Megmutatkozik a ruténium-106 rejtelme?

Megmutatkozik a ruténium-106 rejtelme?

Natalia Demina, Boris Zhuikov
"Trinity Option" № 3 (247), 2018. február 13

Natalia Demina

Natalia Demina

Lásd még a korábbi anyagokat ebben a témában: "Hol származhat ruténium", "Egy független bizottságra van szükség" (Zhuikov Zsigmond 2017. végén), "Titokzatos ruténium" (Rosatom sajtótájékoztatója és a "Mayak" ), Borisz Zhuikov válaszait az újság olvasói új kérdéseire.

Nincs semmi titok, ami idővel nem válna nyilvánvalóvá. Február 2, 2018 francia újság Le figaro publikálta a ruténium-106 szivárgás vizsgálatának eredményeit [1]. A francia nukleáris fizikusok véleményére hivatkozva az újság olyan változatot terjesztett elő, amely szerint a kiadás forrása végül Mayak volt, de ez a külföldi tudományos kutatási kísérettel kötött szerződés keretében végzett munka eredménye volt.

A Le Figaro-ban megjelent cikk befejezi a ruténium-leadási esetet?

Figaro szerint Mayak-ban a Cerium-144-et az Atomic és Alternatív Energia Bizottság (CEA) és az Olasz Nemzeti Nukleáris Fizikai Intézet (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare , INFN).

2012-ben két intézet összesen 5 millió eurós támogatást kapott az Európai Kutatási Tanácstól (European ResearchA Tanács, az ERC) egy új kísérletet folytat a már meglévő "Borexino" érzékeny detektorral (Borexino), amelynek segítségével a Föld belsejéből a napsemleges neutrínókat és antineutrinokat egy földalatti laboratóriumban tanulmányozták a Gran Sasso-hegységben (Olaszország). A projekt 2017-ben kezdődött, és két év alatt elkészül; talán ez új korszakot nyit a részecskefizika és a kozmológia területén [2]. A projektben orosz tudósok vettek részt vezető kutatóközpontokból.

A SOX projekt esetében (Short Distance Neutrino Oscillations with boreXino) antineutrin mesterséges forrásra volt szükség – egy cérium-144 radionuklid, amelyet Mayak készített. Úgy tűnik, a kísérlet kudarcba fulladt. Lehetséges, hogy a ruténium-106 emisszió 2017. szeptember végén pontosan kapcsolódik ezeknek a munkáknak az elvégzéséhez.

Az ismert tények a következők. 2018. február 1-jén megszűnt a SOX projekt, "mivel nem áll rendelkezésre a szükséges jellemzőkkel rendelkező radioaktív forrás" [3]. A projekt sajtóközleményében megjegyzendő, hogy 2017 decemberében a Mayak bejelentette, hogy nem képes cerium-144 radionuklid előállítására a szükséges minőséget és mennyiséget meghatározó szerepet játszani a SOX projektben.

Szó szerint két nappal azelőtt 2018. január 31-én az Osztrák Tudományos Akadémia Biztonsági Fejlesztési Intézetében (IBRAE RAS) tartották a Nemzetközi Független Bizottság első ülését 2017 szeptember-októberében az Európán belüli Ru-106 izotóp kialakulásának tanulmányozására.

Vezető, orosz és külföldi sugárbiztonsági szakértők vettek részt ebben a bizottságban. Különösen a francia és a német ellenőrző szolgálatok (ISRN és BFS) szakértői vesznek részt a munkában. 2017 októberében először jelentették be a ruténium szivárgás kimutatását, és modellszámításokat szolgáltattak, amelyek a kiadás forrását jelezték.

Korábban számítógépes szimulációk alapján a francia szakértők azt sugallták, hogy a radioaktív kibocsátás Oroszországban – valahol a Volga és az Urál között zajlott le, és a felszabadulási ponton a ruténium-106 mennyisége 100-300 terabekkerel (TBk) volt. A német szakértők viszont azt állították, hogy a kibocsátás valahol a déli Urálokon történt, fenntartva azonban, hogy ez történhet máshol Dél-Oroszországban vagy Kazahsztánban. A szivárgás egyik legfőbb gyanúsítottja a "Mayak", amely a déli Urálban található.

A nemzetközi bizottság munkájának első eredményeit az IBRAE RAN weboldalának sajtóközleményében tették közzé, amely nyilvánvalóan hosszú tárgyalások és kompromisszumok eredménye volt. A Bizottság megjegyezte, hogy a rendelkezésre álló adatok alapján kizárják a közegészségügyre gyakorolt ​​esetleges következményeket. A Ru-106 orvosi és terápiás forrásának "orvosi" eredetére vonatkozó hipotézis gyakorlatilag lehetetlen (a műholdról szóló verzióról nem mondtak semmit – azonban a NAÜ elutasította azt).

