Pela primeira vez, visitei essa instalação há mais de 10 anos como pesquisador júnior no Instituto de Ecologia Industrial, Ural, filial da Academia Russa de Ciências. Poucas pessoas sabem além dos Urais, mas há mais de 60 anos, milhares de toneladas de monazita radioativa, as reservas da URSS coletadas para lançar o componente de tório do projeto atômico, estão armazenadas a 200 km de Ecaterimburgo. Por um longo tempo escondido por um véu de segredo, esse objeto gerou um grande número de rumores e mitos. Nos últimos 25 anos, seus proprietários mudaram, várias opções para o uso da monazita foram discutidas, sérias paixões sociais foram fervendo. E agora, ao que parece, a base de armazenamento de monazita está entrando no estágio final de sua existência. Em 6 de novembro, foram realizadas audiências públicas sobre um projeto envolvendo a exportação de monazita para exportação para a China. Este artigo é dedicado à história difícil, aos mitos e aos perigos reais da empresa, bem como ao seu futuro imediato. Foi escrito por mim para o
portal de Ekaterinburg
e1 . E abaixo, apresento na forma mais detalhada e detalhada do autor.
Tório e o projeto atômico da URSS
Em 1945, o mundo entrou em uma nova era atômica. A criação e o primeiro uso de armas atômicas levaram ao início da corrida atômica, que continua até hoje. Naquela época, a criação de armas baseadas em novos princípios físicos exigia a atração de incríveis recursos financeiros, organizacionais e humanos. Os maiores cientistas trabalharam na criação de novos campos de conhecimento, indústrias e na solução de muitos problemas, abrindo caminho para o desenvolvimento de energia atômica nas forças armadas e, depois, para fins pacíficos. Uma das perguntas para as quais eles tentaram encontrar uma resposta é quais materiais podem ser usados como combustível nuclear e enchimento. Uma das opções que encontrou a maior distribuição em energia nuclear é o urânio. Para usá-lo, ele precisa ser enriquecido no 235º isótopo (por exemplo, isso está sendo feito em nossos Urais em Novouralsk, que agora está associado a outro escândalo
sobre o qual escrevi anteriormente ). Outro material que encontrou maior aplicação em armas atômicas é o plutônio. Este é um elemento artificial obtido do urânio irradiando-o em reatores nucleares industriais especiais, que
foi meu post anterior em Habré . Mas havia uma terceira opção - tório. Este é um elemento natural a partir do qual também é possível obter o isótopo de urânio 233º conveniente para armas atômicas em reatores. O trabalho de pesquisa sobre o uso do tório foi realizado há pouco menos de 10 anos, mas em 1953, o chefe do projeto atômico soviético Kurchatov resumiu os resultados dessa direção, observando sua inadequação em comparação ao ciclo do combustível urânio-plutônio. Sobre esse tópico e fechado. E aqui e nos EUA, embora os americanos em 1955 tenham conseguido realizar uma explosão experimental do dispositivo usando o U-233.
Uma explosão de um dispositivo nuclear de 22 kt baseado em Pu-239 e U-233 como parte do teste de bule de chá em 15 de abril de 1955, EUA.Base de armazenamento perto de Krasnoufimsk
No entanto, a extração de matérias-primas de tório na forma de monazita foi estabelecida na URSS desde a década de 1930, antes do início do projeto atômico, no contexto de um interesse geral por materiais radioativos. Eles o minaram em pelo menos dois lugares - na Sibéria, no depósito de Tarak, perto de Kansky, e no distrito de Rezhevsky, na região de Sverdlovsk, na vila de Ozerny. A monazita foi lavada da areia do rio, enriquecida, e grandes lixões de areia empobrecida ainda contendo tório foram formados. Suas reservas posteriormente se tornaram uma fonte de problemas, uma vez que a população local na vila de Ozerny e na estação de Kostousovo usava incontrolavelmente essa areia fina como material de construção. Como resultado, no início dos anos 90, as operações de descontaminação tiveram que ser realizadas nesses assentamentos pela associação de produção Toron, que havia trabalhado anteriormente na zona de acidentes de Chernobyl. Felizmente, os moradores receberam doses ainda mais altas, mas não catastróficas. Mas isso é outra história.
