Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Природные радиоактивные материалы (NORM) и технологически улучшенные природные радиоактивные материалы (TENORM) состоят из материалов, обычно промышленных отходов или побочных продуктов, обогащенных радиоактивными элементами, обнаруженными в окружающей среде, такими как уран , торий и калий, и любыми продуктами их распада. , например радий и радон . [1] Сбросы и разливы пластовых вод являются хорошим примером внесения НОРМ в окружающую среду. [2]

Природные радиоактивные элементы присутствуют в земной коре в очень низких концентрациях и выносятся на поверхность в результате деятельности человека, такой как разведка или добыча нефти и газа , а также в результате естественных процессов, таких как утечка газообразного радона в атмосферу или растворение в грунтовых водах. Другой пример TENORM - угольная зола, образующаяся при сжигании угля на электростанциях . Если радиоактивность намного выше фонового уровня, обращение с TENORM может вызвать проблемы во многих отраслях промышленности и на транспорте. [3]

НОРМ при разведке нефти и газа [ править ]

Нефть и газ TENORM и / или NORM создается в процессе добычи, когда добываемые флюиды из пластов переносят сульфаты на поверхность земной коры. В некоторых штатах, например в Северной Дакоте , используется термин «диффузная НОРМА». Сульфаты бария, кальция и стронция представляют собой более крупные соединения, а атомы меньшего размера, такие как радий-226 и радий-228., может помещаться в пустые пространства компаунда и проходить через добываемые жидкости. Когда флюиды приближаются к поверхности, изменения температуры и давления вызывают выпадение сульфатов бария, кальция, стронция и радия из раствора и образование накипи внутри, а иногда и снаружи труб и / или обсадных труб. Использование в производственном процессе труб, загрязненных NORM, не представляет опасности для здоровья, если окалина находится внутри труб, а трубы остаются в скважине. Повышенные концентрации радия 226 и 228 и дочерних продуктов, таких как свинец-210, также могут возникать в иле, который накапливается в нефтяных карьерах, резервуарах и лагунах. Газ радон в потоках природного газа концентрируется в виде нормальных норм при переработке газа. Радон распадается на свинец-210, затем нависмут-210 , полоний-210 и стабилизируется свинцом-206 . Элементы распада радона появляются в виде блестящей пленки на внутренней поверхности входных линий, очистных устройств, насосов и клапанов, связанных с системами обработки пропилена, этана и пропана.

Характеристики НОРМ различаются в зависимости от характера отходов. NORM может быть получен в кристаллической форме, которая является хрупкой и тонкой и может вызывать отслаивание труб. НОРМ, образованный в карбонатной матрице, может иметь плотность 3,5 грамма / кубический сантиметр, и это необходимо учитывать при упаковке для транспортировки. Чешуйки NORM могут быть белыми или коричневыми твердыми веществами, или густым отстоем или твердыми, сухими хлопьевидными веществами. NORM также может быть обнаружен в водах, добываемых при добыче нефти и газа. [4]

Резка и расширение нефтепромысловых труб, удаление твердых частиц из резервуаров и карьеров, а также восстановление газоперерабатывающего оборудования могут подвергнуть сотрудников воздействию частиц, содержащих повышенный уровень альфа-излучающих радионуклидов, которые могут представлять опасность для здоровья при вдыхании или проглатывании.

NORM используется во многих отраслях, включая [5]

  • Угольная промышленность (добыча и сжигание)
  • Добыча и выплавка металлов
  • Минеральные пески (редкоземельные минералы, титан и цирконий).
  • Производство удобрений (фосфатов)
  • Строительная промышленность

Опасности [ править ]

Опасности, связанные с NORM, - это пути проникновения через вдыхание и проглатывание, а также внешнее воздействие, при котором наблюдается значительное скопление накипи. Респираторы могут потребоваться в сухих процессах, когда NORM чешуйки и пыль переносятся воздухом и имеют значительную вероятность попадания в организм.

Опасными элементами, содержащимися в NORM, являются радий 226, 228 и радон 222, а также дочерние продукты этих радионуклидов. Эти элементы называются « искателями костей », которые, находясь внутри тела, мигрируют в костную ткань и концентрируются. Это воздействие может вызвать рак костей и другие костные аномалии. Концентрация радия и других дочерних продуктов увеличивается с течением времени при чрезмерном воздействии в течение нескольких лет. Следовательно, с точки зрения ответственности сотрудник, который не имел защиты органов дыхания в течение нескольких лет, может заболеть раком костей или другим видом рака из-за воздействия NORM и решить запросить компенсацию, такую ​​как медицинские расходы и потерю заработной платы, от нефтяной компании, которая создала TENORM, и работодателя. [6]

Радионуклиды радия испускают альфа- и бета-частицы, а также гамма-лучи. Излучение, испускаемое атомом радия 226, состоит на 96% из альфа-частиц и на 4% из гамма-лучей. Альфа - частица не является наиболее опасными частицы , связанных с NORM. Альфа-частицы идентичны ядрам гелия-4. Альфа-частицы перемещаются в воздухе на небольшие расстояния, всего 2–3 см, и не могут проникнуть через мертвый слой кожи на теле человека. Однако некоторые излучатели альфа-частиц радия являются «искателями костей» из-за того, что радий обладает высоким сродством к ионам хлора. В том случае, если атомы радия не выводятся из организма, они концентрируются в областях, где преобладают ионы хлора, таких как костная ткань. Полураспада для радия-226 составляет примерно 1620 лет, и он будет оставаться в организме на протяжении всей жизни человека - значительный промежуток времени, чтобы вызвать повреждение.

Бета-частицы - это электроны или позитроны высоких энергий. Они находятся в середине шкалы с точки зрения ионизирующего потенциала и проникающей способности, их останавливают несколько миллиметров пластика. Это излучение составляет небольшую часть всего излучения, испускаемого при распаде радия 226. Радий 228 испускает бета-частицы, а также представляет опасность для здоровья человека при вдыхании и проглатывании. Бета-частицы - это электроны или позитроны, и они могут перемещаться в воздухе дальше, чем альфа-частицы.

Эти гамма - лучи , испускаемые радием 226, что составляет 4% от радиации, являются вредными для человека с достаточной экспозиции. Гамма-лучи обладают высокой проникающей способностью, и некоторые из них могут проходить через металлы, поэтому счетчики Гейгера или сцинтилляционный зонд используются для измерения экспозиции гамма-излучения при мониторинге NORM.

Попадая в организм, альфа- и бета-частицы вредны. Не допускайте вдыхания загрязняющих веществ NORM из пыли, надев респираторы с фильтрами твердых частиц. В случае должным образом обученных рабочих, занимающихся НОРМ, могут потребоваться мониторинг и анализ воздуха. Эти измерения, ALI и DAC, представляют собой расчетные значения, основанные на дозе, которой может подвергнуться средний сотрудник, работающий 2000 часов в год. В настоящее время установленный законом лимит воздействия в США составляет 1 ALI или 5 бэр. Рем, или человек, эквивалентный рентгену, представляет собой измерение поглощения излучения частями тела в течение длительного периода времени. ЦАП - это концентрация альфа- и бета-частиц, которой средний рабочий сотрудник подвергается 2000 часов легкой работы. Если сотрудник подвергается воздействию более 10% ALI, 500 mREM, то доза сотрудника должна быть задокументирована в соответствии с инструкциями федерального законодательства и нормативных актов штата.

Регламент [ править ]

NORM не регулируется на федеральном уровне в Соединенных Штатах. Комиссия по ядерному регулированию (NRC) имеет юрисдикцию в отношении относительно узкого спектра излучения, а Агентство по охране окружающей среды (EPA) имеет юрисдикцию в отношении NORM. Поскольку ни один федеральный субъект не внедрил правила NORM, NORM регулируется штатами по-разному.

В Великобритании регулирование осуществляется посредством Положений о выдаче экологических разрешений (Англия и Уэльс) 2010 года.

Это определяет два типа активности NORM:

  • Под производственной деятельностью НОРМ типа 1 понимается:

(а) производство и использование тория или соединений тория, а также производство продуктов, в которые торий добавлен намеренно; или же

(b) производство и использование урана или урановых соединений, а также производство продуктов, в которые уран добавлен намеренно

  • Под производственной деятельностью НОРМ 2-го типа понимается:

(а) добыча, производство и использование редкоземельных элементов и сплавов редкоземельных элементов;

(б) добыча и переработка руд, кроме урановой руды;

(c) добыча нефти и газа;

(d) удаление и удаление радиоактивных отложений и осадков с оборудования, связанного с промышленной деятельностью;

(e) любая промышленная деятельность с использованием фосфатной руды;

(f) производство пигментов из диоксида титана;

(g) добыча и очистка циркона и производство соединений циркония;

(h) производство олова, меди, алюминия, цинка, свинца, железа и стали;

(i) любую деятельность, связанную с установками для осушения угольных шахт;

(j) добыча фарфоровой глины;

(k) водоподготовка, связанная с обеспечением питьевой водой;

или (l) устранение загрязнения в результате любой промышленной деятельности НОРМ типа 1 или любой из деятельности, перечисленной выше.

Деятельность, которая включает переработку радионуклидов природного земного или космического происхождения для обеспечения их радиоактивных, делящихся или плодородных свойств, не является промышленной деятельностью НОРМ типа 1 или промышленной деятельностью НОРМ типа 2. [7]

См. Также [ править ]

  • Фоновое излучение , ионизирующее излучение постоянно присутствует в естественной среде Земли.
  • Радиоактивность окружающей среды

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Управление естественным радиоактивным материалом (NORM) в нефтегазовой промышленности» (PDF) . IOGP - Международная ассоциация производителей нефти и газа. 1 марта 2016 . Проверено 3 октября +2016 .
  2. ^ Д. Атуфи, Хоссейн; Ламперт, Дэвид Дж. (2020). «Воздействие добычи нефти и газа на уровни загрязнения в отложениях» . Текущие отчеты о загрязнении . 6 (2): 43–53. DOI : 10.1007 / s40726-020-00137-5 . ISSN 2198-6592 - через Springer Nature. 
  3. ^ TENORM.com
  4. ^ Р. Стивен Фишер (1998). «Геологический и геохимический контроль естественных радиоактивных материалов (NORM) в добываемой воде при добыче нефти, газа и геотермальных операций» . Экологические науки о Земле . 5 (3). ISSN 1075-9565 . 
  5. ^ «Естественно встречающиеся радиоактивные материалы NORM - Всемирная ядерная ассоциация» . www.world-nuclear.org . Проверено 17 июля 2019 .
  6. ^ Кокс, Джеймс Р. «Радиоактивные материалы естественного происхождения на нефтяном месторождении: изменение норм», Tulane Law Review , 1993.
  7. ^ Руководство к правилам выдачи экологических разрешений (Англия и Уэльс) (EPR) 2010

Внешние ссылки [ править ]

  • Департамент здравоохранения Северной Дакоты
  • NORM Technology Connection , Межгосударственная Компактная комиссия по нефти и газу
  • Краткое справочное руководство по радиации , Внутреннее управление по ядерному обнаружению
  • Радиоактивные материалы естественного происхождения от Всемирной ядерной ассоциации
  • Руководство Великобритании по регулированию радиоактивных веществ для правил выдачи экологических разрешений (Англия и Уэльс) 2010 г .: Defra