Bagaimana 82.000 ton cadangan nuklir Uni Soviet akan diekspor dari Ural

Untuk pertama kalinya saya mengunjungi fasilitas ini lebih dari 10 tahun yang lalu sebagai peneliti junior di Institut Ekologi Industri, Cabang Ural dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia. Hanya sedikit orang yang tahu di luar Ural, tetapi selama lebih dari 60 tahun, ribuan ton monasit radioaktif, cadangan USSR yang dikumpulkan untuk meluncurkan komponen thorium dari proyek atom, telah disimpan 200 km dari Yekaterinburg. Untuk waktu yang lama disembunyikan oleh tabir kerahasiaan, objek ini telah menghasilkan sejumlah besar rumor dan mitos. Selama 25 tahun terakhir, pemiliknya telah berubah, berbagai pilihan untuk menggunakan monasit telah dibahas, hasrat sosial yang serius telah mendidih. Dan sekarang, tampaknya, basis penyimpanan monasit memasuki tahap akhir dari keberadaannya. Pada 6 November, audiensi publik diadakan pada proyek yang melibatkan ekspor monasit untuk diekspor ke Cina. Artikel ini ditujukan untuk sejarah yang sulit, mitos dan bahaya nyata dari perusahaan, serta masa depannya yang segera. Itu ditulis oleh saya untuk portal Ekaterinburg e1 . Dan di bawah ini saya berikan dalam bentuk penulis, lebih detail dan terperinci.

Torium dan proyek atom Uni Soviet

Pada 1945, dunia memasuki era atom baru. Penciptaan dan penggunaan pertama senjata atom menyebabkan dimulainya perlombaan atom, yang berlanjut hingga hari ini. Pada saat itu, penciptaan senjata berdasarkan prinsip fisik baru membutuhkan daya tarik keuangan, organisasi, dan sumber daya manusia yang luar biasa. Ilmuwan terbesar bekerja pada penciptaan bidang pengetahuan baru, industri, dan pada solusi dari banyak masalah, membuka jalan untuk pengembangan energi atom di militer, dan kemudian untuk tujuan damai. Salah satu pertanyaan yang mereka coba cari jawabannya adalah bahan apa yang bisa digunakan sebagai bahan bakar dan pengisian nuklir. Salah satu opsi yang telah menemukan distribusi terbesar dalam energi nuklir adalah uranium. Untuk menggunakannya, itu perlu diperkaya dalam isotop 235 (misalnya, ini sedang dilakukan di Ural kami di Novouralsk, yang sekarang dikaitkan dengan skandal lain tentang yang saya tulis sebelumnya ). Bahan lain yang telah menemukan aplikasi yang lebih besar dalam senjata atom adalah plutonium. Ini adalah elemen buatan yang diperoleh dari uranium dengan menyinari yang terakhir dalam reaktor nuklir industri khusus, yang sebelumnya saya posting di Habré . Tapi ada opsi ketiga - thorium. Ini adalah elemen alami yang juga memungkinkan untuk mendapatkan uranium isotop 233 yang nyaman untuk senjata atom di reaktor. Pekerjaan penelitian tentang penggunaan thorium dilakukan sedikit kurang dari 10 tahun, tetapi pada tahun 1953, kepala proyek atom Soviet Kurchatov menyimpulkan hasil dari arah ini, mencatat ketidaksesuaiannya dibandingkan dengan siklus bahan bakar uranium-plutonium. Pada topik itu dan ditutup. Dan baik di sini maupun di AS, meskipun Amerika pada tahun 1955 bahkan berhasil melakukan ledakan eksperimental perangkat menggunakan U-233.



Ledakan perangkat nuklir 22 kt berdasarkan Pu-239 dan U-233 sebagai bagian dari uji Teapot pada 15 April 1955, AS.

Pangkalan penyimpanan dekat Krasnoufimsk

Namun demikian, ekstraksi bahan baku thorium dalam bentuk monasit didirikan di Uni Soviet sejak 1930-an, sebelum dimulainya proyek atom, dengan latar belakang minat umum pada bahan radioaktif. Mereka menambangnya di setidaknya dua tempat - di Siberia, di deposit Tarak dekat Kansky, dan di distrik Rezhevsky wilayah Sverdlovsk, di desa Ozerny. Monasit dicuci dari pasir sungai, diperkaya, dan timbunan besar pasir kosong yang masih mengandung thorium terbentuk. Cadangan mereka kemudian menjadi sumber masalah, karena penduduk setempat di desa Ozerny dan stasiun Kostousovo menggunakan pasir halus ini sebagai bahan bangunan. Akibatnya, pada awal 90-an, operasi dekontaminasi harus dilakukan di pemukiman ini oleh asosiasi produksi Toron, yang sebelumnya bekerja di zona kecelakaan Chernobyl. Untungnya, penghuni menerima dosis yang lebih tinggi, tetapi tidak dengan bencana. Tapi ini cerita lain.

Setelah penghentian pekerjaan thorium dalam proyek nuklir, stok strategisnya diputuskan untuk dikumpulkan di satu tempat - dekat Krasnoufimsk (200 km dari Yekaterinburg). Sejak 1941, di sini, di dekat stasiun Zyurz, pangkalan cadangan negara bagian dibangun dengan nama kode "kotak surat 118" untuk persediaan makanan strategis. Di wilayah yang sedikit lebih dari 20 hektar, 19 lumbung kayu berukuran 85 * 14 meter ditempatkan, di mana ada cadangan gabah. Tetapi pada awal 1960 sebuah kargo baru yang disebut "konsentrat OM" mulai tiba di pangkalan. Secara teratur, dalam batch 200 ton dalam bentuk kotak kayu 50 kg dengan kantong diisi dengan pasir coklat - monasit. Selama 4 tahun, sekitar 82 ribu ton dibawa ke pangkalan. Tambahan 4 ditambahkan ke lumbung yang ada, diisi dari atas ke bawah.Dalam bentuk ini, gudang ada sampai pertengahan 90-an.

Pada tahun 1994, atas inisiatif Gubernur Eduard Rossel, pangkalan penyimpanan monasit dipindahkan ke kepemilikan Wilayah Sverdlovsk, dan ditata ulang menjadi lembaga negara regional UralMonatsit . Kemudian, akuisisi semacam itu tampaknya berpotensi menguntungkan, karena monasit tidak hanya berisi thorium, tetapi juga puluhan ribu ton oksida tanah langka (REE), harga yang pada tahun 90-an sangat tinggi. Gagasan untuk memperoleh elemen-elemen ini dari monasit tampaknya secara komersial sangat menjanjikan, tetapi sementara mengembangkan teknologi pemrosesan yang dapat diterima, Cina berhasil menaklukkan pasar REE global. Akibatnya, stok monasit tetap menjadi beban mati di properti wilayah itu.



Kondisi internal gudang dan tumpukan dengan monasit. Lantai beton pecah, di beberapa tempat tumpukan runtuh. Foto saya 6 November tahun ini



Masih pandangan internal. Foto arsip dari bahan presentasi audiensi 6 November.

Anda dapat melihat pemandangan gudang kayu tua sebelum membangun yang logam baru (di suatu tempat setelah 2008) dalam video ini tahun 2001 (ada juga bos saya yang membela disertasinya tentang dampak benda ini terhadap lingkungan):


Sementara itu, kondisi teknis gudang semakin memburuk, struktur yang dibangun selama perang dan untuk tujuan lain sangat bobrok. Di bawah berat kotak-kotak dengan monasit yang berat, lantai beton gudang pecah, dinding mereka mulai runtuh, perbaikan dan banyak dukungan tidak menghilangkan risiko kehancuran. Dengan dana dari wilayah tersebut, hangar logam dibangun di sekitar lumbung kayu di atas fondasi baru, dengan harapan bahwa bahkan ketika bangunan internal runtuh, monasit tidak akan pergi keluar.