Após a interrupção do trabalho de tório no projeto nuclear, decidiu-se que seu estoque estratégico fosse coletado em um único local - próximo a Krasnoufimsk (a 200 km de Ecaterimburgo). Desde 1941, aqui, perto da estação de Zyurz, uma base de reserva estatal foi construída sob o codinome "caixa de correio 118" para suprimentos estratégicos de alimentos. No território de pouco mais de 20 hectares, foram colocados 19 galpões de madeira de 85 * 14 metros, nos quais estava localizada uma reserva de grãos. Porém, no início de 1960, uma nova carga chamada "OM concentrado" começou a chegar à base. Regularmente, em lotes de 200 toneladas na forma de caixas de madeira de 50 kg com sacos cheios de areia marrom - monazita. Durante 4 anos, cerca de 82 mil toneladas foram trazidas para a base. Um adicional de 4 foi adicionado aos celeiros existentes, preenchidos de cima para baixo.Neste formulário, o armazém existia até meados dos anos 90.
Em 1994, por iniciativa do governador Eduard Rossel, a base de armazenamento de monazita foi transferida para a propriedade da região de Sverdlovsk e reorganizada na
instituição estadual regional
UralMonatsit . Então, essa aquisição parecia potencialmente lucrativa, uma vez que a monazita contém não apenas tório, mas também dezenas de milhares de toneladas de óxidos de terras raras (REE), cujos preços na década de 90 eram muito altos. A idéia de obter esses elementos da monazita parecia comercialmente muito promissora, mas, ao desenvolver tecnologias de processamento aceitáveis, a China conseguiu conquistar o mercado global de REE. Como resultado, o estoque de monazita permaneceu uma carga morta na propriedade da região.
A condição interna de armazéns e pilhas com monazita. O piso de concreto quebrou, em alguns lugares as pilhas desabaram. Minha foto de 6 de novembro deste ano
Visões ainda internas. Foto de arquivo dos materiais de apresentação das audiências de 6 de novembro.Você pode ver a vista dos antigos armazéns de madeira antes da construção de novos de metal (foi em algum lugar depois de 2008) neste vídeo de 2001 (há também meu ex-chefe que defendeu
sua dissertação sobre o impacto desse objeto no meio ambiente):
Enquanto isso, as condições técnicas dos armazéns pioravam, as estruturas construídas durante a guerra e para outros fins foram significativamente dilapidadas. Sob o peso das caixas com monazita pesada, os pisos de concreto dos armazéns quebraram, suas paredes começaram a desabar, os consertos e os numerosos suportes não eliminaram o risco de desabamento. Com os recursos da região, hangares de metal foram construídos em torno de celeiros de madeira em novas fundações, com a expectativa de que, mesmo quando os prédios internos desabarem, o monazita não sairá.
A aparência moderna de hangares de metal erguia-se sobre velhos celeiros de madeira.
Celeiro de madeira velho dentro de um metal novoImpacto Ambiental - Mitos e Realidade
Como costuma acontecer, a presença de um objeto protegido com conteúdo incompreensível, mas radioativo, não pôde deixar de crescer por muitos anos muitos rumores e mitos. Mesmo a remoção dos abutres do segredo nos anos 90 não esclareceu muito a situação, uma vez que não apenas os mitos acumulados, mas também várias tentativas de manipular os perigos, reais e imaginários, intimamente entrelaçados foram impostos à ansiedade compreensível dos moradores locais. Em várias publicações sobre o Uralmonazite, é possível encontrar referências a uma nova forma de vida que apareceu nos armazéns, e que todos os funcionários da empresa morreram de câncer e doenças terríveis e sobre estudantes que pegaram uma doença incompreensível enquanto trabalhavam perto de armazéns.
