Список радиоактивных металлов

Название рус.	Название eng.	Самый стабильный изотоп	Период распада
Технеций	Technetium	Tc-91	4.21 x 106 лет
Прометий	Promethium	Pm-145	17.4 года
Полоний	Polonium	Po-209	102 года
Астат	Astatine	At-210	8.1 часов
Франций	Francium	Fr-223	22 минут
Радий	Radium	Ra-226	1600 лет
Актиний	Actinium	Ac-227	21.77 лет
Торий	Thorium	Th-229	7.54 x 104 лет
Протактиний	Protactinium	Pa-231	3.28 x 104 лет
Уран	Uranium	U-236	2.34 x 107 лет
Нептуний	Neptunium	Np-237	2.14 x 106 лет
Плутоний	Plutonium	Pu-244	8.00 x 107 лет
Америций	Americium	Am-243	7370 лет
Кюрий	Curium	Cm-247	1.56 x 107 лет
Беркелий	Berkelium	Bk-247	1380 лет
Калифорний	Californium	Cf-251	898 лет
Эйнштейний	Einsteinium	Es-252	471.7 дней
Фермий	Fermium	Fm-257	100.5 дней
Менделевий	Mendelevium	Md-258	51.5 дней
Нобелий	Nobelium	No-259	58 минут
Лоуренсий	Lawrencium	Lr-262	4 часа
Резенфордий	Rutherfordium	Rf-265	13 часов
Дубний	Dubnium	Db-268	32 часа
Сиборгий	Seaborgium	Sg-271	2.4 минуты
Борий	Bohrium	Bh-267	17 секунд
Ганий	Hassium	Hs-269	9.7 секунд Продолжение таблицы
Мейтнерий	Meitnerium	Mt-276	0.72 секунды
Дармштадий	Darmstadtium	Ds-281	11.1 секунды
Рентгений	Roentgenium	Rg-281	26 секунд
Коперниций	Copernicium	Cn-285	29 секунд
Унунтрий	Ununtrium	Uut-284	0.48 секунд
Флеровий	Flerovium	Fl-289	2.65 секунд
Унунпентий	Ununpentium	Uup-289	87 миллисекунд
Ливерморий	Livermorium	Lv-293	61 миллисекунда

Радиоактивные металлы можно разделить на несколько видов:

- естественные – те, которые встречаются в природе;

- искусственные - те, которые синтезировали в лаборатории.

Стоит отметить, что в мире достаточно большое количество элементов, обладающих радиоактивным излучением, только одна часть не является категорически опасной для здоровья человека, а другая же, в свою очередь, может нанести невосполнимый ущерб здоровью человека. К менее опасным радиоактивным металлам относятся металлы с наиболее длительным периодом распада, они относятся к числу естественных радиоактивных металлов, следовательно, к числу наиболее опасных радиоактивных металлов можно отнести ливерморий – период распада 61 миллисекунда, унунпентий – период распада – 87 миллисекунд [1].

Радиоактивные металлы нашли свое применение в ряде важных наукоемких областей деятельности человека. Так, радиоактивные металлы зачастую используются для выработки электроэнергии (ядерные реакторы), в оборудовании электростанций, для изучения живых организмов, диагностирования и лечения болезней, для мониторинга промышленных процессов, для создания ядерного оружия.

Во многих отраслях промышленности накапливается большое количество металлических отходов, загрязненных природными радионуклидами (радий, торий, калий): трубопроводы, арматура, технологическое оборудование газо- и нефтеперерабатывающих предприятий и т.п. Такой металл вынужденно размещают в хранилищах или на открытых площадках, поскольку действующими нормативами и правилами использовать его как по прямому назначению, так и в качестве металлолома, не разрешается.

Всем известно, что радиация способна вызывать ряд серьёзнейших болезней у человека таких, как онкологические заболевания и многие другие. Естественно, современные изготовители строй материалов стараются минимизировать уровень радиации в продукции, особенно в строительных материалах, предназначенных для внутренней отделки помещений. Однако, несмотря на это, радиоактивный лом, который не был обнаружен перед переработкой, может попасть в утилизацию с незараженным ломом, и готовое изделие на выходе будет уже не безопасно. Так, многие металлические конструкции новостроек изготовлены из вторсырья, а значит, теоретически могут быть заражены радиацией. Длительный контакт с подобными объектами может привести к серьезным последствиям. Также воздействие радиации пагубно сказывается на окружающей среде, ее флоре и фауне [5,6,7,8].

Загрязненный радиоактивными изотопами металлолом еще на стадии его утилизации не должен контактировать с обычным металлоломом и, тем более, утилизироваться совместно с незараженным металлоломом. Если придерживаться регламентов утилизации, то перед тем, как поступить на дальнейшую утилизацию, весь металлолом должен пройти тщательную проверку на пунктах приёма, путём проведения радиационного мониторинга сырья при помощи дозиметра.

Также необходимо проводить регулярное сканирование свалок металлолома на предмет выявления радиоактивно зараженного металлолома. При обнаружении на свалках такого радиоактивного металлолома необходимо, чтобы экологическая служба сумела незамедлительно отреагировать на такую проблему и предотвратить дальнейшее загрязнение среды радиационными изотопами.

К сожалению, на сегодняшний день далеко не все металлоприемные пункты заботятся о том, попадает ли в их хранилища радиоактивно зараженный металлолом. Главной целью металлоприемных пунктов является получение наиболее привлекательного лома с целью дальнейшей перепродажи его на большие заводы по переработке лома.

Существует несколько вариантов утилизации металлолома зараженного радиоактивными изотопами:

1. Обезвреживание путём пирометаллургической деактивации, т.е. при химическом процессе, протекающем при высоких температурах (800-2000°С);

2. Захоронение в подземных хранилищах с соблюдением всех санитарных требований;

3. Отправка на переработку. Этому способу утилизации подлежит железный лом с незначительным радиационным заражением.

Рассмотрим технологию утилизации радиоактивного лома, который предлагается использовать в качестве шихты в металлургических печах без его предварительной дезактивации.

При переводе в металлолом металлические конструкции, технику, оборудование разделяют на фрагменты для обеспечения возможности транспортирования на металлургические предприятия и дальнейшей загрузки в плавильную печь. Степень загрязненности разных фрагментов существенно отличается друг от друга. При хаотическом размещении фрагментов металлолома на площадке для складирования или в транспортном средстве происходит взаимное экранирование создаваемого ими ионизирующего излучения, что искажает результаты измерений. Поэтому объективное значение суммарного количества активности соответствующей партии металлолома определить практически невозможно.

При использовании данной технологии количество радиоактивности не должно превышать некоторого максимально допустимого значения, которое рассчитывается заранее.

Внесенные в печь вместе с шихтой вредные вещества в процессе плавления распределяются по всему объему жидкого металла равномерно. В результате образуется источник, с поверхности которого во внешнюю среду поступает излучение. Все изделия, изготовленные из этого металла, являются источниками ионизирующего излучения закрытого типа, в которых излучатели жестко зафиксированы и не могут выйти за его пределы. Это исключает возможность попадания этих радионуклидов внутрь живых организмов и, следовательно, производственный персонал не подвергается внутреннему облучению.

Побочным продуктом производства металлов является шлак, который состоит из неметаллических компонентов шихты. В процессе плавления радиоактивные вещества, плотность которых меньше плотности металла, всплывают и концентрируются в шлаке. Концентрация радионуклидов в шлаке при плавлении способствует очищению от них производимых металлических изделий.

Испарившиеся радионуклиды могут попасть в атмосферу и осесть на земную поверхность, повышая риск дополнительного внутреннего облучения людей этими веществами. Для предотвращения возможных аварийных выбросов радиоактивных веществ в атмосферу в процессе плавления металлов, печь должна быть оборудована надежной и эффективной системой фильтрации удаляемых в атмосферу выбросов.

В футеровку печи способны проникать нейтроны, которые накапливают радиоактивность в футеровке и со временем создают ионизирующее излучение.

Рассмотренный выше технологический цикл заканчивается получением чистого от радиации металла, который может в дальнейшем использоваться без каких-либо ограничений. При любых видах обработки этой продукции ее радиоактивность не увеличивается [2].

На сегодняшний день в этой достаточно молодой индустрии по переплавке радиоактивно зараженного металлолома функционируют следующие крупные мировые компании, перечень представлен в табл. 2.

Таблица 2