A nemzetközi ruténiumbizottság közzétette az első megállapításokat. Az ibrae.ac.ru oldalról

A Bizottság az Oroszországban és más európai országokban végzett mérések alapján arra a következtetésre jutott, hogy a szeptembertől 2017 elejéig észlelt Ru-106 teljes aktivitása körülbelül 100 TBq. A különböző országokban végrehajtott modellkalkulációk egymással összhangban vannak, de a nagyfokú bizonytalanságok miatt jelenleg nem lehet megállapítani a ruténium forrás pontos helyét.

A Bizottság megkötésekor meg kell jegyezni, hogy egyes országokban a Ru-103-ban kis adalékanyagot találtak a Ru-106-ban. A Ru-106 / Ru-103 aktivitás aránya megegyezik a viszonylag új, kiégett nukleáris üzemanyag jellemzőivel.

A Nemzetközi Bizottság úgy határozott, hogy minden rendelkezésre álló adatot össze kell gyűjteni és ellenőrizni, egységes adatbázist kell létrehozni és értékelni kell ezen adatok minőségét. A szakértők kapcsolatba lépnek a Roshydromet-tel azzal a kéréssel, hogy adatokat szolgáltassanak a helyi meteorológiai körülményekről és további adatokat a lerakódási minták méréséről. A fenti pontokon (szélirányra vonatkoztatva) további méréseket végzünk azokon a helyeken, ahol a Chelyabinsk régióban Ru-106 található. A Bizottság úgy ítélte meg hasznosnak, hogy Romániából méréseket szerezzen a Ru-106-ra, az ott található Ru-106-aktivitás nagy értékei miatt.

"A Rosgidromet szerint szeptember végén a cseljabinszk régióban a levegő lefelé irányuló légáramlási jelensége volt megfigyelhető, a Bizottság úgy véli, hogy ezeket az adatokat további megfontolásra kell figyelembe venni," megjegyezte a nyilatkozatban. A határozat hangsúlyozza ezt "A Rostechnadzor ellenőrzéseket hajtott végre a PO Mayak szövetségi állami közintézmény és a Dimitrovgrad SSC RIAR létesítményeiben, amelyek 2017 augusztustól novemberig terjedő időszakot fedeztek fel, amely nem mutatott ki eltérést a normál technológiai folyamatoktól."

A Bizottság úgy határozott, hogy nyíltan dolgozik, tájékoztatja a nyilvánosságot az eredményekről és a következtetésekről, és 2018. április 11-én Moszkvában tartja a következő ülését [4, 5]. Bár a különleges nyitottság nem látható, és az újságírók további információkat kapnak körforgalomban.

Még egyszer nincs ok azt mondani, hogy a ruthenium-106 felszabadítása valóságos veszélyt jelentett a közvéleménynek vagy akár a személyzetnek. A probléma teljesen más: súlyos aggodalomra ad okot, hogy hivatalos szervezeteink reagálnak az ilyen eseményekre, és tájékoztatják róluk az orosz és a nemzetközi nyilvánosságot.

A francia szakértők következtetései a ruténiummal kapcsolatos helyzetről 106

2018. február 6-án jelentést tettek közzé az IRSN (Franciaország nukleáris és sugárterhelésbiztonsági intézete) weboldaláról a ruthenium-106 származásának vizsgálatáról, amelyet Franciaországban és más európai országokban találtak [1]. A preambulum szerint a jelentést január 31-én nyújtották be a fent említett nemzetközi bizottság első ülésén. Érdemes megjegyezni, hogy a beszámoló jó szakmai színvonalon készült. A következtetések meglehetősen ésszerűek, helyesen és eléggé pontosak.

Az orosz fél nem nyújtotta be az ilyen jellegűeket, legalábbis a nyilvánosság számára.

A jelentés az alábbi fontos szempontokat veszi figyelembe.

  1. A ruthenium-106 megfigyelt koncentrációknak nincs hatásuk az emberi egészségre és a környezetre. De az a tény, hogy a radionuklid ilyen hatalmas területen észlelhető, azt sugallja, hogy a kibocsátás aktivitása nagyon magas volt (1.
  2. A tevékenység legjelentősebb része 100-300 TBq (billió becquerel) felszabadulása 2017. szeptember 25-28. Között és legfeljebb 24 óra (10. o.) Között jelentkezhet.
  3. Számos megfigyelési pont esetében a mintavételi időszak meghaladta azt az időt, amely alatt a ruténium jelen volt a légkörben. Figyelembe véve ezt a tényezőt, észrevehetően csökken a ruténium-koncentráció gradiense keletről nyugatra. Az Ru-106 első észrevételeit szeptember 23-án Oroszországban rögzítették a Kyshtymben, szeptember 25-én Argayashban és szeptember 26-án Bugulma-ban Dema (Ufa), Metlino és Novogorny területén (2. táblázat, 7. oldal). Az összes felsorolt ​​állomás az Urálól délre található. Ezek a lerakódások a legmagasabbak az összes mérés során (6. Más országokban (különösen Romániában), a korrekció figyelembevételével, a Ru-106 koncentrációja alacsonyabb volt (5. ábra, 3. ábra), és később felfedezték az Ru-106-at.Így valószínű, hogy Nyugat-Európából egy hipotetikus felszabadulás nem valószínű (5. ábra, 9. oldal).
  4. A meteorológiai adatokon alapuló számítógépes szimulációk azt mutatták, hogy a déli Urálban kibocsátott radioaktivitás Európa-szerte és azon túl is széles körben elterjedhetett volna (11-12.
  5. A gáznemű RuO képződése4 bizonyos körülmények között 100 ° C feletti hőmérsékleten és 120 ° C feletti hőmérsékleten jelentősen megemelkedhet. Ez a hasadási termékeket tartalmazó oldatok normál vitrifikációjában fordulhat elő. Ezért ennek a folyamatnak a végrehajtása érdekében különleges intézkedésekre van szükség: speciális adalékanyagok, a feldolgozott gázok speciális tisztítása stb. Mindazonáltal a RuO4 Ez akkor is előfordulhat, ha a hasadási termékeket tartalmazó oldat nem elég hűtött. Ilyen vészhelyzeti forgatókönyv történhet mind az üzemanyagfeldolgozáshoz kapcsolódó folyamatok, mind a hasadási termékekből származó források gyártása során. És gáznemű RuO4 a levegőszűrők nem fogják befogni, míg más radionuklidokat (cézium, stroncium, stb.) hatékonyan rögzítenek az ilyen szűrők.Ez magyarázza azt a tényt, hogy a ruténium az egyetlen olyan radionuklid, amely az ilyen vészhelyzetből származó kibocsátásokban jelen van (14.
  6. A ruténium-106 eredetének orvosi forrásokból eredő hipotézise irreális. Az ilyen típusú források több MBC-ből (megabekkereli) és több tucat MBq-ig terjednek, és nincs információ más orvosi forrásokról (13) (kiemelve az aktivitást – 100-tól 300 TBq-ig).
  7. A ruténium felszabadulása magas magasságon (pl. A műhold megsemmisítésének eredményeképpen) több okból nem reális: az ilyen radioaktív izotóp termoelektromos generátorokat egyáltalán nem használják a műholdakon; ebben az esetben a ruténium-103 rövidlati izotóp keveréke nem lenne jelen; egy műhold leesése esetén a ruténium-106 függőleges és vízszintes eloszlása ​​a légkörben teljesen más lenne (18.
  8. Az egyetlen elfogadható hipotézis a ruténium-106 légkörben való megjelenésének oka, amely a besugárzott üzemanyag újrafeldolgozásának folyamatát jelenti (beleértve a források előállítását is) (15.
  9. A ruténium-103 észlelt tartalma (átlagosan 4000-szer kisebb, mint a ruténium-106 tartalom) azt sugallja, hogy az SNF kitettsége az újrafeldolgozás előtt csak kis számú év volt (17.Ez teljesen lehetséges a radioaktív források előállításában. Franciaországban az SNF expozíciója 7-10 év.
  10. Különös jelentőséggel bír a nagy aktivitású forrás előállítására szolgáló cérium-144 termelés elemzése, amelyet a Mayak-ban 2017-ben terveztek (17.

"A verzió nagyon valóságosnak tűnik és sokat magyaráz"

A vizsgálathoz kapcsolódó eseményekre vonatkozó megjegyzésekért a fejjel fordultak. A Nukleáris Kutató Intézet radio-izotóp komplexének laboratóriuma, RAS Borisz Zhuikov.

A ruthenium-106 eredetének változata, melyet Figaro [1] közelmúltban közzétett, meglehetősen valódinak tűnik és sokat magyaráz. Ez a változat az, hogy a ruténium-106-at felszabadították a Mayak PO cérium-144 radionuklid vételére (a felezési idő 285 nap), amely egy antineutrinforrás előállítására alapul. A forrást a drága és fontos közös francia-olasz kísérlethez szükséges a Gran Sasso-ban (Olaszország) [2].

Régóta világos, hogy a rögzített ruténium-106 emisszió csak egy eléggé jelentős mennyiségű elhasznált nukleáris fűtőanyag (SNF) feldolgozásával kapcsolható össze. Az ilyen nagy mennyiségű ruténium-106 – az orvosi források megsemmisülése vagy a műhold megsemmisítése – hipotézise teljesen irreális.Ahogy korábban írtuk [6], "nagyon valószínű, hogy a ruténium-106 felszabadulása a nem elég időskorú kiégett nukleáris üzemanyag (1,5-7 év) vagy a kiégett nukleáris üzemanyag feldolgozása során keletkező technológiai megoldásokból (raffinátumok) újrafeldolgozásából származik."

De egy nemzetközi bizottság egyik legfrissebb jelentése [4, 5] megállapítja, hogy a ruténium-106 mellett néhány rövid életű ruténium-103 izotóp található a kibocsátásban is. Az orosz fél képviselői szerint ez azt sugallja, hogy a kibocsátás Mayaknál nem fordulhat elő, mivel a kiégett fűtőelemek kitermelése az újrafeldolgozás előtt kb. 6 év vagy annál több, és a ruténium-103 teljesen elbomlik ebben az időben.

Valójában a Mayak-ban rendszeresen feldolgozzák a jó öregségi SNF-t egy vitrifikációs kemencében. A technológia során a tiszta ruthenium-106 szabadulhat fel illékony RuO-oxid formájában.4. Ennek megakadályozása érdekében a megolvadt tömeget beviszik a kemencébe – olyan anyag, amely csökkenti a ruténiumot alacsonyabb valenciájú állapotba, ami elnyomja annak volatilitását.

Ezenkívül a feldolgozó technológia egy speciális modulot biztosít a RuO rögzítésére.4 a szorbensen. Természetesen minden megtörténhet, de különösnek tűnhet, ha az SNF-t nem kellően kondicionáljuk az újrafeldolgozás előtt, és a redukálószert nem vezettük be, és az RuO4 nem működött.Végül is a technológia hulladéknak minősül: magasan képzett szakemberek a "Mayak" -tól, az All-Russian Szervetlen Anyagok Kutató Intézetétől. A. A. Bochvar és más intézmények évek óta dolgoznak a hibakereséshez.

Egy másik dolog, amikor speciális, nem szabványos feldolgozást végeztek. A Cerium-144 radionuklid hosszú ideig a kiégett nukleáris üzemanyagból származott, de ebben az esetben új technológiai szintre volt szükség. Először is nagy mennyiségű radionuklidra volt szükség, másrészt pedig egy viszonylag friss SNF-ből származó terméket kellett beszerezni. Az a tény, hogy ha a régi kiégett fűtőelem újrafeldolgozására vennünk, akkor a kapott 144 cériumben számos stabil izomer cérium 140, cérium 142 és más szennyeződés lesz, és a forrás nem lesz kicsi. Ezután világos, hogy ebben az esetben a kiégett nukleáris üzemanyagot rövidebb késéssel dolgozták fel.

A cérium 144-et SNF-től elválasztó kémiai technológia elvileg ismert. Általános szabályként a cériumot SNF vizes savas oldataiból extraháljuk, majd Ce+4. Ehhez különféle oxidálószereket viszünk be a vizes oldatba. De ugyanakkor RuO alakulhat ki4, amely illékony, és a redukálószer (mint a vitrifikációs eljárás) nem vezethető be – egyébként a cérium nem távolítható el ilyen módon.Ha ugyanakkor a vizes oldatokat melegítjük, akkor a ruténium repülni fog.

A "forró" kamrák szellőzésének kilépésekor, ahol a feldolgozást általában végzik, persze vannak szűrők, de ha ezek csak rendes aeroszolszűrők, és nem egy speciális szorbens a RuO számára4 (mint egy vitrifikációs kemencében), nem fogják teljesen elnyelni a ruténium-106-ot. A francia tudósok üzenete szerint a kívánt cerium-144 (azaz több százezer curie) mennyiség elérése érdekében több tonna elhasznált nukleáris üzemanyagot kellett feldolgozni, de ez nem volt lehetséges. Nagymértékben ez eléggé megegyezik a felszabadulásban megfigyelt ruténium-106 mennyiségével – 100-300 terabekkelvin (3000-8000 curie), figyelembe véve a hozamok különbségét, a felezési időt és azt a tényt, hogy természetesen nem minden ruténium repült el. Tehát minden elvileg valódinak tűnik.

Ezen lehetőség megerősítése vagy megcáfolása érdekében részletesen elemezni kell a cerium-144 azonosítására szolgáló technológiát és annak végrehajtási feltételeit.

Borisz Zhuikov


1. Une commande franco-italienne à l'origine de la pollution au ruthénium 106?
2. A SOX projekt.
3. SOX Sajtóközlemény – 2018. február 1.
4. Sajtóközlemény angol nyelven. nyelvet.
5. Sajtóközlemény oroszul.
6. B. Zhuikov "Független Bizottság szükséges" // TrV-Science, No. 244, december 19, 2017.


Like this post? Please share to your friends:
Vélemény, hozzászólás?

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