Em meados dos anos 90, os cientistas começaram a estudar as características da monazita e a influência de todo o objeto no meio ambiente. O Instituto de Ecologistas Industriais da Filial Ural da Academia Russa de Ciências (IPE Filial Ural da Academia Russa de Ciências) estuda a situação na instalação desde 1995, ou seja, já há 25 anos. O autor dessas linhas iniciou sua carreira em ciências neste instituto e visitou a instalação pela primeira vez há mais de 10 anos como pesquisador júnior.
O que pode ser perigoso monazita como material radioativo? O tório nele contido (o óxido de tório é responsável por até 10% em peso de monazita) é um elemento fracamente radioativo natural tão natural quanto, por exemplo, o urânio (urânio, a propósito, também existe na monazita como óxido - até 1% em peso). Pode ser perigoso por várias razões. Em primeiro lugar, em altas concentrações, pode ser uma fonte de radiação gama, o que leva a radiação externa adicional (além do fato de uma pessoa receber 24 horas por dia de outras fontes naturais, incluindo o tório natural). Em segundo lugar, durante sua decadência, forma-se um gás radioativo volátil de toro (é um isótopo de rádon, e o rádon também é liberado durante a decaimento do urânio, mas é menor). A inalação prolongada de isótopos de rádon em altas concentrações leva à exposição dos pulmões a partículas alfa. No entanto, a magnitude desses fatores e o grau de seu perigo podem e devem ser determinados em condições específicas. Darei alguns breves resultados de estudos sobre os perigos desses fatores que se desenvolveram sob condições específicas com base em Uralmonazit, resumidos em várias publicações da equipe do Instituto.
Em primeiro lugar, o impacto ambiental da instalação é muito exagerado. Sim, perto dos armazéns e, principalmente, dentro deles, o fundo gama é dezenas e centenas de vezes superior aos níveis "normais" (em média, dentro dos armazéns, cerca de 90 μSv / h, enquanto o fundo gama médio em Ecaterimburgo é de 0,1-0,2 μSv / h), que limita o tempo que a equipe está lá. Mas fora do território, o fundo é normal.
A taxa de dose na e em torno da base em nSv / h (1 μSv / h = 1000 nSv / h, portanto o contorno "300" no diagrama significa a taxa de dose de 0,3 μSv / h). Digitalize de um artigo do Boletim do Ramo Ural da Academia Russa de Ciências sobre o UralmonazitaEm segundo lugar, nem a própria monazita nem o tório radioativo contido nela foram encontrados fora dos armazéns - nem na água, nem no solo, nem nas amostras de vegetação. O que não é surpreendente. A monazita obtida pela lavagem da areia do rio é insolúvel e bastante pesada. Portanto, não é lavado pela precipitação e não pode ser realizado pelo vento na forma de poeira. Experimentos especiais realizados ao longo de vários anos apenas confirmaram essas conclusões. Grosso modo, mesmo um colapso ou um incêndio em qualquer celeiro de armazenamento não teria causado uma emissão de poeira de monazita fora do território. O mesmo se aplica aos isótopos de rádon - produtos voláteis de decomposição do tório e urânio. Suas concentrações são aumentadas dentro dos armazéns (em média, cerca de 3,7 kBq / m3 de toro e cerca de 200 Bq / m3 de rádon), mas fora do território eles não diferem dos níveis usuais para esta região.
Em terceiro lugar, foram encontrados dados de 438 funcionários nos arquivos da empresa (o autor dessas linhas digitalizou pessoalmente esses arquivos) que trabalharam com base de 1960 a 1997, incluindo várias dezenas que participaram do descarregamento manual de monazita nos anos 60. Uma comparação da estrutura de causas de morte entre os funcionários da empresa e o restante da população do distrito de Krasnoufimsky (foram coletados dados sobre as causas de morte de mais de 4.600 residentes nos mesmos anos) não revelou diferenças significativas. Portanto, não foi detectado crescimento de câncer e outras doenças nos funcionários da empresa.
