонукліди і багато важких металів.

При радіометричному сортуванні всі процеси пов'язані з утворенням пилу та виділенням радону. Пил і радон потрапляють в навколишнє середовище з організованих джерел (вентиляційні системи) і з неорганізованих (бункери, вікна, нещільність). Пил можна уловлювати в циклонах, мокрих скруберах і повертати в процес.

При гідрометалургійному переділі маса, яка практично вся піддається переробці, переходить у відходи у вигляді хвостів. При переробці 1 т уранової руди виділяється від 1,3-1,6 т (підземна копальня) до 10 - 15 т (кар'єр) твердих відходів. У процесах вилуговування, сорбції, хімі

П еревищення

фону

5

4 Σα-активність

²²²Rn

3 ²³⁸U

2

²²⁶Ra

1

0

100 200 300 400 500 600 L, м

a

3 ²²⁶Ra

2 ²³⁸U

1 Σα-активність

100 200 300 400 500 600 700 800 L, м

б

5

²³⁸U

4

Σα-активність

3

2

²²⁶Ra

1

100 200 300 400 500 600 700 L, м

Рисунок. 6.3. Залежність радіоактивного забруднення атмосфери (а), ґрунтів (б), рослинності (в) від відстані до джерела в районі добування руд [17].

чного осадження в навколишнє середовище виділяється радон, а на кінцевій стадії переділу і від готової продукції - радіоактивні аерозолі.

Особливий вид забруднень на гідрометалургійному заводі - від хвостосховищ - місць складування і тривалого зберігання відходів переробки руди. Це основне джерело забруднення при добуванні і переробці радіоактивних руд. Радоновиділення з хвостосховищ в 10 разів перевищує радоновиділення середньомасштабної підземної копальні і, в цілому, в 3 рази більше впливу власне гірничих робіт. Необхідна ретельна ізоляція хвостосховищ.