Она относятся к трем основным категориям. Первый связан с химической и токсичной опасностью самого материала. Во-вторых, это риск для здоровья, связанный с активацией и радиоактивностью. Третий — более общий взгляд на проблемы безопасности, связанные с промышленными опасностями и использованием Flibe в типичных системах термоядерных реакторов.
1. Химические вопросы и проблемы токсичности
К счастью, сам Flibe не является горючим материалом. Эффекты магнитного необходимо будет оценить, чтобы увидеть, происходит ли диссоциация Flibe, и если да, то приведет ли она к сколько-нибудь заметным количествам составных элементов, которые являются легковоспламеняющимися. Известно, что радиолиз вызывает диссоциацию, но еще предстоит оценить выделение горючих соединений в термоядерной среде. Мойр утверждает, что Flibe достаточно быстро рекомбинирует в результате радиолитического разложения, а также ожидается, что он будет быстро рекомбинировать из-за эффекта Холла из-за химически активной природы фтора.
По отдельности химические компоненты Flibe, фтор, литий и бериллий, являются высокореактивными и, следовательно, опасными материалами. При совместной реакции с образованием LiF и BeF2 однако они становятся довольно пассивными и не проявляют существенной химической активности. Бериллий предварительно отнесен к канцерогенам, и его воздействие может привести к нарушению функции легких. Фторид лития еще не исследовался научным сообществом на предмет его токсичности. Также возможно воздействие продуктов коррозии.
Два компонента Flibe (бериллий и фтор) и несколько его примесей имеют пороговые значения (ПДК) для воздействия в воздухе. Текущие ПДК приведены в Таблице 1. Хотя соль Flibe будет иметь только ПДК соединения бериллия, этот ПДК является низким значением. Низкий ПДК указывает на то, что даже небольшие выбросы будут представлять угрозу для здоровья. Однако важно также отметить, что все эти вещества присутствуют в окружающей среде во многих местах.
Таблица 1 - Пороговые предельные значения для необлученных компонентов и примесей Flibe
Расшифровка сокращений:
ACGIH - Американская конференция правительственных специалистов по промышленной гигиене
IDLH - Непосредственная опасность для жизни и здоровья
OSHA - Управление по охране труда
NIOSH - Национальный институт охраны труда и здоровье
Примечания к таблице 1 :
Значения взяты из NIOSH, ACGIH и OSHA. IDLH означает «Непосредственно опасен для жизни или здоровья»; рабочие должны немедленно покинуть территорию, чтобы уменьшить воздействие переносимых по воздуху химикатов.
Бериллий предлагает правила Министерства энергетики по снижению среднего восьмичасового воздействия на работника до предельного значения 0,5.µг/м3 воздуха, см. «Программу профилактики хронической бериллиевой болезни». Федеральный реестр, Том 63, № 232, 3 декабря 1998 г., страницы 66940-66975
Предполагается, что при воздействии воздуха на эти примеси при повышенной температуре произойдет образование некоторого количества оксидов. Хотя массы примесей должны быть небольшими, необходимо изучить химический состав этих примесей, чтобы определить серьезность проблемы безопасности.
Гидрид лития является единственным соединением лития, для которого установлен стандарт воздействия в воздухе. ПДК составляет 0,025 мг/м.3 LiF представляет собой растворимое соединение лития, которое легко всасывается при приеме внутрь и медленно всасывается через кожу в виде ионизированной соли; Распределение лития в организме происходит быстро и равномерно (по всей видимости, он не проникает в органы). Соли лития обладают мочегонным действием. Это может представлять угрозу для здоровья, если человек получит большую острую дозу. Фтор при повышенной температуре может вступать в реакцию с влагой воздуха, образуя туман плавиковой кислоты.
А) Бериллий
Для бериллия основным органом-мишенью являются легкие, при этом существуют опасения как при остром, так и при хроническом воздействии. Острое воздействие при вдыхании фторида бериллия вызывает воспалительную реакцию всех дыхательных путей, в наиболее тяжелых случаях возникает острый молниеносный пневмонии. Хотя это и не является общепринятым, тяжесть заболевания, по-видимому, зависит от дозы и человека, подвергшиеся воздействию, могут выздороветь через несколько недель или месяцев.
Бериллиоз или хроническая бериллиозная болезнь могут локализоваться в легких или может также возникнуть системное поражение. Поскольку частицы бериллия или его соединений со временем накапливаются в легких, в альвеолах образуются небольшие интерстициальные гранулемы. На более поздних стадиях заболевания гранулемы приводят к потере функциональности альвеол, что приводит к дыхательной дисфункции. Эти симптомы могут появиться только через несколько лет после воздействия, и со временем симптомы могут ухудшаться даже после прекращения воздействия.
Контактный дерматит является еще одним распространенным токсическим эффектом бериллия у лиц, подвергающихся профессиональному воздействию, но недостаточно данных, чтобы определить, встречается ли он в общей популяции.
Контакт с фторидом бериллия может привести к повреждениям кожи у чувствительных людей в виде аллергической реакции. При попадании соединений бериллия на порезы или ссадины на коже могут образоваться некротические или язвенные поражения, которые могут заживать очень медленно или не заживать вообще. Для заживления раны может потребоваться хирургическое иссечение.
Решение вопросов воздействия бериллия и его соединений вызывает растущую озабоченность в США. Учитывая, что число и тяжесть случаев хронической бериллиевой болезни связаны с уровнем воздействия, Министерство энергетики США недавно ввело более строгие меры. меры контроля для мониторинга концентрации бериллия и соединений бериллия в воздухе и на поверхности на рабочих местах. Был предложен и находится на рассмотрении проект Правила для принятия, которое серьезно снизит допустимые уровни переносимого по воздуху бериллия (0,5µг/м3 по сравнению с действующим пределом воздействия OSHA, равным 2µг/м3) и требуют более тщательного контроля за персоналом и рабочими местами.
Б) Фтор
Еще одним компонентом Flibe является фтор. Воздействие фтора приводит к отеку легких и ожогам кожи. Вдыхание газообразного фтора может вызвать раздражение носа и горла, повреждение дыхательных путей и легких, потерю сознания и даже смерть. При попадании фтора на кожу или в глаза могут возникнуть ожоги. Эти ожоги вызваны выделением тепла, когда фтор или фтороводород (результат реакции фтора с влагой воздуха) вступают в реакцию с влагой на коже. Более того, ионы фтора могут проникать глубоко в кость, заменяя ионы гидроксида в кости и вызывая травму
Значение IDLH для газообразного фтора составляет всего 39 мг/м3. Даже если предположить, что горячий газообразный фтор быстро образует соединения, такие как фтороводород [забирая водород из влаги в воздухе], все равно существует риск для работников. HF имеет ПДК 2,5 мг/м3 и IDLH 24,6 мг/м3.
Серьезной проблемой в отношении фтора и использования Flibe в термоядерных системах является возможность образования и выброса HF. Когда литий делится нейтронным ударом, не только образуется тритий, радиоактивный изотоп водорода, но потеря атома лития оставляет свободный атом фтора, который может соединиться с доступным водородом. HF представляет значительную угрозу коррозии и имеет свой собственный набор рисков для здоровья. Одним из методов, предложенных для контроля pH Flibe, является наличие избытка жертвуемого бериллия, например, в виде сыпучих камешков или пальцев или плавников, по которым будет проходить текущий Flibe, позволяя HF или свободным ионам фтора реагировать обратно с BeF2.
В) Литий
Литий, который в элементарной форме обладает высокой пирофорностью, не вызывает особого беспокойства в Flibe. Ожидается, что ни одно из ожидаемых преобразований или химических реакций во Flibe не приведет к образованию свободного лития.
Первоисточник
L. C. Cadwallader G. R. Longhurst , FLIBE USE IN FUSION REACTORS: AN INITIAL SAFETY ASSESSMENT