Półtora miesiąca temu pisaliśmy o tym, że...
Skąd wzięła się radioaktywna chmura w Europie? Jednocześnie sugerowano, że źródło znajduje się w Europie Wschodniej, w szczególności w Rosji, pomiędzy Wołgą a Uralem.
I co ciekawe: zachodnie media, opinia publiczna, naukowcy biją na alarm, a my nic nie wiemy. To jest dziwne. Jest to jednak powszechne. Przez kilka dni nie wiedzieliśmy nic o Czarnobylu. I dopiero dziś, kiedy w końcu, jak to mówią, zostaliśmy pchnięci pod ścianę, zaczęliśmy o tym rozmawiać. Cały program federalny jest pełen rutenu-106.
W mediach pojawiła się informacja, że w niektórych miejscowościach (na przykład w regionie Tsimlyansky) dopuszczalne stężenie tego izotopu przekroczyło normę 139 razy, w Morozowsku - 27 razy. Jeśli chodzi o Rostów, nadal nie wiadomo. Choć jeśli chmura przeleciała i dotarła do Francji i krajów śródziemnomorskich, to na pewno nas nie ominęła.
Szkoda, że znów jesteśmy brani, jak to mówią, za frajerów. Chociaż wyobraźcie sobie: zgłosiliby się natychmiast - jaka by była panika. W przeciwnym razie mogliby po prostu spokojnie umrzeć z nieznanej przyczyny, gdyby coś się stało.
Kolejną niesamowitą rzeczą jest to. Znana jest lokalizacja dystrybucji - z dużym prawdopodobieństwem jest to osławione przedsiębiorstwo Mayak w obwodzie czelabińskim. Ale Rosatom zaprzecza: nie było żadnych wypadków. Ktoś specjalnie przywiózł izotop i spryskał go w pobliżu Majaku, i to w takich ilościach, że dotarł do Europy?!
Zostawmy jednak te pytania retoryczne na boku. Trzeba pomyśleć - co zrobić, jeśli coś da się zrobić. Czym zatem jest ruten i czy powinniśmy się go bać?
Ruten 106 to substancja radioaktywna stosowana w radioterapii nowotworów, a także w satelitarnych generatorach prądu i małych reaktorach jądrowych.
Naturalnie, przy pewnym poziomie promieniowania tła staje się to niebezpieczne. Działa na organizm ludzki w taki sam sposób jak cez-137. A tak na marginesie, konsekwencje jego wpływu nie pojawiają się natychmiast, ale po około sześciu miesiącach.
Wielka Encyklopedia Medyczna podaje, że dla rozpuszczalnych związków radioaktywnych izotopów R. narządem krytycznym jest przewód pokarmowy, a dla związków nierozpuszczalnych – w niektórych przypadkach przewód pokarmowy i płuca.
Jest to radioaktywny izotop rutenu o okresie półtrwania nieco ponad rok (373,6 dni), który ulega rozpadowi beta do rodu-106, który następnie niemal natychmiast ulega kolejnemu rozpadowi beta do stabilnego palladu-106. Te dwa rozpady beta wytwarzają elektrony o szerokim zakresie energii do około 3 MeV i towarzyszy im promieniowanie gamma (najsilniejsze linie to 511 i 622 keV). W związku z tym jest niebezpieczny ze względu na swoją radioaktywność i radiotoksyczność. A ochrona jest taka sama jak przed innymi izotopami promieniotwórczymi: przed promieniowaniem zewnętrznym - czas, odległość i, jeśli to konieczne, osłoną ołowiem, przed promieniowaniem wewnętrznym - podejmując wszelkie możliwe środki zapobiegające jego przedostaniu się do organizmu, ściśle przestrzegając wszystkich zasad pracy z otwartymi źródłami promieniowania jonizującego.
Naukowcy twierdzą, że nie ma powodów do zmartwień w związku z niedawnym uwolnieniem rutenu-106. Jego stężenie w miejscu odkrycia jest znikome i wielokrotnie niższe od stężeń izotopów promieniotwórczych (przede wszystkim radonu i produktów jego rozpadu), z którymi stale się spotykamy, zatem nie ma potrzeby się przed nim chronić. Po prostu trudno w to uwierzyć.
Skąd więc biorą się te przerażające dane o setkowym nadmiarze tego radioaktywnego izotopu w atmosferze, a na obszarze skażenia prawie tysiąckrotnie?
Tymczasem raporty Interfax napływały przez cały dzień: odnotowane uwolnienie rutenu-106 do powietrza nie przekracza maksymalnych dopuszczalnych stężeń, powiedział reporterom szef Roshydromet Maxim Yakovenko.
„To był fakt, ale wyłapane stężenia były setki, a nawet tysiące razy niższe od najwyższych dopuszczalnych stężeń. Oznacza to, że nie ma zagrożenia” – powiedział Jakowenko.
„Jeśli chodzi o źródło, nie szukamy go z jednego prostego powodu: po co go szukać, skoro nie ma niebezpieczeństwa” – dodał.
Jednocześnie administracja obwodu czelabińskiego poinformowała, że w regionie nie było paniki. A Regionalne Centrum Onkologii w Czelabińsku nie ma informacji o niebezpiecznych stężeniach promieniowania w regionie.
Główny onkolog regionu, Andrei Vazhenin, powiedział dziś Interfax.
„Prowadzimy monitoring. Nie otrzymaliśmy żadnych informacji o niebezpiecznej sytuacji w regionie” – powiedział. Według onkologa ruten-106 „nie jest czystym czynnikiem rakotwórczym”. „Ludzie nie mają się czym martwić” – podkreślił.
Tymczasem wieczorem zaczęły wyciekać dość niepokojące informacje. I tak RIA Novosti, powołując się na Roshydromet, podała, że pod koniec września zaobserwowano wyjątkowo wysokie zanieczyszczenie powietrza tym radioaktywnym izotopem na południowym Uralu, wysokie w Tatarstanie, obwodzie Wołgi i Rostowie nad Donem.
Ale czy jest to niebezpieczne, czy nie, czy ktoś był poważnie narażony na promieniowanie, czy nie, raczej nie dowiemy się z oficjalnych źródeł. A najgorsze jest to, że nic tu nie możemy zrobić. Co więcej, każdy z nas otrzymał już swoje, jeśli poziom skażenia radiacyjnego był naprawdę wysoki. Nie mamy dokąd pójść, uciec, odpłynąć, bo Ziemia jest mała, nigdzie nie możemy czuć się bezpiecznie. Musi jednak być jakiś oficjalny komunikat władz, czy nie?
A co najważniejsze: musimy powiedzieć ludziom, jakie środki zapobiegawcze są potrzebne, aby uchronić się przed możliwymi konsekwencjami, i zrobić to natychmiast na poziomie państwa.
Osobiście uważam, że to, co, jak mówią, „zagarnął” obwód rostowski, może w rzeczywistości być nieszkodliwy. Ale mamy też obiekt o podwyższonym zagrożeniu radioaktywnym – elektrownię jądrową w Wołgodońsku. Nie daj Boże, oczywiście, ale nagle coś się dzieje - jestem prawie pewien, że ostrzeżenie ludzi i środki zapobiegawcze przed możliwymi konsekwencjami szkód popromieniowych zostaną wdrożone w ostateczności.
W ostatnich miesiącach Europą i Rosją wstrząsnęły doniesienia o zbliżającej się radioaktywnej chmurze rutenu-106. Ludzie zastanawiają się: o co chodzi, co się stało?
Zwykła historia. Kiedy dzieje się coś związanego z radioaktywnością, specjaliści zajmujący się tą dziedziną milczą, a komentarze wygłaszają ludzie, którzy słyszeli coś o izotopach promieniotwórczych, ale tak naprawdę nie rozumieją.
Kiedyś musiałem pracować z radioaktywnymi izotopami rutenu i badać ich lotność. Generalnie sprawa jest jasna.
1. Jak otrzymuje się ruten-106?
Ten radionuklid (okres półtrwania 374 dni) jest produktem rozszczepienia uranu i powstaje podczas pracy reaktorów jądrowych. W cyklotronach w ogóle tego nie rozumieją; mówienie o tym jest głupie.
Wydajność rutenu-106 w produktach rozszczepienia wynosi 0,4%, a innego krótkotrwałego radioizotopu rutenu, rutenu-103 (okres półtrwania 39 dni) wynosi 3%. Zachowanie chemiczne obu radionuklidów jest takie samo i jeśli drugi izotop nie jest widoczny (jak w tym przypadku), oznacza to, że ruten-106 został uwolniony ze starych produktów reaktora jądrowego przez półtora roku lub nawet kilka lat po wyprodukowaniu.
2. W jaki sposób mogło dojść do uwolnienia czystego rutenu-106?
Czysty ruten-106 otrzymuje się w małych ilościach do produkcji aplikatorów do leczenia niektórych chorób oczu. Ale pojawienia się ogromnej chmury rutenu nie można wytłumaczyć jakimś przetwarzaniem tych produktów medycznych. Uwolnienie oszacowano na 100–300 terabekereli. To ogromna czynność, nie wystarczy żadna ilość aplikatorów. I po co je poddawać recyklingowi?
Kolejna „kaczka”: ruten pojawił się w wyniku zniszczenia satelity. Temu zaprzecza A.B., członek Rosyjskiej Akademii Kosmonautyki, były doradca szefa RSC Energia. Zheleznyakov: ruten-106 nie jest stosowany w satelitach.
Więc o co chodzi? Dlaczego nie widać innych produktów rozszczepienia uranu?
Faktem jest, że ruten ma dość rzadką w przypadku metali właściwość chemiczną - tworzy wysoce lotny związek - czterotlenek rutenu. Zatem gdy odpady nuklearne zostaną podgrzane w powietrzu do określonej temperatury, w powietrzu będzie latał tylko ruten. Istnieją inne bardzo lotne produkty rozszczepienia uranu, takie jak jod-131, ale uległ on już rozkładowi (okres półtrwania 8 dni); Inny izotop jodu, jod-129, ma bardzo długi okres półtrwania (16 milionów lat), więc jego aktywność jest wyjątkowo niska i nie jest widoczna na tym tle.
Tak więc, jeśli odparujesz wodny roztwór starych odpadów radioaktywnych w powietrzu lub podgrzejesz go w piecu witryfikacyjnym, będzie latał tylko ruten-106 w postaci czterotlenku. Takie długożyciowe radionuklidy, jak stront-90 i cez-137, nie są lotne w tych warunkach i dlatego nie są uwalniane po podgrzaniu. Pojawiają się w powietrzu albo podczas wybuchu i uwolnienia substancji stałej lub ciekłej, albo po podgrzaniu do znacznie wyższej temperatury – podczas pracy reaktora jądrowego. Istniejące technologie przetwarzania odpadów radioaktywnych przewidują oczywiście wychwytywanie ulatniającego się rutenu za pomocą specjalnych filtrów, ale najwyraźniej w tym przypadku filtry nie sprawdziły się.
3. Jak rozprzestrzenia się ruten-106?
Po przedostaniu się do atmosfery ruten osadzi się na cząsteczkach pyłu w postaci niskolotnego dwutlenku. Rozprzestrzenianie się może być dość szerokie, a chmura może przemieszczać się daleko, w zależności od warunków pogodowych. Częściowe wytrącanie cząstek prowadzi do zwiększonego stężenia radioizotopu na powierzchni w niektórych punktach. Naturalnie więcej takich punktów będzie w pobliżu miejsca uwolnienia, jednak opad rutenu może nastąpić dość daleko od miejsca wypadku. Sam ruten-106 emituje jedynie cząstki beta, ale jego rozkład można łatwo prześledzić na podstawie aktywności gamma jego krótkotrwałego produktu rozszczepienia, rodu-106.
Rysunek 1. Początkowy rozkład aktywności rutenu-106 według obliczeń Francuskiego Instytutu Bezpieczeństwa Jądrowego i Radiacyjnego
Ryż. 2. Ruch cząstek promieniotwórczych wywnioskowany z opublikowanych danych pomiarowych4. Gdzie może się to zdarzyć??
Z opublikowanych map wynika (ryc. 1 i 2), że chmura rozpoczęła swoje rozprzestrzenianie się od Uralu. Spośród dużych obiektów nuklearnych znajduje się tam stowarzyszenie produkcyjne Mayak, przedsiębiorstwo państwowej korporacji Rosatom w mieście Ozersk (obwód czelabiński). Niedaleko, niedaleko Jekaterynburga, znajduje się elektrownia jądrowa w Biełojarsku, także przedsiębiorstwa Rosatom. Większość komentatorów podejrzewa Mayaka o incydent, ponieważ to właśnie tam przetwarzane są odpady nuklearne.
Punkty o największym skażeniu rutenem-106, według opublikowanego biuletynu Federalnej Służby Hydrometeorologii i Monitoringu Środowiska Rosji (Roshydromet), - wsie Metlino, Argayash, Khudaiberdinsk, Novogorny - znajdują się właśnie w tych miejscach, w obwodzie czelabińskim. Mayak zaprzecza udziałowi w wypadku i emisji. To przedsiębiorstwo jest zamknięte, nieupoważniony dostęp do któregokolwiek z jego obiektów jest surowo zabroniony, więc dość trudno jest je sprawdzić.
5. Jak niebezpieczne jest to dla ludności??
Władze i eksperci twierdzą, że wykryte stężenia rutenu-106 nie są niebezpieczne. Wiele osób pamiętających historię Czarnobyla im nie wierzy. Przyjrzyjmy się bliżej.
Dziennikarze i niektórzy ekolodzy lubią porównywać poziom zanieczyszczeń z wartością tła (jak to się mówi - zwykłą wartością). Jest to całkowicie nielegalne. Jeśli wartość tła rzadkiej substancji jest bliska zeru, wówczas wartość tła tysiąckrotna niewiele znaczy.
Nie jest to kwestia obecności radioaktywności, ale jej poziomu. Całkowicie błędne jest myślenie, że jakakolwiek radioaktywność jest szkodliwa. Radioaktywność jest wszędzie i zawsze. Przy niskich dawkach liczba chorób wcale nie jest proporcjonalna do dawki promieniowania, a wręcz przeciwnie (hormeza radiacyjna). Organizm ludzki potrzebuje tego rodzaju odporności, w przeciwnym razie może umrzeć na przykład w wyniku rozbłysków słonecznych.
Istnieją normy [Normy bezpieczeństwa radiacyjnego, NRB-99/2009 i SanPiN 2.6.1.2523-09, Moskwa, 2009], są one dość rygorystyczne i wykonane z dużym marginesem. Według tych norm dla profesjonalistów pracujących z promieniotwórczością i pod stałym nadzorem (osoby kategorii A) maksymalne roczne spożycie rutenu-103 do organizmu wynosi do 1 100 000 bekereli, w miejscu pracy w powietrzu może to być nie więcej niż 440 bekereli na metr sześcienny.
Dla osób kategorii B – całej populacji – normy są bardziej rygorystyczne – spożycie nie przekracza 36 000 bekereli, co daje średnio 4,4 bekerela na metr sześcienny rocznie. Radiotoksyczność rutenu-106 jest wyższa niż cezu-137, ale niższa niż strontu-90.
Ruten jest izotopem, substancją chemiczną pochodzenia naturalnego lub chemicznego. Istnieją jego odmiany: naturalna (stabilna substancja należąca do metali lekkich z grupy platynowców), ruten-106 (niestabilna substancja radioaktywna powstająca jako efekt uboczny spalania paliwa jądrowego). Aby uniknąć powikłań, warto znać objawy zatrucia rutenem, metody jego leczenia i zapobiegania.
Ruten-106 to radionuklid sztucznego pochodzenia, który powstaje podczas rozpadu uranu podczas uwalniania energii w elektrowniach jądrowych. Pierwiastek ma okres półtrwania w jądrze wynoszący 1 rok, co klasyfikuje go jako niebezpieczny izotop radioaktywny. Możesz być narażony na działanie rutenu-106 na tle zwiększonego promieniowania tła, w medycynie stosuje się go w leczeniu onkologii, ale w przypadku zatrucia staje się przyczyną nowotworów złośliwych. Rozpuszczalne związki izotopowe są zatruwane przez przewód pokarmowy, związki nierozpuszczalne są zatruwane przez przewód pokarmowy i płuca.
Stopień zatrucia rutenem zależy od wielu czynników: dawki promieniowania, czasu przebywania człowieka na miejscu wypadku lub emisji substancji chemicznych, czasu pracy w złożach grupy platyny. Działanie substancji na organizm ma charakter lokalny i dotyczy narządu, który miał bezpośredni kontakt z trucizną.
Ruten (Ru) to metal, który może zostać zatruty w wyniku wdychania jego soli w wyniku bezpośredniego kontaktu fizycznego lub ich spożycia. Obie substancje są niezwykle rzadkie w przyrodzie, są syntetyzowane głównie w warunkach laboratoryjnych do celów okulistycznych i radiacyjnych, medycznych i przemysłowych.
Profesjonaliści mający kontakt z solami rutenu cierpią na następujące choroby zawodowe:
- egzema rąk;
- kontaktowe zapalenie skóry;
- pokrzywka;
- zapalenie spojówek;
- alergiczne zapalenie powiek;
- choroby układu oddechowego.
Osoby dotknięte rutenem-106 cierpią na ogólne zatrucie organizmu, co zwiększa prawdopodobieństwo wystąpienia chorób nowotworowych, pogorszenia kondycji fizycznej, wypadania włosów i mutacji genetycznych.
Objawy i oznaki zatrucia
U większości osób pracujących z solami metali obserwuje się toksyczne działanie rutenu w postaci specyficznych wrzodów w nosogardzieli i błonach śluzowych dróg oddechowych. Pierwszymi objawami zatrucia rutenem są: kaszel i ból gardła. W przeciwieństwie do zatruć innymi substancjami chemicznymi, u ofiar platynoidów nie występują objawy prodromalne - kichanie, krwawienie z nosa, obrzęk i pieczenie błony śluzowej nosa. Objawami zatrucia są reakcje organizmu na azotany powstające na błonach śluzowych człowieka: podrażnienie oczu, dróg oddechowych, dermatozy skórne.
Jeśli sole platyny dostaną się do organizmu przez układ trawienny, to w ciągu pierwszych 2 dni do 95% substancji zostanie wydalone z kałem, reszta zostanie wydalona w ciągu jednego do dwóch miesięcy. Sole platynoidów długo krążą we krwi i słabo wchłaniają się z przewodu pokarmowego. Absorpcja waha się od 1 do 13%. Układ moczowy praktycznie nie jest zaangażowany w oczyszczanie organizmu z soli rutenu.
W przypadku zatrucia rutenem-106 objawy pojawiają się po sześciu miesiącach i zależą od ciężkości zatrucia. Ru-106 zwiększa ryzyko zachorowania na raka lub przyspiesza jego rozwój. Objawy pojawiają się indywidualnie, w zależności od dotkniętego narządu. Niewielkie narażenie może powodować przejściowe zmęczenie, osłabienie, wypadanie włosów lub alergiczne reakcje skórne lub oddechowe. Podczas wdychania aerozoli największy ciężar uderzenia odczuwają narządy oddechowe - 50% szkodliwych substancji osadza się w płucach.
Zgodnie z rosyjskimi normami sanitarnymi SanPiN 2.6.1.2523-09 w sprawie bezpieczeństwa radioaktywnego ludności maksymalne stężenie izotopu przedostającego się do organizmu ludzkiego jest ograniczone:
Pod koniec 2017 roku zaczęto mówić o odkryciu rutenu-106 w masach powietrza. Przy takim stężeniu do zatrucia można dojść w wyniku wdychania przez zwykłego człowieka 1 miliona metrów sześciennych zanieczyszczonego powietrza (dla profesjonalisty 100 milionów metrów sześciennych), mimo że człowiek wdycha zaledwie kilka tysięcy metrów sześciennych rocznie.
W sferze zawodowej, podczas pracy z chemikaliami, pojęcie „zatrucia rutenem 106” stanowi istotną część instrukcji bezpieczeństwa i higieny pracy. Przy pierwszych oznakach zatrucia, aby uniknąć powikłań, pracownik jest usuwany z pracy, przy niewielkich uszkodzeniach objawy szybko ustępują, przy ciężkim zatruciu objawy nasilają się przy każdym nowym kontakcie. Schemat zaostrzeń ma charakter cykliczny i zależy od sposobu kontaktu z substancją chemiczną.
Antidotum rutenowe to zestaw środków zapobiegających przedostawaniu się substancji do dróg oddechowych człowieka. Zaleca się mycie rąk przed jedzeniem, paleniem i po pracy z chemikaliami. W przypadku awarii w dużych przedsiębiorstwach, w których prowadzona jest synteza rutenu, przeprowadza się ewakuację ludności i konstruuje ekrany z ołowiu w celu ochrony ludności przed narażeniem na promieniowanie. Pierwsza pomoc polega na ewakuacji poszkodowanego z miejsca zatrucia i łagodzeniu objawów. W przypadku zatrucia lekarze przepisują leczenie objawowe, ponieważ nie ma antidotum ani antidotum jako specyficznej terapii lekowej.
We wszystkich zakątkach Ziemi występuje zawsze określony poziom promieniowania w różnym stężeniu, co jest normą. Przejściowy wzrost promieniowania tła do maksymalnej dopuszczalnej normy nie powoduje pogorszenia stanu zdrowia ludności – ludzkość na co dzień jest narażona na promieniowanie słoneczne. Jego osobliwość jest inna: boją się promieniowania, a strach przed niewidzialnym wrogiem powoduje panikę u człowieka.
Ponieważ chmura radioaktywna osiada nierównomiernie, ważne jest, aby naukowcy podczas katastrofy ekologicznej monitorowali poziom skażenia i podejmowali niezbędne działania w celu ewakuacji ludności.
Konsekwencje zatrucia metalami radioaktywnymi
Konsekwencje zatrucia rutenem w niebezpiecznych gałęziach przemysłu są zminimalizowane. Działania profilaktyczne, nowoczesny sprzęt i automatyzacja procesów produkcyjnych zmniejszają prawdopodobieństwo masowych zatruć. Jeżeli konieczny jest fizyczny kontakt z solami rutenu, specjaliści stosują specjalną odzież ochronną i maski oddechowe, których wynoszenie z terenu przedsiębiorstwa jest niedozwolone. Środki zapobiegania zatruciom obejmują regularne badania lekarskie i monitorowanie stanu ofiar. Aby zapobiec przedostawaniu się rutenu na skórę dłoni, stosuje się specjalne kremy, a prysznic jest obowiązkowy na koniec dnia pracy.
Jeżeli w powietrzu obszarów zaludnionych zostaną wykryte substancje radioaktywne w wyniku wycieku lub emisji do atmosfery, współczynnik skażenia jest tym wyższy, im dłuższy jest czas przebywania osoby w miejscu skażenia. W przypadku spożycia rutenu przez przewód pokarmowy wskazane są pektyny zawarte w świeżych owocach i warzywach: jabłkach, gruszkach, kiwi, mango, bananach, śliwkach, figach, truskawkach, jagodach, marchwi. Istnieje wiele leków, które pochłaniają i usuwają niebezpieczne substancje chemiczne z organizmu.
W zwykłym życiu prawdopodobieństwo zatrucia rutenem jest niskie. Jeśli w elektrowni jądrowej zdarzy się wypadek, porozmawiamy o napromieniowaniu innymi, bardziej niebezpiecznymi izotopami.
Nie istnieją w przyrodzie, ale powstają w wyniku rozszczepienia jąder uranu i plutonu w reaktorach elektrowni jądrowych, łodziach podwodnych, statkach oraz podczas eksplozji bomb atomowych. Większość radioaktywnych izotopów rutenu jest krótkotrwała, ale dwa - ruten-103 i ruten-106 - mają dość długi okres półtrwania (39,8 dnia i 1,01 roku) i gromadzą się w reaktorach. Znamienne jest, że podczas rozpadu plutonu ruten stanowi aż do 30% całkowitej masy wszystkich fragmentów rozszczepialnych. Z teoretycznego punktu widzenia fakt ten jest z pewnością interesujący. Ma nawet szczególną „zapał”: spełniło się marzenie alchemików - metal nieszlachetny stał się szlachetny. Rzeczywiście, obecnie zakłady produkujące pluton wyrzucają dziesiątki kilogramów rutenu, metalu szlachetnego. Jednak praktyczne szkody, jakie ten proces wyrządza technologii jądrowej, nie opłaciłyby się, nawet gdyby można było dobrze wykorzystać całą energię uzyskaną w reaktorach jądrowych.
Dlaczego ruten jest szkodliwy?
Jedną z głównych zalet paliwa jądrowego jest jego powtarzalność. Jak wiadomo, podczas „spalania” bloków uranu w reaktorach jądrowych powstaje nowe paliwo jądrowe - . Jednocześnie powstaje również „popiół” - fragmenty rozszczepienia jąder uranu, w tym rutenu. Popiół oczywiście należy usunąć. Jądra elementów fragmentacyjnych nie tylko wychwytują neutrony i przerywają reakcję łańcuchową, ale także wytwarzają promieniowanie na poziomie znacznie przekraczającym dopuszczalne poziomy. Stosunkowo łatwo jest oddzielić większość fragmentów uranu i plutonu, co odbywa się w specjalnych zakładach, ale radioaktywne sprawiają dużo kłopotów.
Niewykorzystane i fragmenty są oddzielane w specjalnych instalacjach. Pierwszym etapem separacji jest rozpuszczenie bloków uranowych w kwasie azotowym. Tu zaczynają się kłopoty z rutenem. Po rozpuszczeniu część zamienia się w złożone związki nitrozowe, które opierają się na grupie trójwartościowej (RuNO)3+. Grupa ta tworzy w kwasie azotowym złożone związki o różnym składzie. Oddziałują ze sobą lub z innymi jonami w roztworze, hydrolizują, a nawet łączą się w nieorganiczne cząsteczki polimeru. Kompleksy są zupełnie różne, jednak bardzo trudno je rozdzielić i zidentyfikować. Nieskończona różnorodność właściwości nitrozowych związków rutenu stawia chemików i technologów wiele trudnych pytań.
Istnieje kilka metod oddzielania fragmentów plutonu i uranu. Jednym z nich jest wymiana jonowa. Roztwór zawierający różne jony przechodzi przez system wymienników jonowych. Znaczenie tej operacji jest takie, że zostają one zatrzymane przez wymienniki jonowe w aparacie, a pozostałe elementy swobodnie przechodzą przez cały układ. Jednak znika tylko częściowo. Część pozostaje na wymienniku jonowym wraz z uranem.
W innej metodzie - wytrącaniu - przenosi się go do osadu za pomocą specjalnych odczynników, a fragmenty pozostają w roztworze. Ale wraz z uranem wytrąca się również część rutenu.
Po oczyszczeniu przez ekstrakcję uran ekstrahuje się z roztworu wodnego za pomocą rozpuszczalników organicznych, na przykład estrów kwasów fosforoorganicznych. Fragmenty pozostają w fazie wodnej, ale nie wszystkie – ruten częściowo przechodzi do fazy organicznej wraz z uranem.
Próbowali uniknąć trudności związanych z oczyszczaniem paliwa jądrowego z rutenu, stosując metody suche, które eliminowały rozpuszczanie bloków uranowych. Zamiast kwasu azotowego traktowano je fluorem. Założono, że uran przekształci się wówczas w lotny sześciofluorek i zostanie oddzielony od nielotnych fluorków pierwiastków fragmentacyjnych. Ale i tutaj ruten pozostał wierny sobie. Okazało się, że tworzy także lotne fluorki.
Trudności z rutenem niepokoją technologów na kolejnych etapach pracy z materiałami rozszczepialnymi. Podczas zbierania fragmentów roztworów odpadowych większość pierwiastków obcych może zostać przeniesiona do osadu, a ruten ponownie częściowo pozostaje w roztworze. Oczyszczanie biologiczne nie gwarantuje jego usunięcia w przypadku wlewania roztworów odpadowych do specjalnych zbiorników bezodpływowych.
Ruten zaczyna stopniowo migrować do gruntu, stwarzając niebezpieczeństwo skażenia radioaktywnego w dużych odległościach od zbiornika. to samo dzieje się, gdy fragmenty zakopuje się w kopalniach na dużych głębokościach. Radioaktywny ruten, który (w postaci rozpuszczalnych w wodzie związków nitrozowych) charakteryzuje się wyjątkową mobilnością, czyli, ściślej mówiąc, zdolnością do migracji, może przemieszczać się na bardzo duże odległości wraz z wodami gruntowymi.
Problem czyszczenia - odkażania sprzętu, odzieży itp. - z radiorutenu ma również swoją specyfikę. W zależności od stanu chemicznego, w jakim znajdował się ruten, można go łatwo umyć i usunąć lub z dużym trudem zdezaktywować.
Fizycy, chemicy, technolodzy, a zwłaszcza radiochemicy w wielu krajach przywiązują dużą wagę do walki z radioaktywnym rutenem. Na I i II Międzynarodowej Konferencji na temat Pokojowego Wykorzystania Energii Atomowej w Genewie poświęcono temu zagadnieniu kilka raportów. Jednak nadal nie ma powodu, aby uważać walkę z rutenem za zakończoną sukcesem i najwyraźniej chemicy będą musieli pracować znacznie więcej, aby problem ten został przeniesiony do kategorii ostatecznie rozwiązanych.
Skąd pochodzi izotop rutenu-106 i jak niebezpieczny jest? Doktor nauk chemicznych, profesor V.G. powiedział o tym euronews. Handel od.
Ruten-106 (Ru-106) to radionuklid (tj. atom o niestabilnym jądrze, podatny na spontaniczną transformację (rozpad radioaktywny) któremu towarzyszy promieniowanie jonizujące) sztucznego pochodzenia. „Ru-106 to produkt otrzymywany podczas pracy elektrowni jądrowych. Po uwolnieniu energii uran rozpada się i powstają rozdrobnione metale. Ruten jest, z grubsza rzecz biorąc, produktem rozpadu uranu-235” – mówi naukowiec.
Profesor V.G. Torgov nazywa ruten-106 „izotopem długowiecznym”, ponieważ ma długi okres rozpadu. „Atom radioaktywny rozpada się powoli” – zauważa profesor V.G. Torg: „Uważa się, że im dłuższy okres półtrwania, tym bardziej niebezpieczny jest izotop radioaktywny”. Okres półtrwania Ru-106 wynosi jeden rok.
„Ale mimo to głównym zagrożeniem związanym z rutenem-106 jest narażenie na promieniowanie, takie samo jak w przypadku każdego innego izotopu promieniotwórczego” – kontynuuje naukowiec. Oznacza to, że narażenie na ruten może zwiększać ryzyko zachorowania na raka lub chorobę popromienną”. „Ruten, cez, kobalt to najniebezpieczniejsze izotopy promieniotwórcze, ponieważ są trwalsze” – mówi badacz.
Związki Ru-106 są lotne, „więc kiedy przedostaną się do atmosfery, nigdzie nie wylądują” – mówi profesor.
Ru-106” został w jakiś sposób przydzielony z góry w jakimś celu”
Ru-106, będący produktem ubocznym rozpadu uranu-235, jest izolowany od środowiska za pomocą specjalnej technologii. Nazywa się to witryfikacją. Podstawy metoda- konwersja odpadów promieniotwórczych do postaci szklistej w wysokich temperaturach.
„Piec do witryfikacji zawiera środki zapobiegające lotności wszystkich lotnych związków. Dodawany jest tam środek redukujący, który również przekształca tlenek rutenu w całkowicie nielotny metal. Dlatego w zasadzie z tego pieca nie może być emisji rutenu, po prostu ze względu na technologię. Tam wszystko jest zrobione tak, żeby nic się nie stało – mówi profesor w rozmowie z euronews.
„Wyjątkowość tej sytuacji polega przede wszystkim na tym, że nadmiar zarejestrowano tylko dla jednego radionuklidu – rutenu-106” – zauważa I. Smirnow. „Zdarzenia tego nie można w żaden sposób wiązać ani z energią jądrową, ani z ponownym przetwarzaniem napromieniowanego paliwa jądrowego, ponieważ nie ma innych składników. W przypadku jakiegoś wypadku na stacji lub w zakładzie produkcyjnym podczas przetwarzania paliwa, wszystkie powstałe radionuklidy wylatują.”
W przypadku uwolnienia rutenu-106, zdaniem profesora I. Smirnowa, „oznacza to, że został on w jakiś sposób przydzielony z góry w jakimś celu”.
Historia rutenu
Ruten jest ósmym pierwiastkiem piątego okresu układu okresowego Mendlejewa. Ten szlachetny metal stał się znany światu w połowie XIX wieku, kiedy odkrył go profesor Uniwersytetu Kazańskiego Karl Klaus. Naukowiec wyizolował ruten z rudy platyny Uralu w czystej postaci i nazwał nowy pierwiastek na cześć Rosji (łac. Ruś).
