1999年日本茨城县的一家核燃料处理厂,一名工人在进行铀的纯化步骤时,由于操作失误导致严重的核泄漏事故,导致厂区内213名工人受到核辐射。
由于这名工人距离核泄漏最近,受到的辐射最多,紧急送往医院后,医生检查出他体内的23对染色体,已经破裂的支离破碎。
不仅如此,这名工人的免疫力不断下降,皮肤开始脱离,死亡的细胞开始流入体外,用医用胶布的话,每一次都会撒下一大块皮肤,只能贴上纱布,尽可能阻止体液渗出。
在医院进行治疗的这段时间,他体内的细胞多次发生病变,细胞完全失去了自我修复功能,皮肤每日都在溃烂。在住院后的第83天,这名工人的心脏永远的停止了跳动。
我们知道,铀是核裂变反应的主要元素,是制造原子弹的核心元素,提纯之后的铀235具有很强的放射性。那么,矿工在开采铀矿的时候,会不会被辐射伤害到?他们又是如何防护的呢?
接下来,让我们一同探讨下这个话题。
自然界的“玫瑰花”—铀矿石如果一块铀矿石摆在普通人面前,人们很难想到这块美丽的石头是制造原子弹的核心材料,不知道的,还以为这是一块天然的宝石。(如下图)
天然的铀矿石,主要以绿色、黄色、红色为主,在自然界中,很难看到如此鲜艳的矿石。正因为它有着如此绚丽的色彩,铀矿石也被人们称为自然界的“玫瑰花”。
也正因为如此,以前人们会将铀作为一种调色机,制造出好看的铀玻璃。在19世纪末到20世纪初,欧洲的工匠们将铀玻璃雕刻和切割成精美的玻璃艺术品。
在当时,这种颜色鲜艳的铀玻璃艺术品,很受欧洲贵族的追捧。
铀矿石是如何开采的?在我国,铀矿的储量少,规模小,品质低,我国并不是世界上主要的产铀国。世界上主要的产铀国是澳大利亚、哈萨克斯坦、俄罗斯、美国、南非等国家。其中,澳大利亚是世界上铀矿储量最多的国家。
我国的铀矿通常划为四大类型,即花岗岩型、火山岩型、碳硅泥岩型、砂岩型。其中,储量最多的以砂岩型为主。
我国对铀矿的开采主要有两种方式,一种是传统的工程掘进开采,另一种是地浸开采。
第一种、工程掘金开采。主要应用在硬岩型铀矿上,将矿工和各种机械设备送入到井下或矿洞中,一边四处挖掘一边开采。这种开采方法和其它固体矿产开采方式基本相同。
第二种、地浸开采。主要应用在砂岩铀矿。将配置好的化学试剂,顺着钻井注入到含铀的矿层中,与铀矿发生化学反应,溶解矿床中的铀。随后像抽水一样,将含铀的溶液抽出来,送到回收车间进行离子交换、淋洗、沉淀、压滤、干燥。
这种方法最大的好处是绿色环保,对环境的污染小。
铀矿石有没有放射性?它对人体的危害大么?首先需要确定一点,铀矿石确实有辐射,但它的辐射对人体的危害很小。有研究表明,即使随身携带一块铀矿石一年的时间,人体所遭受的辐射剂量,比去医院做一次x光胸透低很多。
天然铀矿石中主要含有铀238和铀235,这两种铀的半衰期分别是44.68亿年和7.04亿年,如此长久的半衰期,让铀矿石没有想象中的那么毒。
最主要的是,铀矿衰变的时候主要放出的是阿尔法粒子,而不是伽马射线。而阿尔法粒子的穿透性非常的差,只需要一张纸就可以完全挡住。
在这里给大家举一个例子,还记得电影《红海行动》里提到的“黄饼”么?"黄饼"是从粉碎后的天然铀矿石经多种溶液萃取、沉淀而来,也是核燃料生产过程中必需的一种中间产品。人体在不做任何防护的情况下,是可以把“黄饼”捧在手里的。
提纯之后的“黄饼”都可以捧在手心里,由此可以想象铀矿石的放射量有多低。
看到这里,估计很多人会说,既然铀矿石的放射量这么低,那么铀矿开采的时候,矿工是不是就不用做防护了?恰恰相反,矿工在开采铀矿时,依然要做到重重防护。
铀矿开采时,矿工是如何防护的?首先我们要知道,开采铀矿的矿工是在一个密不透风的矿井内工作,虽然铀的半衰期很长,但矿井内铀矿的储量十分巨大,总体的放射量还是比较大的。
其次,铀矿在衰变过程中,会释放氡气,氡的半衰期只有3.8天,具备很强的放射性。氡气一旦被矿工吸入体内,会破坏人体的呼吸系统造成辐射损伤。
还有就是,矿工是长年累月在井下工作的,这项工作一干就是十几年,甚至几十年的时间。时间一长,即便铀矿的放射量再低,难免也会对矿工造成身体上的损伤。
所以对矿工而言,在开采铀矿的时候,需要穿戴整齐,减小皮肤裸露在空气中的面积,最主要的是矿工佩戴口罩或者防尘面具,防止氡气或者铀矿粉尘进入体内。
说在最后原始的铀矿石虽然具有放射性,但它的放射剂量并没有人们想象的那么高。开采铀矿的矿工,或多或少都会受到辐射,但是这种辐射都是在人可接受范围之内的,并不会让身体产生病变。
但即便如此,矿工每次进入矿井,也要做到必要的防护措施,尤其是矿坑内的氡气和铀矿粉尘,是对矿工危害最大的因素。