鈾是放射性物質,那麼鈾礦開採時,礦工是如何防護的呢?

因為山在遠方


談起鈾這個物質,想必小夥伴們都不會陌生。它作為核反應的主要原料,不少人都望而生畏。但世界上有一群人,每天都得面對它,就是開採鈾礦的礦工。對於開採這類發射性物質,礦工們是如何做防護的呢?

首先我們先了解一下鈾對人體的影響,鈾元素雖然具有放射性,但是半衰期非常長,需要上億年的時間才會衰變,所以放射性是很小的。對人體來說鈾一天的輻射量和手機差不多,不會對人體造成傷害。甚至濃度小於4%的鈾,可以直接與皮膚接觸。

而鈾礦中真正對人體造成傷害的,是氡氣。它是在鈾衰變過程中產生的,且半衰期時間非常短,只要幾分鐘就會發生衰變。同時它作為氣體很容易被吸入體內,所以對人體的危害非常大,很容易造成內照射,誘發癌症。因此鈾礦中通風系統和空氣淨化尤為重要。

國家對放射工作人員工作的輻射防護有明確規定,礦工作工時必須穿戴,專業的防護服,手套及特製口罩。礦井設計以透氣通風為主,儘可能降低工作場所粉塵和氡的濃度。並且最重要的一點就是,嚴禁在工作場所內飲水及進食。


在完善的制度保障,及專業的設備支持下,現在鈾礦開採的安全性已經大大提高了,但其危險性依舊不言而喻。向為祖國核工業發展,默默奉獻的人們致敬。



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因為撿了一條鑰匙鏈,不僅斷送了自己的雙腿和左臂,還揹負了一身債務,這個新聞不少人應該看過。說的就是一個吃瓜群眾因為看到一條類似鑰匙鏈的東西就撿了起來,放到了自己的口袋中,哪知這條鑰匙鏈竟然是附近一家射線儀公司技術人員遺失的伽馬放射源-銥192,強烈的核輻射破壞了體內的蛋白分子,破壞細胞結構,使細胞無法再複製,皮膚開始發燙潰爛,最後截肢。

鈾元素同樣具有這種放射性,但是鈾的半衰期非常長,U238的半衰期在44-45億年,U234的半衰期在24億年,而U235的半衰期在7億年,需要上億年的時間才會衰變,所以放射性是非常非常小的,對人體來說鈾一天的輻射量和手機差不多,所以在開採鈾礦的時候

鈾根本不會對人體有什麼傷害,甚至4%濃度的低濃縮鈾的內芯你都可以直接用手去拿。

鈾礦中真正會對人體造成傷害的是氡氣而不是鈾。

氡氣是鈾元素在衰變過程中產生的氣態物質,氡的三種同位素的半衰期是非常短的,最長的只有4天時間,最短的只有幾分鐘就會衰變,所以輻射非常強,同時它還是氣體容易被人吸入體內造成內照射,體內發生阿爾法衰變容易造成癌變。

氡氣還會漂浮到周圍的空氣和水源中,汙染鈾礦周圍的環境。但好在氡氣是在鈾元素衰變的基礎上才生產的,而鈾元素衰變非常慢,所以鈾礦中產生的氡氣量很小。目前很多鈾礦場已經採用硝酸浸泡的方法溶解鈾,然後再提取鈾,這樣可以減少粉塵和氡氣的吸入,同時鈾礦場地應該保持空氣循環流通,降低鈾礦的暴露面積,工人也要定期做身體檢查。


科學薛定諤的貓


很好的問題,看過《山楂樹之戀》讀者一定會被裡面真摯而又純粹的愛情所打動,電影結尾男主人公孫建新因為在地質勘探隊長期工作生活的原因的了白血病,於是山楂樹之戀成了一段悽美的愛情故事。

通過這部電影,大家對於鈾礦石的恐懼感又增加了一些,那麼美的礦石竟然放放射性那麼強,從旁邊走過去是不是也不行呢?

鈾礦石到核燃料是這樣的:

核燃料是核電站的能量源泉,最初就是鈾礦石,我所在的單位中核集團業務就包括了整個鈾礦的勘探,開採,提純後製成粉末,這種粉末也被成為黃餅(不是稱為黃粉)。這種粉末還要經過離心機的進一步提純富集度達到4.5%左右,然後轉化成氧化鈾,經過燒結制成二氧化鈾陶瓷芯塊。芯塊裝入燃料包殼中,再加上附屬部件構成燃料棒,燃料棒最終組裝成燃料組件。

黃餅

核燃料有放射性嗎?

從圖片中可以看出,整個加工過程中,工人都是不做任何輻射防護的,戴口罩也只是為了防止吸入粉塵,實際上在核電站中,比鈾礦石中U235富集度更高的核燃料也是可以用手觸摸的,只要不要吃到嘴裡就沒事。鈾在自然界中主要以以下兩種形式存在:

238u,自然丰度99.275%,原子量238.0508,半衰期4.51X109a,即45億年,

235U,自然丰度0.720%,原子量235.0439,半衰期7.00X108a,即7億年,

所以鈾的半衰期很長,新的鈾燃料是非常穩定的,觸摸是非常安全的。

上圖是各種鈾礦石,因為其它元素的含量不同,不一樣的是顏色,一樣的是美麗

那麼鈾礦中到底有放射性嗎,需要防護嗎?

答案是需要的,我們知道礦石中成分非常複雜,鈾礦石也只是鈾的含量比普通礦石中的鈾含量高一些,還有其他的成分,其中一種成分就是氡,就是高中化學中那種稀有氣體氡。氡通常的單質形態是氡氣,為無色、無嗅、無味的惰性氣體,容易吸入到呼吸系統中

,氡半衰期只有3.82d,放出的α粒子能量高達5.489MeV,阿爾法衰變的主要傷害就在於內照射,能量這麼高的阿爾法粒子內照射是很嚴重的,容易引發呼吸系統病變,誘發癌症,氡最終經衰變最終變成穩定的²⁰⁶Pb。

因此鈾礦中通風系統和空氣淨化尤為重要,有興趣的讀者可以看《鈾礦通風與輻射安全》這本書。老一輩鈾礦開採工人輻射防護設施沒有現在先進,那時濃縮鈾的需求又是巨大的,向老一輩核工業前輩致敬!


五月21號


鈾礦肯定是有輻射的,那麼鈾礦的輻射對人體有害嗎?



大約99.284%的天然鈾是鈾238,其他少量的是鈾235,這兩種鈾的半衰期都非常的長,鈾238的半衰期是44.68億年、鈾235的是7億年。也就是說,鈾238經過45億年才將一半原子衰變成鈾234,衰變得如此之慢,釋放的輻射自然也很少了,一千克的鈾238一天的輻射量還不如一塊夜光錶的輻射。所以,天然鈾礦石是非常安全的。



其實,鈾礦開採中應該小心的是氡的輻射,在鈾緩慢衰變為鉛的過程中,會產生氡。由於氡222的半衰期只有3.8天,所以它的輻射很強烈。當氡氣衰變時,其衰變產物會粘附在各種表面上,如果進入呼吸系統,便會粘附於肺部,增加患肺癌的幾率。據美國國家環境保護局調查,氡是僅次於吸菸的第二大肺癌成因。所以,在開採鈾礦時要保持良好的通風。需要注意的是,氡氣也是一種重要的室內空氣汙染物。


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核彈和核電廠中的鈾是經過提純的,尤其是武器級的鈾濃度達到了90%以上,放射性很強,而天然的鈾礦石的含軸量很低,只有0.7%不到,輻射也在安全範圍內。只要不是長期接觸,非常安全。不過以前的建築經常採用天然大理石或花崗岩作為建築材料,其中的放射衰變產生氡氣,因密度較大在地表聚集,人長期居住會莫名的無力脫髮直到癌變死亡,所以現代建築都是用人造大理石,花崗岩也要經過安全檢測並儘量用在室外。


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天然鈾的放射性活度(指一秒鐘內有多少個鈾原子核發生自然衰變)很低,而衰變時放出的γ射線強度也非常低,所以,沒有“外照射”(就是電離輻射從身體外面照進來)的危害。但確實存在著“內照射”的危害。就是在吸入放射性物質後,它自然衰變時在人體內放出的電離輻射,對身體的危害比“外照射”大。對於鈾礦開採,鈾礦石產生的“粉塵”,容易被人吸入體內,所以都帶“特殊口罩”來防止吸入。

但現在鈾的開採,已經採取了“酸浸法”,就是用硝酸等溶液直接浸泡鈾礦,將石頭中的鈾元素溶解,再抽回“酸溶液”後,提取其中的鈾元素。這樣,就不會產生粉塵,也可以很好的避免“內照射”的危害了。


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鈾有放射性,但因其半衰期很長,比放射牲很低,而且純鈾是阿爾法放射性,穿透力很弱,對它的防護,主要作為重金屬,像鉛一樣防護,避免食入或吸入體內。鈾對人體的危害主要是腎。

鈾礦石不僅含有放射性鈾,而且還含有鈾一238的衰變子體,它們有的發射阿爾法,有的發射貝它,同時還發射伽瑪射線。其放射性要比純鈾強得多,而且隨礦石鈾品位的升高而升高。因此鈾礦開採和選治是屬於放射性作業,從事這一工作人員稱為放射工作人員。

國家對放射工作人員工作一期間的輻射防護有朋確規定。

一,從業前,期間要進健康檢查,年齡18歲以上,俥檢合格者方能從事這一工作。

二,個人劑量監測,個人年受照劑量低於20毫希伏/年。

三,防護最優化,採取時間,距離和屏敝措施,使工人受照劑量儘可能低。

四,個人具體防護措施有:嚴格控制工作時間,穿戴必要的防護衣服,手套和口罩等物。加強通風,儘可能降低工作場所粉塵和氡的濃度等。嚴禁在工作場所進食,飲水,嚴禁無關人員進入監督區和防護區等。

五,放射性廢物嚴格按規定管理,收集,存儲,處理,處置和排放。

謝謝!


川川和曉霄的爸爸


最早的開採和煤礦差不多,挖坑人工開採,這樣造成的汙染有以下幾類:人員進入礦洞,呼吸進入體內的粉塵,還有油礦的衍生放射性氣體氡。長期下來最明顯就是肺癌。還有就是礦渣和廢水汙染,尾礦庫和廢水裡面所含放射性比當地環境高,汙染了地面土壤河流地下水農作物和動物。還有就是廢渣廢礦被很多企業弄來做建材磚等,這樣房子建成後放射性水平高,一樣會和礦洞一樣產生放射性氣體,長期住下來也是對身體不好。現在有新的開採技術就是打孔下去,灌入酸,然後在下游打孔抽出來,這樣就能得到礦液。不過汙染地下水。


光頭大亮蛋


天然的鈾沒有危害,但是人造的鈾有危害。因為人造鈾含有大量X 射線、射線、電子和化學毒物等有害物。

居里夫人就是一直生活在這些 X 射線、射線、電子和化學毒物的影響下,不幸罹患白血病也不算特別意外。


抖音星君


鈾礦石的開採要求礦工上班必須更換工作服,帶口罩,安全帽,下班必須洗澡,嚴格的有伽馬儀檢測,檢測合格才能回家。上班期間不能吃東西,吸菸防止放射性物質進入體內產生內輻射。隨著冶煉技術的提高,採用地浸技術現在連礦石都不要採了,直接在原地提煉,這兩年鈾礦工基本上都下崗了,以後中國就沒有這個職業了。


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