Гомельский химический завод за время своей работы накопил в отвалах около 15 миллионов тонн отходов. Их утилизация представляется важной проблемой не только экологического, но и экономического значения. Практический интерес представляет собой использование этих отходов для производства строительных материалов. Однако мировой опыт показывает, что бездумное использование такого рода отходов в строительстве приводило, например, в Швеции и США к тому, что в построенных из такого материала зданиях концентрации радона превышала ПДК в сотни, а то и тысячи раз [1]. В этой связи представляет большой практический интерес исследование радиоактивности вещества отвалов и оценка их потенциальной опасности с точки зрения потенциальной эманации радона.
Строительные материалы по содержанию радиоактивных материалов делятся на три категории: пригодные для строительства жилых зданий; пригодные для строительства промышленных объектов; пригодные для строительства мостов, автострад и подземных объектов. Радиоактивность сырья для производства стройматериалов определяется присутствием в нем изотопов, принадлежащих рядам урана-радия, тория и изотопа 40К. Активность изотопа 40К определяется по гамма-излучению с энергией 1460,8 кэВ. Изотопы ряда урана-радия имеют линии гамма-излучения с энергиями 242, 295, 351 и 609 кэВ. Наиболее интенсивные линии гамма-излучения изотопов ряда тория имеют энергии 238, 338 и 583 кэВ. Энергетическое разрешение сцинтилляционного детектора бета-гамма-спектрометра МКС-АТ1315, на котором производились измерения, не дает возможности разделить линии гамма-излучения изотопов ряда урана-радия от линий гамма-излучения изотопов ряда тория. Возникающую проблему можно решить, используя различие соотношений интенсивности линий гамма-излучения изотопов рядов урана-радия и тория в различных энергетических диапазонах. Например, выделив в анализируемом спектре суммарные пики от линий с энергиями 238 и 242 кэВ, а также с энергиями 583 и 609 кэВ можно составить систему из двух уравнений с двумя неизвестными и, решив его, определить искомые активности.
Этот метод был опробован при обработке спектров образцов суперфосфата, исходного сырья для его производства, поступающего из Кавдорского месторождения (г. Апатиты, Россия), а также отходов его переработки. Выполненные вычисления показали работоспособность метода. Коэффициент для оценки годности материала для производства строительных материалов (K) вычислялся по формуле [2]:
K = (AU-Ra/370) + (ATh/259) + (AK/4810), где AU-Ra, ATh, AK — удельные активности урана-радия, тория, калия соответственно.
Полученные результаты приведены в таблице.
Таблица
Удельные активности образцов, Бк/кг
| Образец | Уран-радий | Торий | Калий | К | |
| Сырье | 15±8 | 70±21 | <100 | <0,44 | |
| Суперфосфат | 29±10 | 37±12 | <100 | <0,32 | |
| Отходы | 19±9 | <10 | <100 | <0,14 | |
На основе полученных результатов можно сделать предварительный вывод о возможности использования отходов переработки, полученных при производстве суперфосфата, в строительстве. Это позволит улучшить экологическую обстановку в районе складирования отходов переработки, а также сэкономит значительные материальные ресурсы. Для получения более достоверных выводов о применимости отходов производства суперфосфата в строительстве необходимо дальнейшее развитие метода обработки спектров, а также выполнение большого объема измерений, в частности, радона на территории отвалов.
Литература
- Радиация. Дозы, эффекты НРБ-76/87 и ОСП-72/87. М.: Энергоатомиздат, 1988.
Авторы: М.А. Батурицкий, В.Н. Калинин, В.А. Савастенко
Источник: Материалы IV международного симпозиума «Актуальные проблемы дозиметрии». Мн.: Триолета, 2003. — С. 22.
