Аспекты радиационной безопасности при работе с рудой Томторского комплексного редкометального месторождения в Якутии, применяемой в качестве модифицирующей добавки в сварочных материалах

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.

1. 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.

2. Толстов А.В., Тян О.А. Геология и рудоносность массива Томтор. Якутск, Изд-во ЯНЦ СО РАН, 1999. 164 с.

3. 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.

4. 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.

5. 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.

6. 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/S0016752516120062

7. Толстов А.В. Массив Томтор – крупнейший из "редких". Наука и техника в Якутии. 2011. №2(21). С. 16—23.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. 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.

14. 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.

15. 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.189-193.3488

16. 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.

17. Абрамов А.И., Казанский В.А., Матусевич Е.С. Основы экспериментальных методов ядерной физики. М., Энергоатомиздат, 1985. 488 с.