Quarto, gostaria de comentar um mito muito popular sobre os estudantes da USU que chegaram a essa região para colher cebolas nos anos 80 e tiveram uma doença obscura, que, supostamente, está associada a armazéns de monazita. Essa pergunta foi feita na audiência de 6 de novembro, e o diretor do Instituto de Ecologia Industrial da Filial Ural da Academia Russa de Ciências Mikhail Zhukovsky respondeu a essa pergunta. :
“A humanidade está familiarizada com a radiação ionizante desde 1895. Durante esse período, é bem estudado o que pode acontecer quando afeta o corpo e o que não pode. Nenhum contato com monazita ou sua embalagem pode levar aos efeitos e sintomas neurológicos observados nos estudantes. Agora provavelmente é difícil descobrir exatamente o que exatamente causou esses sintomas. Várias versões foram consideradas, incluindo envenenamento com vários produtos químicos, fertilizantes ou pesticidas. Mas podemos dizer com certeza que a razão dos efeitos observados não corresponde aos efeitos da radiação ionizante. ”
Mikhail Zhukovsky, diretor do IPE UB RAS na audiência de 6 de novembro. De qualquer forma, mostrei a ele o texto deste post antes da publicação e ele não encontrou erros graves, embora, é claro, se houver, estejam inteiramente em minha consciência.É importante observar mais uma conclusão de cientistas relacionados à base de armazenamento de monazita. Qualquer que seja a tecnologia de seu processamento usada para produzir tório ou obter elementos de terras raras, esse processo estará associado à formação de uma grande quantidade de resíduos radioativos, um pouco menos que a quantidade de monazita. Além disso, diferentemente da monazita, insolúvel, esses resíduos já estarão líquidos e móveis, o que significa uma forma mais perigosa. Portanto, independentemente de avaliações financeiras, a recusa em construir uma planta de processamento de monazita no território da base pode ser considerada uma boa solução do ponto de vista ambiental.
Reembalar e retirar
Em 6 de novembro, foram realizadas audiências públicas em Krasnoufimsk sobre o projeto EIA (justificativa do impacto ambiental) da atividade planejada para a exportação de monazita da base de armazenamento. O início dessa exportação aguarda vários anos e agora o processo vai para a linha de chegada.
Em uma audiência pública em Krasnoufimsk, em 6 de novembro, foi apresentado um projeto para reembalar e exportar monazita. Cerca de 45 moradores do distrito participaram das audiências com a participação do chefe da administração da cidade, a liderança das empresas RedZemTehnologii, SpetsAtomServis, GU Uralmonatsit e o Instituto de Ecologia Industrial do Ramo Ural da Academia Russa de Ciências.Em 2013, o governo regional por 50 milhões de rublos em um leilão vendeu os estoques de monazita para a empresa RedZemTehnologii LLC. O acordo pressupõe que, além da remoção de concentrado fora da região, o território da base de armazenamento será reabilitado com a remoção e o tratamento de todos os resíduos radioativos. Na audiência, essa questão não foi considerada, mas à margem dos representantes da empresa, confirmou que a monazita irá para a China para processamento e recebimento de elementos de terras raras. Na China, a legislação ambiental é mais simples que a legislação russa, e o processamento da monazita é feito industrialmente.
A reembalagem e o transporte de monazita serão realizados por uma empresa contratada com experiência no trabalho com substâncias radioativas e instalações com risco de radiação - LLC PK SpetsAtomServis. Alterações visíveis já ocorreram no território da base de armazenamento e próximo a ela. Desde setembro de 2018, a revisão do beco sem saída ferroviário e da estação de Zyurz para carregamento de contêineres com monazita foi realizada de acordo com os requisitos das regras para o transporte ferroviário de mercadorias perigosas. Novas estradas também estão sendo despejadas na própria base, e um complexo tecnológico móvel está sendo criado com base em edifícios e estruturas temporárias para a realização de trabalhos para extrair concentrado de hangares e transferi-lo para modernas embalagens de transporte. Antes da audiência, os representantes da SpetsAtomService mostraram como todo o processo seria organizado.
Neste vídeo, filmado por jornalistas uma semana antes da minha visita no dia 6, você pode ver como tudo está organizado:
Esquematicamente, o tratamento da monazita será organizado da seguinte maneira. Todo o trabalho dentro dos armazéns será realizado sem a presença constante de pessoas, tanto por razões de segurança contra radiação quanto para evitar a presença de pessoas em celeiros em ruínas durante o trabalho mecânico.
As pilhas de caixas de madeira com monazita serão desmontadas usando manipuladores robóticos suecos Brokk com controle remoto. Esses manipuladores robóticos já se estabeleceram nas instalações da Rosatom e durante o trabalho do Ministério de Emergências.
Enquanto os trabalhadores estão treinando para controlar os manipuladores na oficina de equipamentos, eles estão trabalhando nas garras da gaveta de diferentes posições.
Os manipuladores estão equipados com câmeras, os próprios operadores estarão fora do armazém durante o trabalho.
O hangar branco à direita é um armazém com monazita. Um furo para a correia transportadora será feito em sua parede. Nele, as caixas com monazita serão alimentadas neste design modular verde a partir de vários recipientes para reembalagem. Dentro dela, as caixas caem na instalação de “perfuração”, onde a prensa hidráulica rompe o fundo da caixa e despeja o concentrado de monazita na tremonha receptora. A partir daí, um atuador pneumático fornecerá monazita através de tubos ao módulo vizinho para reembalagem em big bags de 2 toneladas. Todos esses processos ocorrerão sob controle remoto e sem a presença constante de uma pessoa. Após o procedimento de marcação e certificação, os big bags serão carregados em contêineres de transporte ISO de 20 pés, que serão transportados por estrada para posterior carregamento em transporte ferroviário para estradas não públicas perto da estação Zyurzya, localizada a uma curta distância da base.
Recipientes de madeira e papel quebrados de caixas com monazita serão dobrados em recipientes de metal e serão encaminhados para triagem adicional. Esse processo já será realizado com a participação de pessoas. Por seu trabalho no território da base, várias oficinas modulares já foram erguidas. Lá fora, eles se parecem com a foto acima.
Vista interna da loja de triagem.
Além das entradas para as pessoas, possui um gateway de grupo de entrada (canto superior esquerdo) com portões duplos, através dos quais as carregadeiras levarão recipientes de metal do módulo de reembalagem com os restos de recipientes de madeira e papel. Será colocado no transportador, de onde os trabalhadores da oficina o desmontarão nas mesas para processamento.
Os recipientes de madeira serão limpos manualmente dos resíduos de monazita com aspiradores de pó industriais e enviados posteriormente para o picador (transportador à esquerda). Após o controle dosimétrico, se o contêiner tiver contaminação radioativa residual, ele será transferido para a organização especializada em gerenciamento de resíduos radioativos da Empresa Unitária do Estado Federal RosRAO para posterior processamento e descarte.
Através de tais sistemas de controle de radiação das mãos, todo o pessoal que trabalha na oficina de processamento de contêiner passará. A passagem para dentro é possível apenas através de salas de inspeção sanitária (como devem ser duas por lá - masculina e feminina) com macacão completo e equipamento de proteção individual e controle na forma de dosímetros individuais.
Todo o trabalho também será monitorado a partir da sala de controle.As operações com o concentrado serão iniciadas após a obtenção de licenças de Rostekhnadzor, Rospotrebnadzor e Rostransnadzor. Está previsto que o trabalho comece no primeiro trimestre de 2020. Se tudo correr conforme o planejado, em alguns anos o atual território da base de armazenamento de reservas de tório da URSS será completamente libertado de materiais radioativos e desativado. Supõe-se que, após isso, seja possível instalar uma nova instalação industrial nela.Mas neste vídeo do canal de TV local Krasnoufimsky, você pode ver como foram as audiências, o orador do projeto e as respostas de especialistas, incluindo os diretores da base de Uralmonazit e o IPE do ramo de Ural da Academia Russa de Ciências: