"Водный промысел": история производства радия в республике Коми

В начале XX в. популярностью пользовались бальнеологические курорты, минеральные воды которых содержали в значительных количествах радон и растворимые соли радия.

"Водный промысел": история производства радия в республике Коми

Курсовой проект

Геодезия и Геология

Другие курсовые по предмету

Геодезия и Геология

Сдать работу со 100% гаранией
ександровичу, но снять не успели. 21 декабря 1953 г., находясь в отпуске в Казани, он скоропостижно скончался. В память о главном технологе одна из улиц в поселке Водный носит имя Ф.А. Торопова [69].

Технология извлечения радия из подземной минерализованной воды

Аналога радиевому промыслу на реке Ухта не было в мире нигде. Поэтому его технология уникальна, и сведения о ней представляют большой интерес для истории отечественной промышленности. Описание технологии конца 40-х - начала 50-х гг. составлено Игорем Васильевичем Дахно [70]. В 1951-1953 гг. он работал технологом участка эксплуатации заводов по переработке воды, а в 1953-1956 гг. - начальником цехов № 4 и 5 завода № 226. Уточняющие данные получены нами при анализе архивных документов - протоколов производственных совещаний, пояснительных записок, строительных чертежей, описаний рационализаторских предложений, протоколов заседаний БРИЗа и пр. Ниже мы кратко изложим технологию Водного промысла.

Минерализованная вода с содержанием радия 3 мг на 1000 м3 подавалась от скважин в водонапорную систему химзавода по многокилометровым водотокам из трехметровых деревянных труб.

Соотношение бария и радия в получаемом концентрате должно было иметь заданную величину, поэтому в приемном желобе к воде добавляли раствор хлорида бария. Далее вода распределялась по системе гипсовальных желобов, заполненных дробленым гипсом CaSO4 x 2H2O, где проходила реакция соосаждения бария и радия:

CaSO4 + Ba(Ra)Cl2 = CaCl2 + Ba(Ra)SO4

После гипсовальных желобов вода последовательно проходила через три больших отстойных чана емкостью по 80-85 м3, где оседало 60-70 % смеси нерастворимых сульфатов бария и радия. Из отстойных чанов вода переливалась на фильтры, заполненные опилками и мхом, где происходило окончательное улавливание концентрата. Из фильтров вода сливалась в сборный желоб, направлялась на водомеры объемного типа и сливалась на землю или в ближайший водоем. Содержание радия в отработанной воде составляло всего 0,03-0,05 мг на 1000 м3, т.е. улавливание было практически полным.

По мере накопления осадка чаны отстаивали, воду сливали и производили выемку осадка-концентрата, который затем сушили на противнях в сушилках, отапливаемых природным газом из местных источников. При засорении фильтры меняли, а опилки и мох озоляли в этих же сушилках. Полученный концентрат и озоленные фильтры упаковывали в деревянные бочки и направляли на завод по переработке концентрата. Содержание радия в концентрате составляло в среднем 30 мг на тонну, т.е. степень обогащения на первичных радиохимических заводах достигала 10000 раз.

Радиохимические заводы представляли собой двухэтажные бревенчатые здания. На верхнем этаже находились гипсовальные желоба, на нижнем - фильтры. Отстойные чаны размещались под открытым небом, только на химзаводе № 1 - в помещении. Здания не отапливались, но даже в сильные морозы вода в системе не замерзала, так как с водой из скважин поступало большое количество тепла. По воспоминаниям И. В. Дахно, "...на химзаводах поддерживались идеальная чистота и порядок, не последнюю роль в этом играл лагерный режим" [71]

Всё технологическое оборудование было изготовлено из дерева, которое, в отличие от железа, не разрушалось при контакте с минерализованной водой. Деревянные трубы-водоводы не требовали теплоизоляции и не замерзали в сильные морозы. Важно и то, что дерево - местный материал.

Следует отметить, что первоначально, согласно сохранившимся проектным документам, на химзаводе № 1 для осаждения бария и радия планировали использовать концентрированную серную кислоту [72]. Это дорогостоящий реактив, который пришлось бы завозить на промысел из других районов страны. Кроме того, система емкостей, насосов и трубопроводов для серной кислоты была сложна и требовала специальных материалов. Однако нам неизвестно, был ли реализован данный проект. Доподлинно известно, что в 1934 г. для осаждения радия использовали гипс из расположенного неподалеку месторождения (около лагпункта Веселый Кут) [73].

На удаленных высокодебитных скважинах строили индивидуальные установки, состоявшие, по воспоминаниям И.В. Дахно, из нескольких гипсовальных желобов и фильтров [74], а по сохранившимся проектным документам 1933 г. - из нескольких гипсовальных желобов и двух секций отстойных чанов [75].

Выделение радия и получение конечного продукта производили на заводе по переработке радиевого концентрата в поселке Водный. Концентрат, полученный с радиохимических заводов по переработке воды, смешивали на бегунах с древесным углем, древесными опилками, хлористым барием и раствором хлористого кальция. Смесь (200-250 кг) загружали во вращающиеся муфеля и спекали в течение шести часов при 900° C. Нерастворимые сульфаты бария и радия переходили в растворимые хлориды бария и радия:

Ba(Ra)SO4 + 2C + CaCl2 = Ba(Ra)Cl2 + CaS + 2CO2

Ba(Ra)SO4 + CaCl2 = Ba(Ra)Cl2 + CaSO4

Хлориды бария и радия выщелачивали из спёка горячей водой в подвесной центрифуге. Спёки, в которых оставалось примерно 1 мг радия на тонну, отправляли в отвалы (так называемые "черные отвалы"), а из щелоков в испарителях выделяли кристаллы Ba(Ra)Cl2.

Разделение бария и радия осуществляли путем сложной многоступенчатой процедуры дробной кристаллизации, основанной на различной растворимости в воде галогенидов бария и радия [76]. Вначале проводили дробную кристаллизацию хлоридов бария-радия, затем хлориды переводили в бромиды и на завершающем этапе происходила дробная кристаллизация бромидов бария-радия.

Полученные кристаллы бромида радия прокаливали в муфельной печи и запаивали в стеклянные ампулы. Содержание RaBr2 в готовом препарате составляло не менее 90%.

В 30-е гг. из-за несовершенства технологии содержание радия в "черных отвалах" достигало 5,45 мг на тонну. Отходы с содержанием радия свыше 1,5 мг на тонну считались как "товарные отвалы" и подлежали вторичной переработке [77]. Более совершенный способ переработки концентратов был разработан, по-видимому, при участии заключенного И.Я. Башилова. Вторичная переработка "товарных отвалов" позволила в 1941 г. добиться рекордного на Водном промысле объема выпуска радия - 21541 мг [78].

Особенности технологии выделения радия из отходов урановой промышленности нам пока неизвестны, мало знаем и о происхождении самих отходов. Вероятно, это была урановая руда после выделения из нее смеси изотопов урана на Табошарском радиохимическом комбинате в Таджикской ССР. На завод № 226 она поступала в виде окатышей, упакованных в специальные металлические банки-контейнеры. Здесь из этих отходов извлекали радий ("спецматериал № 1") и уран ("спецматериал № 2").

Радиационная безопасность на радиевом производстве

В первые годы работы промысла техника радиационной безопасности, по-видимому, вполне соответствовала представлениям того времени об опасности ионизирующего излучения. В первой половине XX в. в СССР величина допустимой дозы облучения для профессионалов изменялась таким образом: 1920 г. - 60 Р/нед (600 мЗв/нед); 1925 г. - 1,2 Р/нед (12 мЗв/нед); 1934 г. - 1,0 Р/нед (10 мЗв/нед); 1950 г. - 0,5 Р/нед (5 мЗв/нед). В настоящее время предел дозы для персонала, т.е. для лиц, работающих с техногенными источниками ионизирующего излучения, равен 20 мЗв/год [79].

В начале 30-х гг. Центральный институт гигиены труда и промышленной санитарии (ныне Научно-исследовательский институт медицины труда РАМН) под руководством А. А. Летавета исследовал условия труда и состояние здоровья работников на заводе по производству радия из тюямуюнской урановой руды, запущенном в 1930 г. (возможно, что это был завод Горно-химического треста "Редкие элементы"). На основе полученных данных в 1935 г. под редакцией В.А. Левицкого и А.А. Летавета была издана первая в СССР монография, посвященная вопросам радиационной гигиены и радиационной безопасности. В ней исследователи предложили меры по защите работников радиохимических производств от лучевого поражения [80], правильность которых была подтверждена временем. Неизвестно, попала ли на Водный промысел эта книга, выпущенная огромным тиражом (2000 экз.), но определенные последствия это исследование имело: в 1935 г. в одном из приказов по Промыслу № 2 для работников химзаводов и завода по переработке радиевых концентратов установлены шестичасовой рабочий день и бесплатная выдача молока, а начальнику санчасти Беспальчикову и заведующему физлабораторией А.А. Любушину было предписано "...иметь особый надзор за состоянием здоровья работников и подвергать их ежемесячному медицинскому осмотру" [81]. Есть сведения, что до 1940 г. в физлаборатории проводили ежемесячную диспансеризацию работников завода радиевых концентратов, а в химлаборатории - обследования радиационной обстановки. Однако для полноценной защиты здоровья людей просто не хватало ни ресурсов, ни знаний у начальства и специалистов.

Вспоминает Николай Ефимович Волков (р. 1916 г.), выпускник Горьковского индустриального института, на радиевом промысле с 1941 г., в 1957-1987 гг. директор завода "Комиэлектростеатит" (затем - "Прогресс"):

В сентябре 1943 года мне под охраной двух стрелков было поручено доставить в Ленинградский институт радия свинцовый ящичек с ампулами, где находились кристаллы солей радия. Приехали мы в северную столицу вечером; когда добрались до института, там никого из сотрудников уже не застали. Старушка-вахтер нас пожалела и разрешила переночевать в приемной. Мы поужинали сухим пайком и устроились на ночлег где кто смог. Я на всякий случай свинцовый ящичек положил себе под голову. Утром зашел в лабораторию, чтобы сдать готовую продукцию промысла. Заведующая А. Шалевич указала мне место за столом, а сама отошла в дальний угол довольно просторной комнаты. Оттуда она скомандовала мне: "Откройте ко

Похожие работы

<< < 1 2 3 4 5 6 7 8 > >>