ekipЭкология и промышленность РоссииEcology and Industry of Russia1816-03952413-6042ООО "Калвис"10.18412/1816-0395-2024-9-66-71ekip-2731Research ArticleАНАЛИЗ. МЕТОДИКИ. ПРОГНОЗЫANALYSIS. METHODS. PROGNOSISАспекты радиационной безопасности при работе с рудой Томторского комплексного редкометального месторождения в Якутии, применяемой в качестве модифицирующей добавки в сварочных материалахThe Aspects of Radiation Safety When Working With Ore from the Tomtor Integrated Rare Metal Deposit in Yakutia, Used as a Modifying Additive in Welding MaterialsСтепановаК.В.StepanovaK.V.

науч. сотрудник

Research Scientist

podpiska@kalvis.ruСтепановВ.Е.StepanovV.E.

д-р физ.-мат. наук, гл. науч. сотрудник

Dr. Sci. (Phys.-Math.), Chief Research Fellow

podpiska@kalvis.ruОкругинА.В.OkrughinA.V.

д-р геол.-минерал. наук, гл. науч. сотрудник

Dr. Sci. (Geol.-Mineral.), Chief Research Fellow

podpiska@kalvis.ruИгнатьеваГ.А.IgnatievaG.A.

ст. преподаватель

Senior Lecturer

podpiska@kalvis.ruФИЦ "Якутский научный центр СО РАН", Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАНРоссияFRC "Yakut Scientific Center SB RAS", Institute of Physical and Technical Issues of the North named after. V.P. Larionov SB RASRussian FederationИнститут геологии алмаза и благородных металлов СО РАНРоссияInstitute of Geology of Diamond and Precious Metals, SB RASRussian FederationСеверо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова, Физико-технический институтРоссияNorth-Eastern Federal University named after. M.K. Ammosov, Physico-Technical InstituteRussian Federation2024170920242896671Copyright © ООО "Калвис", 20242024ООО "Калвис"ООО "Калвис"https://www.ecology-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.ecology-kalvis.ru/jour/article/view/2731

Рассмотрены результаты измерений содержания радиоактивных элементов в пробах руды из Томторского комплексного редкометального месторождения с целью безопасного использования руды с редкоземельными элементами в роли модификатора сварочной ванны при процессах ручной дуговой сварки и наплавки. Выявлено с помощью полупроводникового гамма-спектрометра, что существенно большая доля активности ионизирующего излучения представлена семейством тория-232. Отмечено, что в состав сварочных материалов природный концентрат добавляется в очень малом количестве, и во время сварочных манипуляций в помещении рядом со сварщиком значения мощности экспозиционной дозы будут соответствовать начальному радиационному фону помещения, следовательно, и сварщик, и те люди, которые будут контактировать со сваренными материалами, не будут получать дополнительной к естественному фону радиационной нагрузки. Сделан вывод о том, что процесс изготовления сварочных материалов, сварка, наплавка и использование сварных конструкций совершенно безопасны в радиационном аспекте.

The results of measurements of the content of radioactive elements in ore samples from the Tomtor integral rare metal deposit are considered with the aim of safe use of ore with rare earth elements as a modifier of the weld pool during the processes of manual arc welding and fusing. It was revealed using a semiconductor gamma spectrometer that a significantly larger proportion of ionizing radiation activity is represented by the thorium-232 family. It is noted that natural concentrate is added to the composition of welding materials in very small quantities, and during welding operations in the room next to the welder, the values of the exposure dose rate will correspond to the initial radiation background in the room, therefore, both the welder and those people who will be in contact with the welded materials will not receive additional radiation dose to the natural background. It was concluded that the process of manufacturing the welding materials, welding, fusing and the use of welded structures are completely safe in terms of radiation.

редкоземельные элементырадиоактивностьсварочные материалыгамма-спектрометрестественные радионуклидыторийурансварка и наплавкаrare earth elementsradioactivitywelding materialsgamma spectrometernatural radionuclidesthoriumuraniumwelding and fusingReferencesStepanova K.V., Sleptsov O.I., Everstov M.M., Stepanov V.E., Argunova A.A. Microstructural analysis and study of the metal deposit hardness alloyed with rare-earth elements. Welding International. 2021. Vol. 35. No. 10—12. P. 465—470. DOI: 10.1080/09507116.2021.1976960.Stepanova K.V., Sleptsov O.I., Everstov M.M., Stepanov V.E., Argunova A.A. Microstructural analysis and study of the metal deposit hardness alloyed with rare-earth elements. Welding International. 2021. Vol. 35. No. 10—12. P. 465—470. DOI: 10.1080/09507116.2021.1976960.Толстов А.В., Тян О.А. Геология и рудоносность массива Томтор. Якутск, Изд-во ЯНЦ СО РАН, 1999. 164 с.Толстов А.В., Тян О.А. Геология и рудоносность массива Томтор. Якутск, Изд-во ЯНЦ СО РАН, 1999. 164 с.Толстов А.В., Коноплев А.Д., Кузьмин В.И. Особенности формирования уникального редкометалльного месторождения Томтор и оценка перспектив его освоения. Разведка и охрана недр. 2011. № 6. С. 20—26.Толстов А.В., Коноплев А.Д., Кузьмин В.И. Особенности формирования уникального редкометалльного месторождения Томтор и оценка перспектив его освоения. Разведка и охрана недр. 2011. № 6. С. 20—26.Округин А., Толстов А., Баранов Л., Земнухов А. Лено-Анабарская благородно-редкометалльно-алмазоносная металлогеническая провинция. Матер. X Всерос. науч. практ. конф. "Геология и минерально-сырьевые ресурсы Северо-Востока России". Якутск, Издательский дом СВФУ, 2020. С. 272—277.Округин А., Толстов А., Баранов Л., Земнухов А. Лено-Анабарская благородно-редкометалльно-алмазоносная металлогеническая провинция. Матер. X Всерос. науч. практ. конф. "Геология и минерально-сырьевые ресурсы Северо-Востока России". Якутск, Издательский дом СВФУ, 2020. С. 272—277.Степанова К.В., Слепцов О.И., Петров П.П., Округин А.В. Природный редкоземельный концентрат Томторского месторождения в качестве модифицирующей добавки при изготовлении сварочных материалов. Сварка и диагностика. 2019. № 1. С. 59—68.Степанова К.В., Слепцов О.И., Петров П.П., Округин А.В. Природный редкоземельный концентрат Томторского месторождения в качестве модифицирующей добавки при изготовлении сварочных материалов. Сварка и диагностика. 2019. № 1. С. 59—68.Лапин А.В., Толстов А.В., Куликова И.М. Оособенности распределения лантаноидов, иттрия, скандия и тория в уникальных комплексных редкометалльных рудах месторождения Томтор. Геохимия. 2016. № 12. С. 1104—1121. DOI: 10.7868/S0016752516120062Лапин А.В., Толстов А.В., Куликова И.М. Оособенности распределения лантаноидов, иттрия, скандия и тория в уникальных комплексных редкометалльных рудах месторождения Томтор. Геохимия. 2016. № 12. С. 1104—1121. DOI: 10.7868/S0016752516120062Толстов А.В. Массив Томтор – крупнейший из "редких". Наука и техника в Якутии. 2011. №2(21). С. 16—23.Толстов А.В. Массив Томтор – крупнейший из "редких". Наука и техника в Якутии. 2011. №2(21). С. 16—23.Жмодик С.М., Лазарева Е.В., Толстов А.В., Щербов Б.Л. Радиогеохимические особенности пород и руд Томторского массива (Арктическая Сибирь). Матер. V Междунар. Конф. "Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека". Томск. 2016. С. 236—240.Жмодик С.М., Лазарева Е.В., Толстов А.В., Щербов Б.Л. Радиогеохимические особенности пород и руд Томторского массива (Арктическая Сибирь). Матер. V Междунар. Конф. "Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека". Томск. 2016. С. 236—240.Самсонов Н.Ю., Крюков Я.В., Яценко В.А., Толстов А.В. Редкоземельное сырье Томтора: есть ли компромисс между экологией и социально-экономическими эффектами? Инноватика и экспертиза: научные труды. 2018. №1(22). С. 116—122.Самсонов Н.Ю., Крюков Я.В., Яценко В.А., Толстов А.В. Редкоземельное сырье Томтора: есть ли компромисс между экологией и социально-экономическими эффектами? Инноватика и экспертиза: научные труды. 2018. №1(22). С. 116—122.Ефименко Н.Г. О механизме влияния РЗМ на процесс кристаллизации и формирование первичной структуры шва при сварке стали. Сварочное производство. 1990. № 7. С. 32—34.Ефименко Н.Г. О механизме влияния РЗМ на процесс кристаллизации и формирование первичной структуры шва при сварке стали. Сварочное производство. 1990. № 7. С. 32—34.Пат. 2165346 Рос. Федерация, МПК В23К 35/00. Присадочный материал для дуговой сварки под флюсом. Д.П.Чепрасов, В.Н. Шабалин, Е.А. Иванайский, А.С. Платонов, В.Г. Гребенчук, Н.И. Подберезный. Заявл. 01.06.1999. Опубл. 20.04.2001. https://elibrary.ru/item.asp?id=37873574.Пат. 2165346 Рос. Федерация, МПК В23К 35/00. Присадочный материал для дуговой сварки под флюсом. Д.П.Чепрасов, В.Н. Шабалин, Е.А. Иванайский, А.С. Платонов, В.Г. Гребенчук, Н.И. Подберезный. Заявл. 01.06.1999. Опубл. 20.04.2001. https://elibrary.ru/item.asp?id=37873574.Parshin S.G. Metallurgical Effect of Rare-Earth Lanthanum Fluoride and Boride in the Composite Coating of Wires in the Arc Welding of Bainitic-Martensitic and Austenitic Steel. Metals. 2020. No. 10 (10). P. 1334.Parshin S.G. Metallurgical Effect of Rare-Earth Lanthanum Fluoride and Boride in the Composite Coating of Wires in the Arc Welding of Bainitic-Martensitic and Austenitic Steel. Metals. 2020. No. 10 (10). P. 1334.Liu L.M., Liu F. Effect of Ce on microstructure and properties of Mg/Al butt joint welded by gas tungsten arc with Zn-30Al-xCe filler metal Jul 2013. Science and technology of welding and joining. 2013. No. 18 (5). P. 414—420.Liu L.M., Liu F. Effect of Ce on microstructure and properties of Mg/Al butt joint welded by gas tungsten arc with Zn-30Al-xCe filler metal Jul 2013. Science and technology of welding and joining. 2013. No. 18 (5). P. 414—420.Juan Pua, Shengfu Yu, Yuanyuan Li. Role of inclusions in flux aided backing submerged arc welding. Journal of Materials Processing Technology. 2017. No. 240. P. 145—153.Juan Pua, Shengfu Yu, Yuanyuan Li. Role of inclusions in flux aided backing submerged arc welding. Journal of Materials Processing Technology. 2017. No. 240. P. 145—153.Zhang D., Luo Z., Wang R. Effects of Rare Earth Elements Erbium and Cerium on the Properties of Hardfacing Alloy. Manufacturing process technology. Advanced Materials Research. 2011. Vol. 189—193. P. 3488—3491. Doi: 10.4028/www.scientific.net/AMR.189-193.3488Zhang D., Luo Z., Wang R. Effects of Rare Earth Elements Erbium and Cerium on the Properties of Hardfacing Alloy. Manufacturing process technology. Advanced Materials Research. 2011. Vol. 189—193. P. 3488—3491. Doi: 10.4028/www.scientific.net/AMR.189-193.3488Rodriguez P., Chakravarty S., Gill T. P. S. Improvement in weldability of materials through rare earth-additions. Metals materials and processes. 1997. No. 9 (1). P. 75—88.Rodriguez P., Chakravarty S., Gill T. P. S. Improvement in weldability of materials through rare earth-additions. Metals materials and processes. 1997. No. 9 (1). P. 75—88.Абрамов А.И., Казанский В.А., Матусевич Е.С. Основы экспериментальных методов ядерной физики. М., Энергоатомиздат, 1985. 488 с.Абрамов А.И., Казанский В.А., Матусевич Е.С. Основы экспериментальных методов ядерной физики. М., Энергоатомиздат, 1985. 488 с.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.