История производства радия в республике Коми

Наудаленных высокодебитных скважинах строили индивидуальные установки,состоявшие, по воспоминаниям И.В. Дахно, из нескольких гипсовальных желобов ифильтров [74], а по сохранившимся проектным документам 1933 г. — из несколькихгипсовальных желобов и двух секций отстойных чанов [75].

Выделениерадия и получение конечного продукта производили на заводе по переработкерадиевого концентрата в поселке Водный. Концентрат, полученный срадиохимических заводов по переработке воды, смешивали на бегунах с древеснымуглем, древесными опилками, хлористым барием и раствором хлористого кальция.Смесь (200-250 кг) загружали во вращающиеся муфеля и спекали в течение шестичасов при 900° C. Нерастворимые сульфаты бария и радия переходили в растворимыехлориды бария и радия:

Ba(Ra)SO4 + 2C + CaCl2 = Ba(Ra)Cl2 + CaS + 2CO2

Ba(Ra)SO4 + CaCl2 = Ba(Ra)Cl2 + CaSO4

Хлоридыбария и радия выщелачивали из спёка горячей водой в подвесной центрифуге.Спёки, в которых оставалось примерно 1 мг радия на тонну, отправляли в отвалы(так называемые «черные отвалы»), а из щелоков в испарителях выделяликристаллы Ba(Ra)Cl2.

Разделениебария и радия осуществляли путем сложной многоступенчатой процедуры дробнойкристаллизации, основанной на различной растворимости в воде галогенидов барияи радия [76]. Вначале проводили дробную кристаллизацию хлоридов бария-радия,затем хлориды переводили в бромиды и на завершающем этапе происходила дробнаякристаллизация бромидов бария-радия.

Полученныекристаллы бромида радия прокаливали в муфельной печи и запаивали в стеклянныеампулы. Содержание RaBr2 в готовом препарате составляло не менее 90%.

В30-е гг. из-за несовершенства технологии содержание радия в «черныхотвалах» достигало 5,45 мг на тонну. Отходы с содержанием радия свыше 1,5мг на тонну считались как «товарные отвалы» и подлежали вторичнойпереработке [77]. Более совершенный способ переработки концентратов былразработан, по-видимому, при участии заключенного И.Я. Башилова. Вторичнаяпереработка «товарных отвалов» позволила в 1941 г. добитьсярекордного на Водном промысле объема выпуска радия — 21541 мг [78].

Особенноститехнологии выделения радия из отходов урановой промышленности нам поканеизвестны, мало знаем и о происхождении самих отходов. Вероятно, это былаурановая руда после выделения из нее смеси изотопов урана на Табошарскомрадиохимическом комбинате в Таджикской ССР. На завод № 226 она поступала в видеокатышей, упакованных в специальные металлические банки-контейнеры. Здесь изэтих отходов извлекали радий («спецматериал № 1») и уран(«спецматериал № 2»).

Радиационная безопасность на радиевом производстве

Впервые годы работы промысла техника радиационной безопасности, по-видимому,вполне соответствовала представлениям того времени об опасности ионизирующегоизлучения. В первой половине XX в. в СССР величина допустимой дозы облучениядля профессионалов изменялась таким образом: 1920 г. — 60 Р/нед (600 мЗв/нед);1925 г. — 1,2 Р/нед (12 мЗв/нед); 1934 г. — 1,0 Р/нед (10 мЗв/нед); 1950 г. — 0,5 Р/нед (5 мЗв/нед). В настоящее время предел дозы для персонала, т.е. длялиц, работающих с техногенными источниками ионизирующего излучения, равен 20мЗв/год [79].

