По данным МАГАТЭ, производство урана ведётся в 16 странах примерно на 50 горнодобывающих и перерабатывающих предприятиях. С 2017 года количество производимого урана увеличилось на 50%, а значит, растёт и число работников, занятых в отрасли.
На примере одного из мировых лидеров по добыче урана — Казахстана — разобрались, как защитить работников от радиационной опасности и производственного травматизма, а также сократить риски для окружающей среды.
Как добывают уран на планете
Есть три основных метода добычи урана: подземный, открытый и метод подземно-скважинного выщелачивания (ПСВ). В природе ещё можно найти уран как побочный продукт при производстве фосфатных удобрений и при добыче некоторых полезных ископаемых, например меди и золота. Но в таких случаях процесс извлечения урана затруднён.
Метод подземно-скважинного выщелачивания используют с конца 1960-х годов. В последние годы с его помощью добывают почти половину мировых запасов урана — в 2015 году это было 48,7%. Большая часть добычи урана в Казахстане, США и Узбекистане ведётся методом подземно-скважинного выщелачивания. Также методом ПСВ уран добывают в Австралии, Китае и России, а Монголия и Танзания начали его внедрять.
По другим способам добычи предприятия разделились так:
- добыча подземным способом — 27%;
- добыча открытым способом — 14%;
- извлечение попутной и побочной продукции при производстве меди и золота — 7%;
- кучное выщелачивание — менее 1%;
- другие методы — менее 1%.
Основные риски уранового производства
Уран — тяжёлый металл с токсическим и радиационным воздействием, источник альфа-излучения. Кожа человека блокирует альфа-частицы, но опасно внутреннее облучение. Его можно получить, вдохнув и проглотив частицы урана, радионуклидную пыль, газ радон, который образуется при распаде радия в породе, и продукты распада радона — свинец, висмут, полоний. Пустая порода может быть источником гамма-излучения.
Последствия включают рак, сокращение жизни, незначительные изменения фертильности или жизнеспособности потомства — это было определено в исследованиях на животных и по данным выживших после катастроф Хиросимы и Чернобыля. Эти эффекты могут быть отсрочены на десятилетия или даже на поколение.
Национальный институт охраны труда США NIOSH в 2000 году провёл исследование причин смерти урановых шахтёров и выявил наиболее частые причины:
- рак лёгких;
- пневмокониоз;
- туберкулёз;
- эмфизема;
- заболевания крови.
У каждого способа добычи и переработки есть свои осложняющие факторы.
Подземная добыча. Рабочие подземных рудников сталкиваются с общим наборов рисков и сложностей для всех горняков. К ним добавляется риск радиационного облучения. При плохой вентиляции шахт может образовываться много радона, это необходимо учитывать во время проектных работ. Повышенные меры предосторожности нужно принять при транспортировке руды и её переработке.
Открытая добыча. По данным Агентства по охране окружающей среды США, открытые участки добычи и обогащения урана не представляют сильного радонового риска для горняков и населения — радон рассеивается в атмосфере. Но с углублением карьера увеличивается площадь излучения, возникает больше отвалов руды, которую необходимо утилизировать. Пустая порода может быть прямым источником пыли и радона. Ветер может разносить радиоактивную пыль, загрязнять воду.
Подземно-скважинное выщелачивание. При методе ПСВ прямой контакт с рудой исключён — в породе бурят специальные скважины и запускают раствор: в США это слабая щёлочь, в Казахстане и Австралии — кислота. Потом обогащённая ураном жидкость выкачивается обратно и поступает на переработку. Из неё производят жёлтый кек и закись-окись урана — основной компонент в топливе ядерных реакторов.
Метод ПСВ считается самым экологичным, наносящим минимальный вред окружающей среде.
Основа рекомендаций по радиационной безопасности
Международная комиссия по радиационной защите ICRP установила стандарты защиты на основе трёх принципов:
- никакая практика, связанная с радиационным облучением, не должна применяться, если она не приносит чистую пользу тем, кто подвергается облучению, или обществу в целом;
- дозы облучения и риски следует поддерживать на низком уровне с учётом экономических и социальных факторов;
- облучение людей должно осуществляться в соответствии с дозой или пределами риска, выше которых радиационный риск будет неприемлемым.
Базовый подход к радиационной безопасности заключается в ограничении работ по формуле «время — расстояние — экранирование»:
- время — необходимо свести к минимуму время, когда рабочие находятся в прямом контакте с рудой;
- расстояние — опасные работы должны производиться по возможности дистанционно;
- экранирование — при подземной добыче нужно использовать тяжёлое горнодобывающее оборудование из прочной стали, иметь чистую породу на полу шахты и бетон-набрызг на стенах, который служит не только для укрепления грунта, но и для защиты от радиации.
МАГАТЭ разработало рекомендации для каждого метода добычи урана, а также для способов его переработки. По сравнению с обычными методами, перерабатывающие заводы для ПСВ меньше, так как в них нет обработки, дробления и измельчения руды. Это снижает риск облучения. Однако в схеме операции всё равно надо учитывать радиационные риски.
Так, при добыче с помощью подземно-скважинного выщелачивания и последующей переработке рекомендуется:
- Как и на подземных шахтах, в урановых скважинах необходимо поддерживать надлежащую вентиляцию, чтобы предупредить выбросы радона и гамма-излучение от продуктов распада из технологических ёмкостей и систем.
- Свести к минимуму рабочее время в производственных зонах и увеличить расстояние до радиоактивных материалов.
- Обеспечить быструю локализацию в случае разливов и утечек, учитывая водную природу процессов ПСВ.
- Владеть методами быстрой промывки и удаления разлитых материалов для сведения к минимуму выбросов в атмосферу.
- Обеспечить вентиляцию и контроль запылённости в зонах жёлтого кека.
Как в Казахстане добывают уран и добиваются низкого уровня травматизма
Казахстан — мировой лидер в добыче и переработке урана. На его территории находятся 25% всего разведанного урана на планете. Главное предприятие в отрасли — группа компаний «Казатомпром». Она ведёт разработку 26 участков, объединённых в 14 горнорудных активов. Уран добывается методом подземно-скважинного выщелачивания.
Производственная деятельность на предприятиях компании ведётся с соблюдением казахстанских и международных требований по охране труда и промышленной безопасности. Внедрены системы менеджмента охраны труда и техники безопасности, соответствующие международным стандартам (ISO 45001).
В компании проводится системная работа по совершенствованию культуры безопасности среди сотрудников и руководителей всех уровней. Все производственные предприятия казахстанского атомного холдинга и процессы охвачены и контролируются службами производственной безопасности. В компании внедрена концепция нулевого травматизма Vision Zero. Например, все совещания начинаются с вопросов производственной безопасности. Есть и другие принципы:
- экзамены, сертификация и повышение квалификации работников — часть комплексной системы управления производственной безопасностью;
- все работники обеспечены спецодеждой, обувью и спецпитанием;
- проводится пред- и послесменный медосмотр;
- все рабочие места охвачены их аттестацией по условиям труда;
- для каждого работника определены роли и функции в системе производственной безопасности;
- каждый работник наделён правом на остановку небезопасных работ либо на отказ от выполнения такой работы;
- на всех предприятиях холдинга применяется проактивный инструмент — поведенческие аудиты безопасности;
- во всех дочерних и зависимых организациях работают стационарные медицинские пункты для оперативной медицинской помощи работникам. Все медицинские объекты холдинга укомплектованы необходимым оборудованием, автомобилями скорой помощи и материалами для оказания медицинской помощи: дефибрилляторами, ЭКГ, кислородными баллонами.
Все работники вовлечены в процессы проведения аудитов, выявления и регистрации нарушений и случаев Near miss — когда были опасные предпосылки, но происшествия не случилось.
Что можно сделать горняку для защиты от профессиональных заболеваний
Метод подземно-скважинного выщелачивания может быть применён не на всех месторождениях. Почти 40% мировой добычи урана происходит в шахтах и карьерах, где риски радиационной и прочих опасностей выше. Американский институт NIOSH советует шахтёрам урановых рудников самим тоже следить за здоровьем, а не только надеяться на работодателя:
- обязательно бросить курить — курение значительно увеличивает риск рака лёгких у шахтёров, которые вдыхали радон и пыль;
- обратиться к врачу, если появились проблемы с дыханием, кашель и непроходящая усталость;
- сделать кожную пробу на туберкулёз (манту);
- есть больше свежих фруктов и овощей — по крайней мере пять порций в день могут помочь предотвратить рак лёгких.
Полную версию статьи можно прочитать по ссылке: https://oborona.media/uranium-mining/