ТЕХНОЛОГИЯ РАДИАЦИОННОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОГЕННЫХ И ПРИРОДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УРАЛЬСКОГО РЕГИОНА

О.А. Козлов*, Е.О. Моисеева**, В.Н. Микшевич

*Фонд поддержки стратегических исследований и инвестиций, г. Екатеринбург

**Уральский государственный горный университет, г. Екатеринбург

В системе оценки радиационной обстановки в стране важное значение приобретают вопросы оценки радиационной опасности месторождений твердых полезных ископаемых, поскольку при нарушении геологической среды вклад в дозу облучения от техногенного загрязнения сопутствующими ЕРН, распределение естественных радионуклидов может быть значительным и в ряде случаев едва ли не доминирующим.

В настоящее время мировая практика имеет сравнительно небольшой опыт по оценке радиационной обстановки на месторождениях полезных ископаемых. Наиболее обширные сведения получены по угольным месторождениям и месторождениям фосфатных руд. В докладе Научного Комитета ООН по действию атомной радиации (НКДАР) отмечается, что наибольшую опасность (не считая месторождений урановых руд) для персонала представляет радон в угольных шахтах, а также радон и рассеяние ЕРН в процессе переработки фосфатных руд и некоторых других видов полезных ископаемых - цинка, алюминия, меди, свинца, железа, олова, вольфрама, плавикового и полевого шпата. Что касается населения, то для него наибольшую опасность представляет сжигание угля в домашних условиях и применение фосфогипса при строительстве домов. В то же время хозяйственная деятельность может приводить к образованию напряженной радиационной обстановки вблизи действующих горнорудных предприятий.

Хотя среднестатистическое значение индивидуального облучения, связанного с техногенным фактором, как правило, мало в сравнении с облучением от ЕРН (по данным НКДАР годовая эффективная эквивалентная доза на душу населения земного шара от промышленной деятельности человека примерно равна 100 мкЗв), на отдельных локальных участках, в том числе на месторождениях твердых полезных ископаемых, техногенная деятельность человека может создавать радиационно опасные ситуации. Так, при отработке месторождений полезных ископаемых с повышенными содержаниями ЕРН могут возникнуть радиационно-опасные условия для персонала; в результате ветровой эрозии и фильтрации вод через отвалы могут образоваться скопления пород с высокими содержаниями ЕРН или же возникшие проводники газов с воздухом или водой, которые приведут к увеличению радоноопасности селитебных территорий вблизи мест добычи.

По величинам активности и изотопному составу естественных радионуклидов, попадающих в биосферу, их радиационное воздействие на людей и экосистему может создавать ситуации, при которых требуются меры противорадиационной защиты, включая обеспечение безопасности при обращении с радиоактивными отходами.

Поэтому на всех объектах, связанных с процессами, влияющими на радиационную обстановку, надо рекомендовать проведение радиационного контроля за уровнем гамма-излучения и осуществлять периодический контроль за содержанием радионуклидов в продукции и отходах производства.

Налаженный радиационный контроль позволит своевременно выявить изменение радиационной обстановки, разработать мероприятия по снижению доз облучения персоналом населения, предотвратить загрязнение промплощадок и территорий радионуклидами.

Анализ материалов по оценке радиационной обстановки на месторождениях, расположенных в пределах Российской Федерации, показывает, что до настоящего времени такой контроль в России практически не налажен. Исключение составляют лишь месторождения урановых руд, которые традиционно относятся к категории особо опасных. Поэтому систему контроля, призванную упорядочить работы по ограничению населения от разведки и эксплуатации месторождений полезных ископаемых, приходится организовывать практически заново. При этом объекты исследований при прогнозировании радиационной обстановки должны быть увязаны с масштабом работ (среднемасштабные, крупномасштабные и детальные), которые определяют методику исследований и основные итоговые документы исследований (карты, схемы, рекомендации и т.п.).

Необходимо создать единую универсальную технологию радиационного исследования природных и техногенных образований и месторождений, создать целостное представление о данной технологии.

Радиационная обстановка на территориях проживания и жизнедеятельности человека определяется естественными и техногенными факторами. Дозовая нагрузка складывается из дозы космического излучения и дозы, обусловленной радионуклидами в объектах окружающей среды. При этом основная доза определяется содержанием радионуклидов в окружающей среде - как естественного (радионуклиды уранового  и ториевого рядов и радиоактивный изотоп калия ⁴⁰К), так и техногенного происхождения. Загрязнение радионуклидами техногенного происхождения обусловлено в основном промышленной деятельностью - разведка и отработка месторождений рудных полезных ископаемых, нефтяных и газовых месторождений, эксплуатация АЭС и загрязнения вследствие аварийных ситуаций (например, авария на Чернобыльской АЭС).

Хозяйственная деятельность человека, в том числе поиски, разведка и эксплуатация месторождений полезных ископаемых, в ряде случаев может привести к необратимым изменениям геологической среды, элементами которой являются горные породы (литосфера), подземные воды и водные бассейны (гидросфера), воздушный бассейн (атмосфера).

Промышленные процессы приводят к нарушению установившегося в природе (ЕРН) и к выносу на поверхность земли веществ с повышенным содержанием ЕРН, приводящей к концентрированию ЕРН в конечных продуктах и отходах. Среди основных процессов, влияющих на радиационную обстановку в глобальном масштабе, следует особо отметить процессы добычи и переработки энергетического сырья и производство энергии (уголь, геотермы, нефть, газ, торф, уран), применение фосфатных руд, добыча и переработка руд с повышенным содержанием ЕРН. К таким радионуклидам, в первую очередь, относятся радий-226 (продукт распада природного урана-238), торий-232 и калий-40, а также радиоактивные газы радон-222 и радон-220 (торон).

Месторождения полезных ископаемых имеют чрезвычайно разнообразный генезис и могут располагаться как в магматических, так и в осадочных и метаморфических толщах пород, которые характеризуются различными содержаниями ЕРН. Следовательно, в первую очередь,  необходимо провести их классификацию с тем, чтобы уже на ранних этапах поисково-разведочных работ организовать целенаправленный сбор материала для оценки радиационной обстановки в районе будущего месторождения, планирования его безопасной отработки и, при необходимости, организации радиоэкологического мониторинга и проведения защитных мероприятий.

В основу классификации должны быть положены оценки последствия радиационного воздействия, обусловленные наличием в рудах ЕРН - урана, тория и продуктов их распада, радиоактивного изотопа ⁴⁰К. При этом следует иметь в виду, что наибольшую опасность в урановом ряду представляет ²²Rn и его короткоживущие продукты распада и что по своему воздействию торий более токсичен, чем уран, а ЕРН могут быть связаны минералогически и генетически либо с полезной компонентой, либо с рудовмещающими породами.

Наличие единой и рациональной системы классификации значительно облегчит проблему обеспечения радиационной безопасности и охраны окружающей среды на всех стадиях геологоразведочных и эксплуатационных работ.
 

19.07.05