Вначале 30-х гг. Центральный институт гигиены труда и промышленной санитарии(ныне Научно-исследовательский институт медицины труда РАМН) под руководствомА. А. Летавета исследовал условия труда и состояние здоровья работников назаводе по производству радия из тюямуюнской урановой руды, запущенном в 1930 г.(возможно, что это был завод Горно-химического треста «Редкиеэлементы»). На основе полученных данных в 1935 г. под редакцией В.А. Левицкогои А.А. Летавета была издана первая в СССР монография, посвященная вопросамрадиационной гигиены и радиационной безопасности. В ней исследователипредложили меры по защите работников радиохимических производств от лучевогопоражения [80], правильность которых была подтверждена временем. Неизвестно,попала ли на Водный промысел эта книга, выпущенная огромным тиражом (2000 экз.),но определенные последствия это исследование имело: в 1935 г. в одном изприказов по Промыслу № 2 для работников химзаводов и завода по переработкерадиевых концентратов установлены шестичасовой рабочий день и бесплатная выдачамолока, а начальнику санчасти Беспальчикову и заведующему физлабораторией А.А. Любушинубыло предписано "… иметь особый надзор за состоянием здоровья работникови подвергать их ежемесячному медицинскому осмотру" [81]. Есть сведения,что до 1940 г. в физлаборатории проводили ежемесячную диспансеризациюработников завода радиевых концентратов, а в химлаборатории — обследованиярадиационной обстановки. Однако для полноценной защиты здоровья людей просто нехватало ни ресурсов, ни знаний у начальства и специалистов.

ВспоминаетНиколай Ефимович Волков (р. 1916 г.), выпускник Горьковского индустриальногоинститута, на радиевом промысле с 1941 г., в 1957-1987 гг. директор завода«Комиэлектростеатит» (затем — «Прогресс»):

Всентябре 1943 года мне под охраной двух стрелков было поручено доставить вЛенинградский институт радия свинцовый ящичек с ампулами, где находилиськристаллы солей радия. Приехали мы в северную столицу вечером; когда добралисьдо института, там никого из сотрудников уже не застали. Старушка-вахтер наспожалела и разрешила переночевать в приемной. Мы поужинали сухим пайком иустроились на ночлег где кто смог. Я на всякий случай свинцовый ящичек положилсебе под голову. Утром зашел в лабораторию, чтобы сдать готовую продукциюпромысла. Заведующая А. Шалевич указала мне место за столом, а сама отошла вдальний угол довольно просторной комнаты. Оттуда она скомандовала мне:«Откройте контейнер, вынимайте пинцетом ампулы и называйте номерной знак,я буду записывать в журнал». Я был в недоумении, что это она так боится?Потом стал потихоньку в институте расспрашивать о радии, его свойствах и понял,что на промысле нас держат в большом неведении [82].

АкадемикГригорий Алексеевич Разуваев (1895-1989), директор Института химии АН СССР вГорьком и бывший заключенный, работавший на радиевом промысле с 1942 г.,вспоминал:

Технологияочистки и выделения радиоактивных солей была сложной и малонадежной; техникабезопасности — в зачаточном состоянии. Пока вещества находились в растворах, сними обращались без каких-либо предосторожностей и только на стадии выделениятвердых солей начинали работать за свинцовыми экранами под тягой. Вентиляцияпри этом нередко выключалась: то авария электросети, то учебная воздушнаятревога. Людей, которые работали со мной там — на заводе, в лаборатории, давнонет в живых: они на себе узнали, что такое лучевая болезнь… [83].

ВдовеГ.А. Разуваева, Елене Владимировне, тоже было, что вспомнить:

Организациятруда была отвратительная. Об охране ее, конечно, и знать не знали… Ну а чтоделалось со здоровьем людей? Многие из тех, кто работал с нами, послеосвобождения через год-два умирали от рака. Заведующий нашим бромиднымотделением Унтерхирхер от рака умер. Работал с нами внук академика Карпинского- через несколько лет умер от этой же болезни. И химика Марка ИсааковичаКазанина постигла та же участь… Хоть мы и работали на заводе не большечетырех часов, хоть нам и давали в виде лекарства сырую печень, — уберечь людейвряд ли это могло. Мало того, что условия труда были ужасные, но ведь толкомникто не знал о последствиях влияния радиации на человека [84].

Темне менее снабжение продуктами питания здесь было значительно лучше, чем вдругих лагпунктах, а режим менее строгий, — Водный промысел среди заключенныхсчитался «курортной зоной».

Современнаяистория радиационно-гигиенического нормирования и радиационной безопасности вСССР началась с включением страны в гонку ядерных вооружений. Нарадиохимических комбинатах, построенных в ходе реализации программы созданияядерного оружия, стали манипулировать уже не граммами, а тысячами тоннрадиоизотопов. К тому же удельная активность отработанного ядерного топлива, изкоторого выделяли оружейный плутоний, в тысячи раз превышала удельнуюактивность радия. Поэтому в стране начались широкомасштабные исследования вобласти радиобиологии, радиоэкологии, медицинской радиологии и радиационнойгигиены. Выработаны новые принципы организации работ с радиоактивнымиматериалами и нормы радиационного воздействия на работников и население.Государственных норм и правил радиационной безопасности, имеющих силу закона,не было до 1960 г. В Министерстве среднего машиностроения радиационнаябезопасность регламентировалась ведомственными документами, имеющими гриф«секретно» [85].

В1953 г. после передачи завода № 226 в Министерство среднего машиностроенияначались работы по созданию радиационно-безопасных условий труда. В 1954 г.,через 22 года (!) работы предприятия, создана служба дозиметрического контроля [86].Значительно улучшилось снабжение работников промышленными и продовольственнымитоварами. На заводе организованы «чистая» и «грязная» зоны,разделенные санпропускниками. Рабочим выдавали спецодежду, начала работатьспецпрачечная. Однако в полной мере реализовать новые санитарно-гигиеническиетребования на предприятии, которое строилось и более двух десятков лет работалобез соблюдения правил радиационной безопасности, было практически невозможно.

Документыслужбы дозиметрического контроля завода № 226 свидетельствуют, что мощностьдозы g-излучения на рабочих местах, загрязненность рабочих поверхностей,полов, дверных ручек a-активными радионуклидами, содержание в воздухерадона и радия практически постоянно превосходили установленные нормативы. Вомножестве докладных записок сообщалось о несоблюдении рабочими правилрадиационной безопасности: курение и прием пищи на рабочих местах,недостаточная санобработка кожи, отказ от использования средств индивидуальнойзащиты и др. Заставить персонал предохраняться от невидимой опасности былоочень трудно:

Профессиональнаяхарактеристика рабочего места Мороза Николая Никифоровича.

Напредприятии п/я 3179 работает с 1947. До 1948 года ученик слесаря, а с 1948 годав отделении регенерации аппаратчик. В помещении очень плохая вентиляция, взимнее время высокая влажность в результате выпаривания растворов. Преобладаютручные операции по выгрузке «кристалла» из выпаривателей. До 1954/55 гг.техника безопасности не соблюдалась, не было спецодежды, рабочий день8-часовой, принимал пищу и курил на рабочем месте. До 1955 года дозиметрическихизмерений не проводилось. Индивидуальный дозиметрический контроль также непроводился. Загазованность в условных нормах колебалась за 1955 год от 0,3 до6,2, за 1956 год — от 0,2 до 4,7. Загрязненность пола и стен отделения от 54000до 120000 имп/мин. Врач В. Тараторкин. 18/20 февраля 1957 г. [87].

Официальныхдокументов, в которых сообщалось бы об острых лучевых поражениях работников, мыне обнаружили, но по воспоминаниям ветеранов такие случаи были.

Радиоактивноезагрязнение территории радиевого промысла

Историяотечественной промышленности свидетельствует, что любое крупномасштабноепроизводство приводит к столь же масштабному загрязнению окружающей среды.Радиевый промысел не был исключением.

Содержаниерадия в воде, сбрасываемой заводами по переработке воды, — 0,03-0,05 мг на 1000м3, что соответствует удельной активности в 1,11-1,85 Бк/кг [88]. Для сравненияв 1952 г. предельно-допустимая концентрация 226Ra для воды открытых водоемовбыла принята равной 1,85 Бк/кг [89]. Согласно современным нормам НРБ-99концентрация 226Ra в питьевой воде не должна превышать 0,5 Бк/кг. Поэтому подействовавшим в то время нормативам сбрасываемая химзаводами вода не относиласьк радиоактивным отходам. А по современным санитарным правилам ОСПОРБ-99 [90] еёследует отнести к низкоактивным отходам, которые при условии разбавления в 2-4раза разрешается сбрасывать в хозяйственно-бытовую канализацию. Таким образом,сброс отработанной воды в реки не приводил к значительному радиоактивномузагрязнению. Тем не менее по расчетам Института биологии Коми НЦ УрО РАНрадиохимические заводы со сточными водами сбросили в реки и на прилегающиетерритории более 15 г радия [91].

Некоторыетехнологические операции на заводах по переработке воды приводили к образованиюлокальных радиоактивных загрязнений. Например, перед выемкой осадка-концентратаводу из чанов-отстойников сливали прямо на землю [92]. Даже сейчас на месте,где раньше располагалась система от стойных чанов химзавода № 10 (дезактивациюна его территории не проводили), мощность экспозиционной дозы по нашимизмерениям составляет 15-20 мк3в/ч при естественном радиационном фоне около 0,1мк3в/ч.

Технологиявыделения радия на заводе по переработке концентратов была продумана достаточнохорошо. Хлориды бария и кальция имели замкнутые циклы оборота. Единственнымотходом был спёк после выщелачивания хлоридов бария-радия, содержавший около 1 мградия на тонну. Таким образом, активность образующихся отходов составлялапримерно 37000 Бк/кг. Согласно ОСПОРБ-99 их следует отнести к низкоактивнымотходам. Однако системы обращения с радиоактивными отходами практически не было- их просто сваливали на заболоченный берег Ухты между заводом и поселкомзаключенных. За все время существования производства оборудованноехвостохранилище так и не создали. По оценкам Института биологии Коми НЦ, кмоменту закрытия завода (в 1956 г.) на заводском хвостохранилище скопилосьболее 10000 т радиоактивных отвалов, содержащих около 10 г радия [93]. Эта радиоактивнаясвалка практически не изолирована от реки Ухты — с её территории стекает дваручья. В 1960 г. активность воды в ручьях, стекающих с хвостохранилища,достигала 111 Бк/кг, отчего содержание радия в реке Ухта местами увеличивалосьдо 2,85 Бк/кг. Данная величина в 5-7 раз превышает действующие в настоящеевремя нормативы содержания 226Ra в питьевой воде (по НРБ-99). Со временемпроизошло снижение выноса радия с хвостохранилища, обусловленное, по-видимому,вымыванием растворимых соединений и переходом оставшихся радионуклидов внерастворимую фазу. В 1999 г. по нашим измерениям удельное содержание радия вреке в 160 м ниже хвостохранилища составляло всего 11,6.10-3 Бк/кг. Но выноссоединений радия, адсорбированных на частицах почвы и коллоидном гидроксидежелеза, продолжается до сих пор.

В1957 г., после ликвидации завода № 226, постановлением Совета министров КомиАССР Коми филиалу Академии наук СССР поручено провести анализ радиационнойобстановки на территории радиевого производства. Было выявлено более 700участков радиевого и ураново-радиевого загрязнения площадью от 10 до 10000 м2на территории 3000 км2. Средняя мощность дозы g-излучения на этихучастках составляла 5 мк3в/ч при естественном радиационном фоне 0,10-0,12мк3в/ч. На некоторых участках уровень g-излучения достигал 100-150 мк3в/ч [94].

В1959 г. в Коми филиале АН СССР была создана лаборатория радиобиологии, передкоторой поставили задачу комплексного изучения последствий радиоактивногозагрязнения: исследование влияния повышенного радиационного фона на популяциирастений и животных и на состояние здоровья жителей поселка Водный;санитарно-гигиеническая оценка поселковой территории и прилегающих к нейсельскохозяйственных угодий; изучение миграции радионуклидов в биогеоценозах.Позже эта лаборатория вошла в состав Института биологии Коми филиала АН СССР.Ныне это отдел радиоэкологии Института биологии Коми научного центра Уральскогоотделения Российской академии наук [95].