Tampilan modern hanggar logam didirikan di atas lumbung kayu tua.



Gudang kayu tua di dalam logam baru

Dampak Lingkungan - Mitos dan Realita

Seperti yang sering terjadi, keberadaan benda yang dijaga dengan konten radioaktif yang tidak dapat dipahami, tidak bisa tidak tumbuh selama bertahun-tahun banyak rumor dan mitos. Bahkan penghapusan burung nasar kerahasiaan pada tahun 90-an tidak memperjelas situasi, karena tidak hanya akumulasi mitos tetapi juga berbagai upaya memanipulasi bahaya, baik yang nyata maupun yang dibayangkan, terjalin erat dipaksakan pada kecemasan yang dapat dipahami dari penduduk setempat. Dalam banyak publikasi tentang Uralmonazite, Anda dapat menemukan referensi ke bentuk kehidupan baru yang muncul di gudang, dan bahwa semua karyawan perusahaan meninggal karena kanker dan penyakit mengerikan, dan tentang siswa yang menderita penyakit yang tidak dapat dimengerti saat bekerja di dekat gudang.

Pada pertengahan 1990-an, para ilmuwan mulai mempelajari karakteristik monasit dan pengaruh seluruh objek terhadap lingkungan. Institut Ekologi Industri Cabang Ural dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia (IPE Cabang Ural dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia) telah mempelajari situasi di fasilitas tersebut sejak tahun 1995, mis. sudah 25 tahun. Penulis baris-baris ini memulai karirnya di bidang sains di institut ini, dan ia mengunjungi fasilitas tersebut untuk pertama kalinya lebih dari 10 tahun yang lalu sebagai peneliti junior.

Apa yang bisa berbahaya monasit sebagai bahan radioaktif? Torium yang terkandung di dalamnya (torium oksida menghasilkan 10% berat monasit) adalah unsur radioaktif alami yang lemah, sama alaminya dengan, misalnya, uranium (uranium, omong-omong, juga ada dalam monasit sebagai oksida - hingga 1% dari berat). Ini bisa berbahaya karena beberapa alasan. Pertama, dalam konsentrasi tinggi dapat menjadi sumber radiasi gamma, yang mengarah ke tambahan (selain fakta bahwa seseorang menerima 24 jam sehari dari sumber-sumber alami lainnya, termasuk thorium alami) radiasi eksternal. Kedua, selama peluruhannya terbentuk gas radioaktif yang mudah menguap dari thoron (itu adalah isotop radon, dan radon juga dilepaskan selama peluruhan uranium, tetapi lebih sedikit). Menghirup isotop radon jangka panjang dalam konsentrasi tinggi menyebabkan paru-paru terpapar partikel alfa. Namun, besarnya faktor-faktor ini dan tingkat bahaya mereka dapat dan harus ditentukan dalam kondisi tertentu. Saya akan memberikan beberapa hasil studi singkat tentang bahaya faktor-faktor ini yang telah berkembang di bawah kondisi spesifik berdasarkan Uralmonazit, yang dirangkum dalam berbagai publikasi staf lembaga.

Pertama, dampak lingkungan dari fasilitas tersebut sangat dilebih-lebihkan. Ya, di dekat gudang dan terutama di dalamnya, latar belakang gamma adalah puluhan dan ratusan kali lebih tinggi dari level "normal" (rata-rata di dalam gudang sekitar 90 μSv / jam, sedangkan latar belakang gamma rata-rata di Yekaterinburg adalah 0,1-0,2 μSv / h), yang membatasi waktu staf ada di sana. Namun di luar wilayah itu, latar belakangnya normal.



Tingkat dosis pada dan di sekitar dasar dalam nSv / jam (1 μSv / jam = 1000 nSv / jam, sehingga kontur "300" dalam diagram berarti laju dosis 0,3 μSv / jam). Memindai dari artikel Buletin Cabang Ural dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia tentang Uralmonazite

Kedua, baik monasit itu sendiri maupun torium radioaktif yang terkandung di dalamnya tidak ditemukan di luar gudang - baik dalam air, tanah, maupun dalam sampel vegetasi. Yang tidak mengejutkan. Monasit yang diperoleh dengan mencuci pasir sungai tidak larut, dan agak berat. Oleh karena itu, ia tidak tersapu oleh presipitasi, dan tidak dapat dilakukan oleh angin dalam bentuk debu. Eksperimen khusus yang dilakukan selama beberapa tahun hanya membenarkan kesimpulan ini. Secara kasar, bahkan keruntuhan atau kebakaran di gudang penyimpanan mana pun tidak akan menyebabkan emisi debu monasit di luar wilayah tersebut. Hal yang sama berlaku untuk isotop radon - produk peluruhan yang mudah menguap dari thorium dan uranium. Konsentrasi mereka meningkat di dalam gudang (rata-rata sekitar 3,7 kBq / m3 toron dan sekitar 200 Bq / m3 radon), tetapi di luar wilayah mereka tidak berbeda dari tingkat biasa untuk wilayah ini.

Ketiga, data 438 karyawan ditemukan di arsip perusahaan (penulis baris ini secara pribadi mendigitalkan arsip-arsip ini) yang bekerja atas dasar dari 1960 hingga 1997, termasuk beberapa lusin yang berpartisipasi dalam pembongkaran manual monasit pada tahun 60an. Perbandingan struktur penyebab kematian di antara karyawan perusahaan dan sisa populasi di distrik Krasnoufimsky (data tentang penyebab kematian lebih dari 4.600 penduduk selama tahun yang sama dikumpulkan) tidak mengungkapkan perbedaan yang signifikan. Jadi, tidak ada pertumbuhan kanker dan penyakit lain yang terdeteksi pada karyawan perusahaan.

Keempat, saya ingin mengomentari mitos yang sangat populer tentang siswa USU yang datang ke daerah itu untuk memanen bawang di tahun 80-an dan menderita penyakit yang tidak jelas, yang, diduga, dikaitkan dengan gudang monasit. Pertanyaan ini diajukan pada sidang pada tanggal 6 November, dan direktur Institut Ekologi Industri Cabang Ural dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia Mikhail Zhukovsky menjawabnya, yang melakukan penelitian ilmiah di gudang-gudang ini dan mengajarkan kursus "Dasar-dasar Medis dan Biologis Keselamatan Radiasi" selama 25 tahun di laboratorium fisika tempat saya belajar :

“Umat manusia telah terbiasa dengan radiasi pengion sejak 1895. Selama waktu ini, dipelajari dengan baik apa yang bisa terjadi ketika itu mempengaruhi tubuh, dan apa yang tidak bisa. Tidak ada kontak dengan monasit atau kemasannya yang dapat menyebabkan efek neurologis dan gejala yang diamati pada siswa. Sekarang mungkin sulit untuk mengetahui dengan tepat apa yang menyebabkan gejala-gejala itu. Berbagai versi dipertimbangkan, termasuk keracunan dengan berbagai bahan kimia, pupuk atau pestisida. Tetapi kita dapat mengatakan dengan pasti bahwa alasan untuk efek yang diamati tidak sesuai dengan efek radiasi pengion. ”



Mikhail Zhukovsky, Direktur IPE UB RAS pada sidang tanggal 6 November. Jika ada, saya menunjukkan kepadanya teks dari posting ini sebelum dipublikasikan dan dia tidak menemukan kesalahan besar, meskipun tentu saja, jika ada, mereka sepenuhnya pada hati nurani saya.

