Николай Валуев, Юрий Мойш, Николай Никоненков
Сотрудники ГНЦ РФ «ЦНИИчермет им.И.П.Бардина»

    Металлургия является одной из крупнейших перерабатывающих отраслей, на предприятия которой поступают сотни миллионов тонн сырья, материалов, металлолома, оборудования. Часть сырья содержит в качестве попутных элементов природные радионуклиды рядов тория, урана, актиноурана. Существует опасность попадания в металлургическое сырье, в особенности в металлолом, радиоизотопных источников, применяющихся в народном хозяйстве, медицине, обороне. Не исключено поступление на металлургические предприятия и металлоотходов, образующихся при демонтаже ядерно-энергетических установок.
    За последнее десятилетие зафиксировано более 1000 случаев попадания на металлургические предприятия лома, содержащего радиоактивные вещества. Последствия наличия радионуклидов в плавке зависят от типа радионуклида, объема и технологии плавки. Сильное загрязнение металлопродукции происходит при плавке радионуклидов кобальт-60, никель-63, марганец-54, железо-55. Шлак загрязняется нуклидами цезий-137, стронций-90, уран-235 и 238, в меньшей степени – кобальтом-60. В пыли содержатся в основном цезий-137, цинк-65, стронций-90, в отходящих газах – тритий. Однако следы большинства радионуклидов могут находиться практически во всех продуктах плавки, а при радиационной аварии необходимо проводить обследование металлопродукции, огнеупоров, шлака, пыли, отходящих газов и территории предприятия.
    К числу проблем, возникающих перед металлургическими предприятиями при попадании радионуклидов в плавку, помимо переоблучения работников, относятся дезактивация плавильных агрегатов, строительных сооружений, прилегающих территорий, захоронение радиоактивного металла, шлака, пыли, огнеупоров. На период дезактивации требуется закрытие производства, а общие потери могут составить 20 млн.долл.
    Столь тяжелые последствия радиоактивных плавок требуют решения проблемы предотвращения поступления радиоактивного лома в процессы выплавки металла. Можно выделить два ее аспекта. Первый относится к разработке и принятию законодательных и других нормативных актов, регламентирующих допустимое содержание радионуклидов в металлоломе и предписывающих необходимость проведения радиационного контроля металлолома перед отправкой его на металлургические предприятия с выдачей сертификатов радиационного качества. Второй аспект связан с разработкой и аттестацией необходимых методик, приборных средств и оснащением ими ломоперерабатывающих и металлургических предприятий.
    Пока еще не приняты международные нормы на допустимые уровни радиоактивного загрязнения металлолома, хотя существует ряд национальных норм радиоактивности материалов, в значительной степени отличающихся друг от друга характеристиками и величинами радиоактивности. Группа экспертов Европейского Союза рекомендует следующие допустимые значения удельной активности или поверхностной загрязненности стали: удельная b- и g- активность не более 1 кБк/кг при общей массе лома не более 1 т и не более 10 кБк/кг в любом отдельном фрагменте лома; поверхностная b- и g- активность не более 0,4 Бк/см² для нефиксированного загрязнения и не более 0,04 Бк/см² для фиксированного a-активного загрязнения. Указанные величины радиоактивности лома не учитывают радиационную опасность отдельных радионуклидов, поэтому в настоящее время экспертами ЕС обсуждаются различные величины радиоактивности лома в зависимости от типа радионуклида (1 кБк/кг для нуклидов ⁶⁰Со, ¹³⁷Сs, ²³⁸U и др. и 100 кБк/кг для ⁶³Ni и др.).
    В ФРГ для неограниченного применения лома рекомендуется уровень удельной активности 0,1 кБк/кг; ограничение в применении имеет лом удельной активностью от 0,1 до 1 кБк/кг. В Англии безопасным уровнем считается 0,4 кБк/кг; в Японии – 0,5 кБк/кг. В России действует норматив, согласно которому неограниченное использование металла допускается, если удельная g-активность не превышает 0,37 кБк/кг, а b-активность 3,7 кБк/кг. Ограниченное применение имеет металл, содержание g-излучающих нуклидов в котором находится в диапазоне 0,37-3,7 кБк/кг, а b-излучающих 3,7-37 кБк/кг. Запрещается использование металла, удельная активность которого по g-нуклидам превышает 3,7 кБк/кг, а по b-нуклидам – 37 кБк/кг. В ряде случаев радиоактивные загрязнения металлолома рекомендуется оценивать по мощности дозы излучения, при этом допустимыми пределами радиоактивности металла в различных странах считаются уровни превышения мощности дозы лома над естественным фоном в пределах от 0,2 мкЗв/ч до 0,5 мкЗв/ч.
    Таким образом, существующие нормативы допустимой радиоактивности металлолома как по оцениваемым характеристикам загрязнений, так и по их величине существенно отличаются в разных странах. В этой связи целесообразна разработка единого стандарта для стран ЕС и СНГ, что упорядочит подходы к оценке радиоактивности лома и уменьшит возможность распространения металлолома повышенной радиоактивности в европейских странах.
    Другой стороной проблемы является отсутствие унифицированных методик оценки радиоактивности лома. Очень сложно оперативно определять в больших объемах лома такие параметры, как удельная активность металла, уровень поверхностных загрязнений, тип радионуклидов и др. Рекомендуемые для оценки характеристики радиоактивности лома не позволяют выявить в ломе наличие очень опасных для металлургов экранированных радиоизотопных источников, попадание в плавку которых приводит к наиболее тяжелым последствиям. Поэтому необходимо стандартизировать методики контроля радиоактивности лома для обеспечения выявления всех представляющих опасность радионуклидных загрязнений. Одним из путей решения этой проблемы является многостадийность измерений, когда каждая последующая стадия контроля осуществляется лишь при условии обнаружения отклонений от нормы на предыдущей стадии. В этом случае детальный анализ радиоактивности будет необходим лишь для очень небольшой части объема лома (менее 1%).
    Для реализации контроля радиоактивности металлолома в настоящее время имеется значительный выбор приборных средств, в том числе и специализированных устройств контроля лома, находящегося в транспортных средствах. Такие устройства нашли широкое применение в США, однако в странах ЕС и СНГ их использование ограничено. В этой связи представляется актуальной задача оснащения предприятий, перерабатывающих и экспортирующих лом, высокочувствительными системами контроля радиоактивности металлолома, в особенности в странах СНГ. Требуется также проведение совершенствования приборной базы радиационного контроля, направленное на повышение надежности обнаружения опасных радиоактивных загрязнений. В связи с возможностью попадания радионуклидов в плавку целесообразно использовать на металлургических предприятиях приборы для экспресс-анализа содержания радионуклидов в металле. Данные анализов фиксируются в сертификатах радиационного качества продукции, что повышает ее конкурентоспособность.
    Таким образом решение проблемы контроля за радиоактивным металлоломом возможно путем принятия единых для стран ЕС и СНГ стандартов на радиоактивность лома, выработки законодательных актов, обязывающих проведение контроля лома, стандартизации методик контроля, оснащения предприятий, связанных с переработкой лома, современными высокочувствительными средствами радиационного контроля.