The Aspects of Radiation Safety When Working With Ore from the Tomtor Integrated Rare Metal Deposit in Yakutia, Used as a Modifying Additive in Welding Materials

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.

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.