Penting untuk mencatat satu kesimpulan lagi dari para ilmuwan terkait dengan basis penyimpanan monasit. Apa pun teknologi yang digunakan untuk memprosesnya untuk menghasilkan thorium atau untuk memperoleh unsur-unsur tanah jarang, proses ini akan dikaitkan dengan pembentukan sejumlah besar limbah radioaktif, sedikit kurang dari jumlah monasit itu sendiri. Selain itu, tidak seperti monasit, yang tidak larut, limbah ini sudah dalam bentuk cair dan bergerak, yang berarti bentuk yang lebih berbahaya. Oleh karena itu, apa pun penilaian finansial, penolakan untuk membangun pabrik pengolahan monasit di wilayah pangkalan dapat dianggap sebagai solusi yang baik dari sudut pandang lingkungan.

Bungkus ulang dan ambil

Pada 6 November, audiensi publik diadakan di Krasnoufimsk mengenai proyek AMDAL (pembenaran dampak lingkungan) dari kegiatan yang direncanakan untuk ekspor monasit dari basis penyimpanan. Awal ekspor ini telah menunggu selama beberapa tahun, dan sekarang prosesnya menuju ke garis finish.



Pada audiensi publik di Krasnoufimsk pada 6 November, sebuah proyek untuk pengemasan ulang dan ekspor monasit disajikan. Sekitar 45 penduduk distrik mengambil bagian dalam audiensi dengan partisipasi kepala administrasi kota, kepemimpinan perusahaan RedZemTehnologii, SpetsAtomServis, GU Uralmonatsit dan Institut Ekologi Industri Cabang Ural dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia.

Kembali pada tahun 2013, pemerintah daerah untuk 50 juta rubel di lelang menjual stok monasit ke perusahaan RedZemTehnologii LLC. Perjanjian tersebut mengasumsikan bahwa selain memusatkan pemindahan ke luar wilayah, wilayah pangkalan penyimpanan akan direhabilitasi dengan pemindahan dan pengolahan semua limbah radioaktif. Pada persidangan, masalah ini tidak dipertimbangkan, tetapi di sela-sela perwakilan perusahaan mengkonfirmasi bahwa monasit akan pergi ke Cina untuk diproses lebih lanjut dan penerimaan unsur tanah jarang. Di Cina, undang-undang lingkungan lebih sederhana daripada undang-undang Rusia, dan pemrosesan monasit diletakkan atas dasar industri.

Pengemasan ulang dan pengiriman monasit akan dilakukan oleh perusahaan kontraktor yang berpengalaman dalam bekerja dengan zat radioaktif dan fasilitas berbahaya radiasi - LLC PK SpetsAtomServis. Perubahan nyata telah terjadi di wilayah basis penyimpanan dan di dekatnya. Sejak September 2018, perbaikan jalan buntu kereta api dan stasiun Zyurz untuk memuat kontainer dengan monasit dilakukan sesuai dengan persyaratan peraturan untuk pengangkutan barang berbahaya dengan kereta api. Jalan-jalan baru juga sedang dituangkan di pangkalan itu sendiri, dan sebuah kompleks teknologi seluler sedang dibuat berdasarkan bangunan sementara dan struktur untuk melakukan pekerjaan untuk mengekstraksi konsentrat dari hanggar dan memindahkannya ke dalam kemasan transportasi modern. Sebelum sidang, perwakilan SpetsAtomService menunjukkan bagaimana seluruh proses akan diatur.

Dalam video ini, diambil oleh wartawan seminggu sebelum kunjungan saya di sana pada tanggal 6, Anda dapat melihat bagaimana semuanya diatur:




Secara skematis, pengobatan monasit akan diatur sebagai berikut. Semua pekerjaan di dalam gudang akan dilakukan tanpa kehadiran orang yang konstan di sana, baik untuk alasan keamanan radiasi dan untuk menghindari keberadaan orang di lumbung bobrok selama pekerjaan mekanik.



Tumpukan dari kotak kayu dengan monasit akan dibongkar menggunakan manipulator robot Brokk Swedia dengan remote control. Manipulator robot seperti itu telah memantapkan diri di fasilitas Rosatom dan selama pekerjaan Kementerian Keadaan Darurat.


Sementara pekerja sedang berlatih untuk mengendalikan para manipulator di bengkel peralatan, mereka bekerja pada laci yang diambil dari posisi yang berbeda.



Para manipulator dilengkapi dengan kamera, operator sendiri akan berada di luar gudang selama bekerja.



Hanggar putih di sebelah kanan adalah gudang dengan monasit. Lubang untuk sabuk konveyor akan dibuat di dindingnya. Di atasnya, kotak dengan monasit akan dimasukkan ke dalam desain modular hijau ini dari beberapa wadah untuk dikemas ulang. Di dalamnya, kotak jatuh ke instalasi "menusuk", di mana pers hidrolik akan menembus bagian bawah kotak dan menuangkan konsentrat monasit ke dalam hopper penerima. Dari sana, aktuator pneumatik akan memasok monasit melalui pipa ke modul tetangga untuk dikemas ulang dalam kantong besar 2 ton. Semua proses ini akan berlangsung di bawah kendali jarak jauh dan tanpa kehadiran seseorang secara konstan.Setelah prosedur penandaan dan sertifikasi, kantung-kantung besar akan dimuat ke dalam wadah pengangkut ISO setinggi 20 kaki, yang akan diangkut melalui jalan darat untuk pemuatan lebih lanjut ke pengangkutan kereta api ke jalan non-publik dekat stasiun Zyurzya, yang terletak dalam jarak berjalan kaki dari pangkalan.



Wadah kayu dan kertas yang rusak dari kotak dengan monasit akan dilipat menjadi wadah logam dan dikirim untuk disortir lebih lanjut. Proses ini sudah akan dilakukan dengan partisipasi masyarakat. Untuk pekerjaan mereka di wilayah pangkalan beberapa bengkel modular telah didirikan. Di luar, mereka terlihat seperti foto di atas.



Tampilan dalam toko penyortiran. Selain pintu masuk untuk orang-orang, ia memiliki gerbang masuk kelompok (kiri atas) dengan gerbang ganda melalui mana loader akan membawa kontainer logam dari modul pengemasan ulang dengan sisa-sisa kayu dan wadah kertas. Itu akan diletakkan di atas conveyor, dari mana para pekerja bengkel akan membongkarnya di atas meja untuk diproses.



Wadah kayu akan dibersihkan secara manual dari residu monasit dengan pembersih vakum industri dan dikirim lebih jauh ke helikopter (conveyor di sebelah kiri). Setelah kontrol dosimetri, jika wadah tersebut memiliki kontaminasi radioaktif residu, wadah tersebut akan dipindahkan ke organisasi pengelolaan limbah radioaktif khusus dari Perusahaan Negara Federal RosRAO untuk diproses dan dibuang lebih lanjut.



Melalui sistem kontrol radiasi tangan seperti itu, semua personel yang bekerja di bengkel pemrosesan kontainer akan lulus. Passage di dalam hanya dimungkinkan melalui ruang inspeksi sanitasi (seperti yang seharusnya ada dua - pria dan wanita) dengan pakaian terusan penuh dan peralatan pelindung pribadi dan kontrol dalam bentuk dosimeter individu.



Semua pekerjaan juga akan dipantau dari ruang kontrol.

Operasi dengan konsentrat akan dimulai setelah mendapatkan izin dari Rostekhnadzor, Rospotrebnadzor, dan Rostransnadzor. Direncanakan pekerjaan akan dimulai pada kuartal pertama tahun 2020. Jika semuanya berjalan sesuai rencana, maka dalam beberapa tahun wilayah sekarang dari basis penyimpanan cadangan torium USSR akan sepenuhnya dibebaskan dari bahan radioaktif dan dinonaktifkan. Diasumsikan bahwa setelah ini akan dimungkinkan untuk menempatkan fasilitas industri baru di atasnya.

Tetapi dalam video saluran TV lokal Krasnoufimsky ini, Anda dapat melihat bagaimana persidangan berlangsung, pembicara proyek dan jawaban para ahli, termasuk direktur pangkalan Uralmonazit dan IPE Cabang Ural dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia: