Ar atskleista rutenio-106 mįslė?

Ar atskleista rutenio-106 mįslė?

Natalija Demina, Borisas Žuikovas
"Trejybės pasirinkimas" № 3 (247), 2018 vasario 13 d

Natalija Demina

Natalija Demina

Taip pat žiūrėkite ankstesnes medžiagas šia tema: "Kur gali kilti rutjenas", "Būtina nepriklausoma komisija" (išvados B. Zhuikovo pabaigoje 2017 m.), "Paslaptingas rutenis" (pranešimas spaudai "Rosatom" ir "Mayak" atstovas) ), Boriso Zhuikovo atsakymai į naujus laikraščio skaitytojų klausimus.

Nėra nieko paslapties, kuris nebūtų akivaizdus laikui bėgant. 2018 m. Vasario 2 d. Prancūzų laikraštis Le figaro paskelbė "Rutenio-106" nuotėkio tyrimo rezultatus [1]. Remdamasis Prancūzijos branduolių fizikų nuomone, laikraštis pateikė versiją, pagal kurią išleidimo šaltinis buvo "Mayak", bet tai įvyko dėl darbo atlikimo pagal sutartį, susijusią su užsienio mokslinių tyrimų eksperimentu.

Ar straipsnis "Le Figaro" baigia rutenio išleidimo atvejį?

Figaro teigimu, "Mayak" cerium-144 buvo pagamintas Prancūzijos Azijos ir alternatyvios energijos komisariato įsakymu (CEA) ir Italijos nacionaliniam branduolinės fizikos institutui (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare INFN).

2012 m. Du tyrimo institutai gavo 5 mln. Eurų dotacijas iš Europos mokslinių tyrimų tarybos (European ResearchTaryba, ERC) atlikti naują eksperimentą su jau veikiančiu labai jautru detektoriumi "Borexino" (Borexino), kurio pagalba saulės neutrinai ir antineutrinos iš žemės interjero anksčiau buvo tiriamos požeminėje laboratorijoje Gran Sasso kalnų (Italija). Projektas turėjo prasidėti 2017 m. Ir baigti per dvejus metus; galbūt tai atvers naują erą dalelių fizikos ir kosmologijos [2]. Projekte dalyvavo Rusijos mokslininkai iš pirmaujančių mokslinių tyrimų centrų.

SOX projektui (Trumpojo nuotolio neutrino svyravimai su boreXino) buvo reikalingas dirbtinis antineutrino šaltinis – cerio-144 radionuklidas, kurį gamino "Mayak". Matyt, eksperimentas baigėsi nesėkme. Tikėtina, kad rutjeno-106 išmetimas 2017 m. Rugsėjo pabaigoje yra būtent susijęs su šių darbų atlikimu.

Žinomi faktai yra tokie. 2018 m. Vasario 1 d. SOX projektas buvo nutrauktas "dėl to, kad neįmanoma pagaminti radioaktyviųjų šaltinių, turinčių reikiamų savybių" [3]. Paskelbtame pranešime spaudai pažymima, kad 2017 m. Gruodžio mėn. "Mayak" pranešė, kad negalės gaminti reikalingos kokybės ir kiekio cerium-144 radionuklidų, o tai turėtų lemiamą vaidmenį SOX projekte.

Tiesiogiai prieš dvi dienas iki 2018 m. Sausio 31 d. Rusijos mokslų akademijos (IBRAE RAS) instituto problemos saugaus branduolinės energijos plėtros klausimais surengtas pirmasis Tarptautinės nepriklausomos komisijos posėdis, skirtas tyrinėti izotopų "Ru-106" atsiradimą 2017 m. Rugsėjo-spalio mėn.

Šioje komisijoje dalyvavo vedantys radiacinės saugos ekspertai, tiek Rusijos, tiek užsienio. Konkrečiai, darbe dalyvauja Prancūzijos ir Vokietijos priežiūros tarnybų ekspertai (ISRN ir BFS). 2017 m. Spalio mėn. Jie buvo pirmieji, kurie pranešė apie ruteno nutekėjimo aptikimą ir pateikė modelio skaičiavimus, kuriuose nurodomas išleidimo šaltinis.

Anksčiau, remiantis kompiuteriniais modeliais, prancūzų ekspertai teigė, kad Rusijoje radikaliai buvo radioaktyviosios medžiagos – kažkur tarp Volgos ir Uralo, o rutēnio-106 kiekis išleidimo vietoje buvo nuo 100 iki 300 terabekerelių (TBk). Vokietijos ekspertai savo ruožtu pasiūlė, kad išleidimas prasidėjo kažkur pietiniame Uralyje, tačiau padarė išlygą, kad tai galėjo įvykti kažkur kitur Rusijos pietuose ar Kazachstane. Vienas iš pagrindinių įtariamųjų į nuotėkį buvo gamybinė asociacija "Mayak", įsikūrusi pietuose Uralo.

Pirmieji tarptautinės komisijos darbo rezultatai buvo paskelbti spaudoje IBRAE RAN interneto svetainėje, kuri, matyt, tapo ilgų diskusijų ir kompromisų rezultatu. Komisija pažymėjo, kad, remiantis turimais duomenimis, bet kokios pasekmės visuomenės sveikatai nėra įtrauktos. Hipotezė apie "medicininę" "Ru-106" kilmę – kaip medicininį, terapinį šaltinį – praktiškai neįmanoma (nieko nebuvo pasakyta apie palydovo versiją, tačiau anksčiau ji buvo atmeta TATENA).

Tarptautinė rutjeno komisija paskelbė pirmąsias išvadas. Iš svetainės ibrae.ac.ru

Komisija, remdamasi matavimais, atliktais Rusijoje ir kitose Europos šalyse, padarė išvadą, kad visa rugsėjo pabaigoje-2017 m. Spalio mėn. Pradžioje aptiktoje "Ru-106" veikloje yra apie 100 TBq. Skirtingose ​​šalyse atliktų modelių skaičiavimai yra suderinti vienas su kitu, tačiau dėl didelių neaiškumų šiuo metu negalima daryti išvados apie tikslią rutenio šaltinio vietą.

Komisijos išvadoje pažymima, kad kai kuriose šalyse "Ru-106" buvo rasta maža Ru-103 priemaiša. Ru-106 / Ru-103 aktyvumo santykis buvo toks pat ir atitiko santykinai šviežio panaudoto branduolinio kuro savybes.

Tarptautinė komisija taip pat nusprendė surinkti ir patikrinti visus turimus duomenis, sukurti bendrą duomenų bazę ir įvertinti šių duomenų kokybę. Ekspertai susisiekia su "Roshydromet" prašymu pateikti duomenis apie vietines meteorologines sąlygas ir papildomus duomenis apie nusodinimo mėginių matavimus. Papildomi matavimai atliekami vietose, kur Ru-106 rasta Čelebinsko srityje, aukščiau (palyginti su vėjo kryptimi). Komisija taip pat manė, kad yra naudinga iš Rumunijos atlikti "Ru-106" kritulių matavimus, nes ten yra didelės "Ru-106" veiklos vertės.

"Pagal" Rosgidromet "rugsėjo pabaigoje Čeliabinske regione buvo pastebėtas specifinis atmosferos oro srauto reiškinys. Komisija mano, kad į šiuos duomenis reikėtų atsižvelgti ir toliau svarstyti" pažymėjo pareiškime. Sprendime tai pabrėžiama "Rostechnadzor atliko patikrinimus į įrenginius Federacinės valstybinės унитарного įmonės PO Mayak ir SSC RIAR Dimitrovgradas, apimantis laikotarpį nuo rugpjūčio iki 2017 m. Lapkritį, kuris neatskleidė jokių nukrypimų nuo įprastų technologinių procesų."

Komisija nusprendė dirbti atvirai ir informuoti visuomenę apie rezultatus bei išvadas, o kitas savo posėdis įvyks 2018 m. Balandžio 11 d. Maskvoje [4, 5]. Tačiau, nors ypatingas atvirumas nematomas, žurnalistai žvalgyboje gauna papildomos informacijos.

Dar kartą nėra jokios priežasties sakyti, kad rutēnio-106 išleidimas buvo reali grėsmė visuomenei ar net personalui. Problema visiškai kitokia: rimtai susirūpinimą kelia tai, kaip mūsų oficialios institucijos reaguoja į tokius incidentus ir informuoja Rusiją bei tarptautinę visuomenę apie juos.

Prancūzijos ekspertų išvados dėl rutēnio-106 padėties

2018 m. Vasario 6 d. Buvo paskelbta IRSN (Prancūzijos branduolinės ir radiacinės saugos instituto) interneto svetainės ataskaita, kurioje pateikiami Prancūzijoje ir kitose Europos šalyse surinkto rotieno-106 kilmės tyrimo rezultatai [1]. Preambulėje teigiama, kad ataskaita buvo pateikta pirmame ministrų pirmojo tarptautinės komisijos posėdyje sausio 31 d. Verta pažymėti, kad ataskaita buvo parengta gero profesionalumo lygiu. Išvados yra gana pagrįstos, išdėstytos teisingai ir atsargiai.

Rusijos pusė nepateikė nieko tokio pobūdžio, bent jau viešai apsvarstyti.

Ataskaitoje galima atkreipti dėmesį į šiuos svarbius dalykus.

  1. Ruteno-106 koncentracijos neturėtų turėti įtakos žmonių sveikatai ir aplinkai. Tačiau tai, kad radionuklidas buvo aptiktas tokiame didžiulėje teritorijoje, rodo, kad aktyvumas išsiskyrė buvo labai didelis (1 p.).
  2. Svarbiausios veiklos dalies – 100-300 TBq (trilijonų bekerelio) – paleidimas gali vykti nuo 2017 m. Rugsėjo 25 d. Iki 28 d. Ir baigiasi ne daugiau kaip 24 valandas (10 p.).
  3. Daugeliui stebėjimo taškų mėginių ėmimo laikas viršijo laiką, per kurį rutenis buvo atmosferoje. Atsižvelgiant į šį veiksnį, pastebimas mažėjantis rutiono koncentracijos gradientas iš rytų į vakarus. Pirmieji Ru-106 stebėjimai buvo užregistruoti Rusijoje rugsėjo 23 d. Kyshtyme, rugsėjo 25 d. Argayashe ir rugsėjo 26 d. Bugulma, Dema (Ufa), Metlino ir Novogorny srityje (2 lentelė 7 psl.). Visos išvardytos stotys yra Uralo pietuose. Šie nuosėdos yra didžiausias visų matavimų veikloje (6 psl.). Kitose šalyse (ypač Rumunijoje), atsižvelgiant į pataisą, Ru-106 koncentracija buvo mažesnė (3 pav. 5 psl.), O vėliau Ru-106 buvo atrasta.Taigi hipotetinis išleidimas iš Vakarų Europos teritorijos yra mažai tikėtinas (5 pav., 9 psl.).
  4. Kompiuteriniai modeliavimo metodai, pagrįsti meteorologiniais duomenimis, parodė, kad Pietryčių Uralo išlaisvintas radioaktyvumas galėjo išplisti visoje Europoje ir už jos ribų (6 pav., P. 11-12).
  5. Dujų RuO formavimas4 galima esant tam tikroms sąlygoms esant aukštesnei kaip 100 ° C temperatūrai ir žymiai padidėjus aukštesnei kaip 120 ° C temperatūrai. Tai gali atsirasti normaliomis vitrifikacijomis tirpaluose, kuriuose yra dalijimosi produktų. Todėl atliekant šį procesą reikalingos specialios priemonės: specialių priedų naudojimas, speciali procesinių dujų valymas ir tt Tačiau RuO parinkimas4 Jis taip pat gali atsirasti, kai tirpalas, kuriame yra skilimo produktų, yra nepakankamai aušinamas. Toks avarinis scenarijus gali atsirasti tiek procesuose, susijusiuose su degalų apdorojimu, tiek gaminant šaltinius iš tirpalų, kuriuose yra dalijimosi produktų. Ir dujinis RuO4 nebus užfiksuoti oro filtrais, o kiti radionuklidai (cezis, stronciomas ir tt) bus veiksmingai užfiksuoti tokiais filtrais.Tai paaiškina faktą, kad rutenas yra vienintelis radionuklidas, susidarantis iš tokios avarijos (14 p.).
  6. Ruteno-106 kilmės medicininių šaltinių hipotezė yra nerealu. Šio tipo šaltiniai veikia nuo kelių MBC (megabekkereli) iki kelių dešimčių MBq kiekvieno, ir nėra informacijos apie kitus medicininius šaltinius (13 psl.) (Akcentuojant aktyvumą – nuo 100 iki 300 TBq).
  7. Ruteno išsiskyrimo hipotezė dideliu aukščiu (pvz., Palydovinio sunaikinimo rezultatas) yra nerealus dėl kelių priežasčių: tokie radijo izotopų termoelektriniai generatoriai palydovuose nėra naudojami; šiuo atveju nėra trumpalaikio izotopo rutenio-103 mišinio; jei patenka į palydovą, vertikalus ir horizontalus rutenio-106 pasiskirstymas atmosferoje būtų visiškai kitoks (18 p.).
  8. Vienintelė patikima hipotezė rodo, kad atmosferoje roteno-106 atsiradimo priežastis parodo apšvitinto kuro perdirbimo procesą (įskaitant jo šaltinių gamybą) (15 p.).
  9. Aptiktas rutēnio-103 kiekis (vidutiniškai 4000 kartų mažesnis už rutēnio-106 kiekį) rodo, kad PBK ekspozicija prieš perdirbimą buvo nedidelis metų skaičius (17 p.) – greičiausiai apie 2 metus (16 p.).Tai yra visiškai įmanoma, gaminant radioaktyviuosius šaltinius. Prancūzijoje SND ekspozicija yra 7-10 metų.
  10. Ypač svarbu analizuoti cirio-144 gamybą aukštos aktyvumo šaltiniui gaminti, kurį planuojama surengti "Mayak" 2017 m. (17 p.).

"Versija atrodo labai tikra ir daug aiškina"

Dėl pastabų apie įvykius, susijusius su tyrimu, mes kreipėmės į galvą. Branduolinių tyrimų instituto radioaktyviųjų izotopų komplekso laboratorija, RAS Borisas Zhuikovas.

Naujausios Figaro publikacijos [1] versija rotueno-106 kilmę atrodo gana tikra ir labai aiškinama. Ši versija yra tai, kad rutēnium-106 buvo išleistas procese, kai buvo gautas radionuklidas "cerium-144" "Mayak PO" (pusinės eliminacijos laikas yra 285 dienos), kad būtų pagaminta antineutrino šaltinis. Šis šaltinis buvo reikalingas brangiai ir svarbiai jungtiniam prancūziškai ir itališkam eksperimentui Gran Sasso mieste (Italija) [2].

Jau seniai buvo aišku, kad registruotas rutenio-106 išmetimas gali būti susijęs tik su gana didelio panaudoto branduolinio kuro (PBK) kiekio apdorojimu. Hipotezės apie tokio didelio kiekio rutenio-106 kilmę – medicinos šaltinių sunaikinimą ar palydovo naikinimą – atrodo visiškai nerealu.Kaip mes rašėme anksčiau [6], "labai tikėtina, kad šis rutjeno-106 išleidimas kilo iš nepakankamai senų panaudoto branduolinio kuro (1,5-7 metų) arba technologinių sprendimų (rafinatų), susidariusių perdirbant panaudotą branduolinį kurą, perdirbimo".

Tačiau neseniai tarptautinės komisijos ataskaitoje [4, 5] teigiama, kad kartu su ruteniu-106 išmetamų teršalų metu taip pat buvo rasta dar mažiau trumpalaikio izotopo rutenio-103. Pasak Rusijos atstovų, tai rodo, kad "Mayak" negali būti paleistas, nes panaudoto kuro ekspozicija prieš perdirbant yra maždaug 6 ar daugiau metų, o rutenas-103 šiuo metu visiškai suskaidė.

Iš tiesų, "Mayak" sistemoje jie reguliariai apdoroja senstančias SNF stiklinimo krosnyje. Technologijos procese grynas rutenis-106 gali būti išleistas kaip lakusis RuO oksidas.4. Siekiant užkirsti kelią tai, į krosnį įpilama išlydyta masė – medžiaga, mažinanti rutēnį žemesne valente, kuris slopina jo nepastovumą.

Be to, apdorojimo technologijoje yra pateiktas specialus RuO surinkimo modulis.4 ant sorbento. Žinoma, viskas gali nutikti, bet tai atrodytų gana keista, jei prieš perdirbant PBK nebūtų pakankamai kondicionuojamas, o reduktorius nebuvo įvestas, o RuO sugėrimo modulis4 neveikia.Galų gale, ši technologija laikoma atliekomis: aukštos kvalifikacijos specialistai iš "Mayak", Visuomenės neorganinių medžiagų tyrimo instituto, vardu A. A. Bochvaras ir kitos institucijos dirbo daugelį metų, kad ją būtų galima derinti.

Kitas dalykas, kai atliekamas specialus, nestandartinis apdorojimas. "Cerium-144" radionuklidas ilgą laiką buvo išgautas iš panaudoto branduolinio kuro, tačiau šiuo atveju reikėjo naujo technologinio lygio. Pirma, reikalingas didelis šio radionuklido kiekis ir, antra, buvo reikalaujama gauti produktą iš palyginti naujo PBK. Faktas yra tai, kad jei mes priimsime perdirbti senąjį panaudotą branduolinį kurą, tada į gautą cerijį-144 bus daug stabilių izotopų cerium-140, cerium-142 ir kitų priemaišų, o šaltinis nebus kompaktiškas. Tada aišku, kodėl šiuo atveju panaudotas branduolinis kuras buvo apdorotas trumpiau.

Iš principo žinoma cheminė technologija, skirta ceriumui-144 atskyrimui nuo SNF. Paprastai ceris išgaunamas iš vandeninių rūgštinių SNF tirpalų, paverčiant jį į keturvalenę Ce+4. Dėl to į vandeninį tirpalą įeina įvairūs oksidatoriai. Bet tuomet tuo pačiu metu gali susidaryti RuO4, kuris yra lakusis, o reduktorius (kaip stiklinimo procese) negali būti įvestas – kitaip, tokiu būdu negalima ekstrahuoti kerio.Jei tuo pačiu metu kaitinami vandeniniai tirpalai, tada rutenis skris.

Iš "karštų" kamerų ventiliacijos išėjimo, kur paprastai atliekamas perdirbimas, žinoma, yra ir filtrai, tačiau jei tai tik paprasti aerozoliniai filtrai, o ne specialus RuO sorbentas4 (kaip ir stiklinimo krosnyje), jie visiškai netenka ruteno-106. Prancūzijos mokslininkų žinia teigia, kad norint gauti norimą kiekį cerio-144 (kuris yra šimtai tūkstančių ūglių), reikėjo perdirbti kelias tonus panaudoto branduolinio kuro, tačiau tai nebuvo įmanoma. Tiek, kiek dydis, tai visiškai atitinka sąmatoje rutēnio-106 kiekį, pastebėtą išleidimo metu – 100-300 terabekverelių (3000-8000 kūrių), atsižvelgiant į derliaus skirtumą, pusėjimo trukmę ir tai, kad, žinoma, neatsitiko ne visi rutenis. Taigi viskas iš esmės atrodo reali.

Be to, norint patvirtinti ar paneigti šią galimybę, būtina išsamiai išnagrinėti cerium-144 identifikavimo technologiją ir jos įgyvendinimo sąlygas.

Borisas Zhuikovas


1. Ar Prancūzijos-Italijos komuna vadovauja oro taršos šaltiniui 106?
2. SOX projektas.
3. SOX pranešimas spaudai – 2018 m. Vasario 1 d.
4. Pranešimas spaudai anglų kalba. kalba.
5. Pranešimas spaudai rusų k.
6. B.Žuikovas "Nepriklausoma komisija yra reikalinga" // Trv-Mokslas, Nr. 244, 2017 m. Gruodžio 19 d.


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: