Ruthenium-106 bilmecesi ortaya çıktı mı?

Ruthenium-106 bilmecesi ortaya çıktı mı?

Natalia Demina, Boris Zhuikov
"Trinity Seçeneği" № 3 (247), 13 Şubat 2018

Natalia Demina

Natalia Demina

Ayrıca bu konudaki önceki materyallere de bakınız: “Nerede rutenyum gelebilir”, “Bağımsız bir komisyona ihtiyaç var” (B. Zhuikov'un 2017 sonunda vardığı sonuçlar), “Gizemli ruthenium” (Rosatom basın toplantısından ve “Mayak” temsilcisinden rapor) ), Boris Zhuikov'un gazetenin yeni okuyucularına verdiği cevaplar.

Zamanla bariz olmayacak bir sır yoktur. 2 Şubat 2018 Fransız gazetesi Le figaro rutenyum-106 sızıntısının araştırılmasının sonuçlarını yayınladı [1]. Fransız nükleer fizikçilerinin görüşüne atıfta bulunan gazete, serbest bırakmanın kaynağının her şeyden önce Mayak olduğunu, ancak bunun bir yabancı bilimsel araştırma deneyi ile bağlantılı bir sözleşmeyle çalışmanın sonucu olarak gerçekleştiğini ileri sürdü.

Le Figaro'daki yazı rutenyum salımını sonlandırıyor mu?

Figaro'ya göre, Mayak'ta, seryum-144, Atomik ve Alternatif Enerji Komiserleri (Commissariat à l'énergie atomique ve auxénergies alternatifleri, CEA) ve İtalyan Ulusal Nükleer Fizik Enstitüsü (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) emriyle üretildi. , INFN).

2012 yılında, iki enstitü, Avrupa Araştırma Konseyi'nden toplam 5 milyon avro hibe aldı (Avrupa AraştırmalarıKonsey, ERC) daha önce var olan oldukça hassas dedektör olan “Borexino” (Borexino) ile yeni bir deney gerçekleştirecek, bunun yardımıyla yeryüzünden gelen güneş nötrinoları ve antineutrinoslar daha önce Gran Sasso sıradağlarındaki (İtalya) bir yeraltı laboratuarında çalışıldı. Proje 2017 yılında başlayacak ve iki yıl içinde tamamlanacaktı; belki bu, parçacık fiziği ve kozmolojisinde yeni bir dönem açardı [2]. Proje, önde gelen araştırma merkezlerinden Rus bilim insanlarını içeriyordu.

SOX projesi için (boreXino ile Kısa Mesafe Nötrino Salınımları), yapay bir antineutrino kaynağı gerekliydi – Mayak tarafından üretilen bir seryum-144 radyonüklid. Görünüşe göre, deney başarısızlıkla sonuçlandı. Eylül 2017 sonunda ruthenium-106 emisyonlarının bu işlerin yürütülmesiyle tam olarak ilgili olması mümkündür.

Bilinen gerçekler aşağıdaki gibidir. 1 Şubat 2018'de SOX projesi "istenen özelliklere sahip bir radyoaktif kaynak üretememesinden dolayı" sonlandırıldı [3]. Projenin bir basın açıklamasında, Mayak, Aralık 2017'de, SOX projesinde belirleyici bir rol oynayabilecek, gerekli kalite ve miktarın seryum-144 radyonüklitini üretemeyeceğini açıkladı.

Tam anlamıyla iki gün önce, 31 Ocak 2018'de, Uluslararası Bağımsız Komisyonun Eylül-Ekim 2017'de Avrupa'daki Ru-106 izotopunun ortaya çıkışını incelemesi için ilk toplantısı, Rusya Bilimler Akademisi'nin (IBRAE RAS) Nükleer Enerjisinin Güvenli Gelişimi Sorunları Enstitüsü'nde gerçekleştirildi.

Bu komisyona hem Rus hem de yabancı lider radyasyon güvenliği uzmanları katıldı. Özellikle, Fransız ve Alman izleme servislerinden uzmanlar (ISRN ve BFS) çalışmaya katılıyor. Ekim 2017'de, rutenyum sızıntısının tespitini bildiren ilklerdi ve serbest bırakmanın kaynağını gösteren model hesaplamaları yaptılar.

Önceden, bilgisayar simülasyonlarına dayanarak, Fransız uzmanlar radyoda radyoaktif salınımın Volga ve Urallar arasında bir yerde meydana geldiğini ve serbest bırakma noktasında rutenyum-106'nın 100 ila 300 terabekkerel (TBk) olduğunu öne sürdüler. Alman uzmanlar, bununla birlikte, serbest bırakmanın Güney Urallar 'da bir yerlerde gerçekleştiğini ve bunun Rusya' nın güneyinde ya da Kazakistan 'da başka bir yerde gerçekleşebileceğini söyledi. Sızıntıdaki başlıca şüphelilerden biri, güney Urallarda bulunan üretim örgütü "Mayak" idi.

Uluslararası komisyonun çalışmalarının ilk sonuçları, uzun tartışmaların ve uzlaşmaların sonucu olan IBRAE RAN web sitesinde bir basın açıklamasında yayınlandı. Komisyon, mevcut verilere dayanarak, halk sağlığı için her türlü sonucun dışlandığını belirtmiştir. Ru-106'nın “medikal” kökenine dair tıbbi – terapötik bir kaynak olarak – hipotezi pratikte imkansızdır (uydu hakkındaki versiyon hakkında hiçbir şey söylenmemiştir – ancak, daha önce UAEA tarafından reddedilmiştir).

Uluslararası rutenyum komisyonu ilk bulguları yayınladı. Sitesinden ibrae.ac.ru

Komisyon, Rusya ve diğer Avrupa ülkelerinde alınan ölçümlere dayanarak, Eylül sonu ile Ekim 2017'nin başında havada tespit edilen Ru-106'nın toplam faaliyetinin yaklaşık 100 TBq olduğu sonucuna varmıştır. Farklı ülkelerde yapılan model hesaplamalar birbiriyle tutarlıdır, ancak büyük belirsizlikler nedeniyle şu anda rutenyum kaynağının tam yerini belirlemek mümkün değildir.

Komisyonun sonuçlarına göre, bazı ülkelerde Ru-103'te küçük bir Ru-103 katkısı bulunmuştur. Ru-106 / Ru-103'ün aktivitesinin oranı aynıdır ve nispeten taze harcanan nükleer yakıtın değer karakteristiğine karşılık gelir.

Uluslararası komisyon ayrıca mevcut tüm verilerin toplanması ve doğrulanması, tek bir veri tabanı oluşturulması ve bu verilerin kalitesinin değerlendirilmesi gerektiğine karar vermiştir. Uzmanlar, yerel meteorolojik koşullar ve birikim örnekleri ölçümleri hakkında ek bilgi sağlamak için bir talep ile Roshydromet ile irtibata geçecektir. Ru-106'nın Chelyabinsk bölgesinde bulunduğu yerlerin yukarısında (rüzgar yönüne göre) ilave ölçümler yapılacaktır. Komisyon ayrıca, Ru-106 faaliyetinde bulunan Ru-106 aktivitesinin büyük olması nedeniyle, Romanya'dan Ru-106 serpintisi üzerinde ölçümler almayı yararlı bulmuştur.

"Rosgidromet'e göre, Eylül ayının sonunda Chelyabinsk bölgesinde aşağı doğru hava akışının belirli bir atmosferik olayı gözlendi. Komisyon, bu verilerin daha fazla dikkate alınması için dikkate alınması gerektiğine inanıyor." ifadesinde belirtildi. Karar şunu vurgulamaktadır: Rostechnadzor, Ağustos'tan Kasım 2017'ye kadar olan dönemi kapsayan ve normal teknolojik süreçlerden herhangi bir sapma göstermeyen Federal Devlet Üniter İşletme PO Mayak ve SSC RIAR'ın Dimitrovgrad'daki tesislerinde teftiş gerçekleştirdi. ”

Komisyon açık bir şekilde çalışmaya karar verdi ve sonuçları ve sonuçları hakkında kamuoyunu bilgilendirdi ve bir sonraki toplantısını 11 Nisan 2018'de Moskova'da yapacak [4, 5]. Ancak, özel açıklık görünmezken ve gazeteciler dolambaçlı bir şekilde ek bilgi alırlar.

Bir kez daha, ruthenium-106'nın serbest bırakılmasının halk için ve hatta personel için gerçek bir tehdit olduğunu söylemek için bir neden yoktur. Sorun tamamen farklıdır: resmi kurumlarımızın bu tür olaylara nasıl tepki verdikleri ve Rus ve uluslar arası toplumu onlar hakkında bilgilendiren ciddi bir endişe konusudur.

Fransız uzmanların ruthenium-106 durumundaki sonuçları

6 Şubat 2018'de, Fransa ve diğer Avrupa ülkelerinde bulunan ruthenium-106'nun kökenine ilişkin bir soruşturma sonuçlarıyla birlikte IRSN (Fransa Nükleer ve Radyasyon Güvenliği Enstitüsü) internet sitesinde bir rapor yayınlanmıştır [1]. Giriş, raporun 31 Ocak'ta yukarıda belirtilen uluslararası komisyonun ilk toplantısında sunulduğunu belirtmektedir. Raporun iyi bir profesyonel düzeyde yapıldığını belirtmek gerekir. Sonuçlar oldukça makul, doğru ve dikkatli bir şekilde belirlendi.

Rus tarafı, en azından kamuoyu önünde olmak üzere türden hiçbir şey sunmadı.

Rapor aşağıdaki önemli noktalara dikkat çekebilir.

  1. Gözlenen rutenyum-106 konsantrasyonlarının insan sağlığı ve çevre üzerinde hiçbir etkisi olmamalıdır. Ancak radyonüklidin bu kadar geniş bir bölgede tespit edildiği gerçeği, salınımdaki aktivitenin çok yüksek olduğunu göstermektedir (s. 1).
  2. Faaliyetin en önemli parçasının serbest bırakılması, 100-300 TBq (trilyon becquerel), 25-28 Eylül 2017 tarihleri ​​arasında gerçekleşebilir ve 24 saati geçmemelidir (s. 10).
  3. Birçok gözlem noktası için, örnekleme periyodu, atmosferde rutenyumun mevcut olduğu süreyi aşmıştır. Bu faktör dikkate alındığında, doğudan batıya azalan rutenyum konsantrasyonu gradyanı not edilir. Ru-106'nun ilk gözlemleri 23 Eylül'de Rusya'da Kyshtym'de, 25 Eylül'de Argayaş'ta ve 26 Eylül'de Bugulma'da Dema (Ufa), Metlino ve Novogorny bölgesinde kaydedildi (Tablo 2, sayfa 7). Listelenen tüm istasyonlar Uralların güneyinde yer almaktadır. Bu birikmeler tüm ölçümlerin en yüksek aktivitesidir (s. 6). Diğer ülkelerde (özellikle Romanya'da), düzeltmeyi dikkate alarak, Ru-106 konsantrasyonları daha düşüktü (Şekil 5, sayfa 5) ve Ru-106 daha sonra keşfedildi.Bu nedenle, Batı Avrupa topraklarından gelen varsayımsal bir tahliye olasılığı düşüktür (Şekil 9, sayfa 9).
  4. Meteorolojik verilere dayanan bilgisayar simülasyonları, güney Urallarda serbest bırakılan radyoaktivitenin, Avrupa çapında ve ötesinde yaygın bir şekilde yayılabileceğini gösterdi (pp. 11-12, Şekil 6).
  5. Gaz halinde RuO oluşumu4 100 ° C'nin üzerindeki sıcaklıklarda belirli koşullar altında mümkün ve 120 ° C'nin üzerindeki sıcaklıklarda önemli ölçüde arttı. Bu, fisyon ürünleri içeren çözeltilerin normal vitrifikasyonu sırasında ortaya çıkabilir. Bu nedenle, bu işlemi yaparken, özel önlemler gereklidir: özel katkı maddelerinin kullanımı, proses gazlarının özel saflaştırılması, vs. Bununla birlikte, RuO'nun seçimi4 Fisyon ürünleri içeren solüsyon yeterince soğutulmadığında da meydana gelebilir. Böyle bir acil durum senaryosu, hem yakıtın işlenmesiyle bağlantılı süreçler sırasında hem de fisyon ürünleri içeren çözeltilerin kaynaklarının üretilmesi sırasında ortaya çıkabilir. Ve gazlı RuO4 Hava filtreleri tarafından yakalanmayacaktır, diğer radyonüklitler (sezyum, stronsiyum vb.) bu filtreler tarafından etkili bir şekilde yakalanacaktır.Bu, rutenyumun böyle bir acil durumdan kaynaklanan emisyonlardaki tek radyonüklid olduğunu açıklamaktadır (s. 14).
  6. Rutenyum-106'nın kökeni tıbbi kaynaklardan gelen hipotez gerçek dışıdır. Bu türdeki kaynaklar, birkaç MBC'den (megabekkereli), her biri birkaç düzine MBq'ye kadar aktiviteye sahiptir ve diğer tıbbi kaynaklar hakkında bilgi yoktur (s. 13) (aktiviteyi vurgulama – 100'den 300 TBq'a kadar).
  7. Yüksek irtifada ruthenium salınımı hipotezi (örneğin, uydu imhası sonucunda) birçok nedenden dolayı gerçekçi değildir: bu tür radyoizotop termoelektrik jeneratörler uydularda hiç kullanılmamaktadır; Bu durumda, rutenyum-103 kısa ömürlü izotopun karışımı mevcut olmayacaktır; Bir uydu düşmesi durumunda, rutenyum-106'nın atmosferdeki dikey ve yatay dağılımı tamamen farklı olacaktır (s. 18).
  8. Tek makul hipotez, rutenyum-106'nın, ışınlanmış yakıtın yeniden işlenmesi sürecini (kaynakların üretimi de dahil olmak üzere) ortaya çıkarması için bir neden olduğunu göstermektedir (s. 15).
  9. Rutenyum-103'in tespit edilen içeriği (rutenyum-106 içeriğinden ortalama 4000 kat daha az), yeniden işleme tabi tutulmadan önce SNF maruziyetinin az sayıda yıl olduğunu (s. 17), büyük olasılıkla yaklaşık iki yıl olduğunu göstermektedir (s. 16).Bu radyoaktif kaynakların üretiminde oldukça mümkündür. Fransa'da, SNF maruziyeti 7-10 yıldır.
  10. Özellikle önemlisi, 2017 yılında Mayak'ta yapılması planlanan bir yüksek aktivite kaynağı için seryum-144 üretiminin analizidir (s. 17).

"Versiyon çok gerçek görünüyor ve çok açıklıyor"

Soruşturmayla ilgili olaylar hakkında yorumlar için başa döndük. Nükleer Araştırma Enstitüsü RAS'ın radyoizotop kompleksinin laboratuvarı Boris Zhuikov.

Figaro [1] 'in son yayınında ortaya atılan ruthenium-106'nun kökeninin versiyonu oldukça gerçekçi görünüyor ve pek çok şeyi açıklıyor. Bu versiyon, ruthenium-106'nun, Mayak PO'da (yarı ömür, 285 gün) seryum-144 radyonüklid alma prosesinde, buna bağlı olarak bir antineutrino kaynağı üretilmesi için serbest bırakılmasıdır. Kaynak, Gran Sasso'daki (İtalya) pahalı ve önemli ortak Fransız-İtalyan deneyi için gerekliydi [2].

Kayıt edilmiş ruthenium-106 emisyonlarının ancak oldukça önemli miktarda harcanan nükleer yakıtın (SNF) işlenmesiyle ilişkilendirilebileceği uzun zamandır bilinmektedir. Böyle büyük miktarda rutenyum-106'nın kökeni hakkındaki hipotezler – tıbbi kaynakların yok edilmesi veya uydunun tahrip edilmesi – tamamen gerçekçi görünmüyor.Daha önce yazdığımız gibi [6], ruthenium-106'nun bu serbest bırakılmasının, yetersiz yaşlı yaşlı nükleer yakıtın (1,5-7 yıl) yeniden işlenmesinden veya kullanılmış nükleer yakıtın işlenmesi sırasında oluşan teknolojik çözümlerden (rafinatlar) kaynaklanması muhtemeldir.

Ancak uluslararası bir komisyonun yakın tarihli bir raporu [4, 5] rutenyum-106 ile birlikte emisyonlarda da kısa ömürlü ruthenium-103 izotopunun bulunduğunu belirtmektedir. Rus tarafının temsilcilerinden yapılan açıklamaya göre, bu, yeniden işlemeden önce kullanılmış yakıt tüketiminin 6 yıl veya daha fazla olduğu ve rutenyum-103'ün bu süre içinde tamamen parçalanacağı için Mayak'ta salınımın gerçekleşemeyeceğini gösteriyor.

Gerçekten, Mayak'ta, düzenli olarak bir vitrifikasyon fırınında iyi bir şekilde uygulanan SNF'yi işliyorlar. Teknoloji sürecinde, saf rutenyum-106, uçucu RuO oksit formunda salınabilir.4. Bunu önlemek için erimiş kütle fırına sokulur – rutenyumun daha düşük bir valans düzeyine indirgenmesi ve bunun volatilitesini baskılayan bir madde.

Ayrıca, işleme teknolojisinde RuO'nun yakalanması için özel bir modül bulunur.4 sorbent üzerinde. Tabii ki her şey olabilir, ancak SNF'nin yeniden işlenmeden önce yeterince şartlandırılmamış olması ve redüksiyon maddesinin tanıtılmaması ve RuO'nun emilmesi için modül olması oldukça garip gelecektir.4 işe yaramadıHer şeyden önce, teknoloji atık olarak kabul edilir: Mayak, tüm adıyla anılan İnorganik Malzemeler Araştırma Enstitüsü'nden yüksek vasıflı uzmanlar. A. A. Bochvar ve diğer kurumlar, hata ayıklamak için yıllarca çalışmışlardır.

Özel bir standart dışı işleme gerçekleştirildiğinde başka bir şey. Cerium-144 radyonüklid, kullanılmış nükleer yakıttan uzun bir süre elde edildi, ancak bu durumda yeni bir teknolojik seviyeye ihtiyaç duyuldu. İlk olarak, büyük miktarda bu radyonüklid gerekliydi ve ikinci olarak, nispeten taze SNF'den bir ürün elde etmek gerekiyordu. Gerçek şu ki, eski kullanılmış yakıtı yeniden işlemek için alırsak, elde edilen seryum-144'te seryum-140, seryum-142 ve diğer safsızlıkların birçok kararlı izotopları olacaktır ve kaynak kompakt olmayacaktır. Öyleyse, bu durumda niçin harcanan nükleer yakıtın daha kısa bir gecikmeyle işlendiği açıktır.

Seryum-144'ün SNF'den ayrılması için kimyasal teknoloji, prensip olarak bilinir. Kural olarak, seryum, SNF'nin sulu asidik çözeltilerinden ekstrakte edilerek, Ce'nin tetravalent durumuna dönüştürülür.+4. Bunun için, sulu çözelti içine çeşitli oksitleyici maddeler sokulur. Ama sonra aynı zamanda RuO kurulabilir4Uçucu olan ve indirgeyici ajan (vitrifikasyon işleminde olduğu gibi) uygulanamaz – aksi takdirde, seryum bu şekilde çıkarılamaz.Aynı zamanda sulu çözeltiler ısıtılırsa, rutenyum uçar.

İşlemin genellikle gerçekleştirildiği “sıcak” odacıkların havalandırılmasının çıkışında, tabii ki, filtreler vardır, ancak bunlar sıradan aerosol filtreler ise ve RuO için özel bir sorbent değilse4 (vitrifikasyon fırında olduğu gibi), rutenyum-106 tamamen emmezler. Fransız bilim adamlarının mesajı, istenen miktarda seryum-144'ü (yüzbinlerce kıvrım) elde etmek için, harcanan birkaç nükleer yakıtın işlenmesi gerektiğini belirtiyor, ancak bu mümkün değildi. Büyüklük sırasına göre, bu, 100-300 terabekquerels (3000-8000 curies) salınımında gözlenen rutenyum-106 miktarının, verimdeki farkları, yarı ömürleri ve tüm rutenyumun elbette uçmadığı gerçeğini hesaba katarak, bir tahminle oldukça tutarlıdır. Yani her şey, prensipte, gerçek görünüyor.

Ayrıca, bu olasılığı teyit etmek veya çürütmek için, seryum 144'ü tanımlamak için teknolojiyi ve onun uygulanmasına ilişkin koşulları ayrıntılı olarak analiz etmek gerekir.

Boris Zhuikov


1. Une commande franco-italienne à l'origine de la kirliliği au ruthénium 106?
2. SOX projesi.
3. SOX Basın açıklaması – 1 Şubat 2018.
4. İngilizce olarak basın bülteni. dili.
5. Rusça'da basın açıklaması.
6. B. Zhuikov "Bağımsız Bir Komisyon Gerekli" // 19 Aralık 2017 244 Sayılı TrV-Bilim.


Like this post? Please share to your friends:
Bir cevap yazın

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: