Большая Советская Энциклопедия (РА)

Различают Р. м., в которых уран (урановые минералы) или торий (ториевые минералы) присутствуют в виде основного компонента, и Р. м., в состав которых радиоактивные элементы входят в виде изоморфной примеси (уран- и/или торийсодержащие минералы). К р. м. не относятся минералы, содержащие механическую примесь Р. м. (минеральные смеси) или радиоактивные элементы в сорбированном виде.

Урановые минералы подразделяются на две группы. Одна объединяет минералы U⁴⁺ (всегда содержащие некоторое количество U⁶⁺), представленные окислом урана — уранинитомUO² и его силикатом — коффинитом U (SiO₄)_1-x (OH)_4x. Настуран (разновидность уранинита) и коффинит — главные промышленные минералы гидротермальных и экзогенных месторождений урана; уранинит, кроме того, встречается в пегматитах и альбититах. Порошковатые окислы (урановые черни) и гидроокислы урана образуют существенные скопления в зонах окисления различных урановых месторождений (см. Урановые руды). Титанаты урана (браннерит UTi₂O₆ и др.) известны в пегматитах, а также в некоторых гидротермальных месторождениях. Вторая группа объединяет минералы, содержащие U⁶⁺, — этогидроокислы (беккерелит 3UO₃x3H₂O?, кюрит 2PbOx5H₂O₃x5H₂O), силикаты (уранофан Ca (H₂O)₂U₂O₄(SiO₄)x3H₂O, казолит Pb [UO₂][SiO₄]xH₂O), фосфаты (отенит Ca [UO₂]₂[PO₄]₂x8H₂O, торбернит Cu [UO₂]₂[PO₄]₂x12H₂O), арсенаты (цейнерит Cu [UO₂]₂[HSO₄]₂x12H₂O), ванадаты (карнотит K₂[UO₂][VO₄]₂x3H₂O), молибдаты (иригинит), сульфаты (уранопилит), карбонаты (ураноталит); все они распространены в зонах окисления урановых месторождений.

Ториевые минералы — окисел (торианит ThO₂) и силикат (торит ThSiO₄) — менее распространены в природе. Они встречаются в качестве акцессорных минералов в гранитах, сиенитах и пегматитах; иногда образуют существенные концентрации в различных россыпях (см. Ториевые руды).

Уран- и/или торийсодержащие минералы — титанаты (давидит), титанотанталниобаты (самарскит,колумбит,пирохлор), фосфаты (монацит), силикаты (циркон) — большей частью рассеяны в изверженных и осадочных горных породах, обусловливая их естественную радиоактивность (см. Радиоактивность горных пород). Лишь небольшая часть из них (давидит, монацит) образует существенные концентрации и является источником получения урана и тория. В радийсодержащем барите предполагается изоморфное замещение бария радием.

Для многих Р. м. характерно метамиктное состояние (см. Метамиктные минералы). Включения Р. м. в зёрнах др. минералов сопровождаются ореолами радиационных нарушений (плеохроичные ореолы и др.). Специфической особенностью Р. м. является также способность к образованию авторадиограмм (см. Авторадиография). Накопление в Р. м. стабильных изотопов с постоянной скоростью позволяет использовать их для определения абсолютного возраста геологических образований (см. Геохронология).

Лит.: Гецева Р. В., Савельева К. Т., Руководство по определению урановых минералов, М., 1956; Соболева М. В., Пудевкина И. А., Минералы урана, М., 1957; Торий, его сырьевые ресурсы, химия и технология, М., 1960; Хейнрих Э. У., Минералогия и геология радиоактивного минерального сырья, пер. с англ., М., 1962; Минералы. Справочник, т. 2, в. 3, М., 1967: то же, т. 3, в. 1, М., 1972; Бурьянова Е. З., Определитель минералов урана и тория, 2 изд., М., 1972.

Б. В. Бродин.

Радиоактивные отходы

Радиоакти'вные отхо'ды, жидкие, твёрдые и газообразные отходы, содержащие радиоактивные изотопы (РИ) в концентрациях, превышающих нормы, утвержденные в масштабе данной страны.

Жидкие Р. о. образуются в процессе эксплуатации атомных электростанций (АЭС), регенерации ядерного горючего из отработанных тепловыделяющих элементов, использования различных источников радиоактивных излучений в науке, технике и медицине. В СССР закон запрещает сброс Р. о. в открытую гидросеть во всех случаях, когда концентрация РИ в них превышает среднегодовую допустимую концентрацию (СДК). СДК установлены с таким расчётом, чтобы контакт с веществами, содержащими РИ, не оказывал вредного воздействия на человеческий организм и окружающую среду (см. Радиоактивное загрязнение). Поэтому все Р. о. в СССР подвергаются очистке с доведением содержания радиоизотопов до СДК или надёжному вечному захоронению.

Жидкие Р. о. по своей активности делятся на 3 категории: низкого уровня активности, удельная активность которых не превышает 10^{– 5}кюри/л, среднего уровня — от 10^{– 5} до 1 кюри/л и высокоактивные отходы — выше 1 кюри/л. Свыше 99,9% всей возникающей в процессе эксплуатации АЭС активности при регенерации ядерного горючего переходят в жидкие высокоактивные отходы, которые после концентрирования до небольших объёмов захораниваются в герметичных, как правило, подземных ёмкостях из нержавеющей стали, что исключает проникновение Р. о. в окружающую среду. Кроме того, во всех странах, обладающих атомной промышленностью, ведутся исследования по дальнейшему повышению безопасности захоронения высокоактивных отходов путём перевода их в твёрдые нерастворимые в воде формы. Жидкие отходы низкого уровня активности, т. н. нетехнологические отходы, образующиеся за счёт обмывки помещений и при стирке спецодежды, после тщательной очистки от РИ методами коагуляции и ионного обмена либо дистилляцией направляются в производство для повторного использования или могут сбрасываться в канализацию. Извлечённые из этих отходов РИ, сконцентрированные в шламах или кубовых остатках (~ 0,5% от исходного объёма), представляют собой отходы среднего уровня активности и поэтому хранятся в стальных ёмкостях. Разрабатываются методы перевода этих концентратов в твёрдые формы путём включения их в битум или др. материалы, обладающие высокими гидроизолирующими свойствами.

К твёрдым Р. о. относятся не поддающиеся отмывке загрязнённые материалы, использованная спецодежда и др. Всё это переносится для вечного захоронения в бетонные траншеи и, как правило, заливается цементом.

На объектах атомной промышленности и АЭС, кроме жидких и твёрдых отходов, возможны выбросы, содержащие летучие соединения РИ или сами РИ, такие как ¹³¹I, ¹²⁹I, ⁸⁵Kr, а также образование радиоактивных аэрозолей. Все эти выбросы проходят специальную очистную систему и затем удаляются в атмосферу через вентиляционную трубу. Общее количество РИ после очистной системы не должна превышать величину предельно допустимых выбросов, установленную для данного объекта с учётом преобладающих ветров, рельефа местности, характера растительности. Высота вентиляционной трубы (обычно 100—150 м) определяется из такого расчёта, чтобы к моменту, когда РИ из газовых выбросов попадут в приземные слои атмосферы, они были бы разбавлены до пределов, исключающих даже следовое воздействие на человеческий организм (как непосредственно, так и косвенно — через растительность и почву).

См. лит. при статьях Радиоактивных веществ токсичность,Радиационная безопасность,Радиохимическая лаборатория,Атомная электростанция и др.

Б. С. Колычев.

Радиоактивные препараты

Радиоакти'вные препара'ты (медицинские), предназначены для радиоизотопной диагностики заболеваний и лучевой терапии опухолей. Р. п. представляют собой радиоактивные изотопы или их соединения с различными неорганическими или органическими веществами. Из нескольких сотен природных или искусственных радиоактивных изотопов для диагностических целей применяются те, которые при введении в организм участвуют в исследуемых видах обмена веществ или изучаемой деятельности органов и систем. Эти Р. п. имеют короткий эффективный период полураспада, что обусловливает незначительную лучевую нагрузку на организм обследуемого, и характеризуются видом и энергией излучения (бета- или гамма-излучение), которые могут быть зарегистрированы методами радиометрии. Наиболее широко применяются различные соединения ^99MTc (диагностика опухолей головного мозга, изучение центральной и периферической гемодинамики и др.), ¹³¹I и его соединения (исследования йодного обмена, функции почек, печени и др.), ¹¹¹In и ¹¹³In (исследование печени и др.), коллоидные растворы и макроагрегаты ^99MTc, ¹⁹⁸Au, ¹³¹I, ¹¹¹In и др. (исследование лёгких, печени, головного мозга и др.), газообразные Р. п. — ¹³³Xe, ⁸⁵Kr, ¹⁵O и др. (исследование функции лёгких, центральной и периферической гемодинамики и др.).

Основной принцип выбора Р. п., предназначенных для лучевой терапии злокачественных опухолей, — возможность создания лечебной дозы ионизирующего излучения в очаге поражения при максимальном щажении окружающих тканей. Это достигается путём применения Р. п. в различных агрегатных состояниях (истинные и коллоидные растворы, суспензии, гранулы, стержни, иглы, бусы, проволока, аппликационные повязки и др.) и использованием изотопов, обладающих оптимальными радиофизическими характеристиками (вид и энергия излучения). В клинической практике применяют растворы Na¹³¹I для лечения иодпоглощающих метастазов злокачественных опухолей щитовидной железы, коллоиды и суспензии ⁹⁰Y, ¹⁹⁸Au, ³²P и др. для внутритканевой и внутриполостной лучевой терапии опухолей; гранулы, стержни, бусы, иглы (содержащие ⁹⁰Y, ⁶⁰Co, ¹⁹²Ir п др.) при лечении опухолей женских половых органов, рака слизистой оболочки рта и лёгкого, опухолей головного мозга и др.

В. З. Агранат, Ф. М. Лясс.

Радиоактивные руды

Радиоакти'вные ру'ды, руды, содержащие минералы радиоактивных элементов (долгоживущие изотопы радиоактивных рядов ²³⁸U, ²³⁵U и ²³²Th). См. Урановые руды,Ториевые руды.

Радиоактивные ряды

Радиоакти'вные ряды', радиоактивные семейства, группы генетически связанных радиоактивных изотопов, в которых каждый последующий изотоп возникает в результате a- или b-распада предыдущего. Каждый Р. р. имеет родоначальника — изотоп с наибольшим периодом полураспада T_1/2 . Завершают Р. р. стабильные изотопы.

Если ядро испускает a-частицу, его заряд (Z) уменьшается на 2, а массовое число (А) — на 4. При испускании b-частицы Z увеличивается на 1, а А не изменяется. Следовательно, в каждом Р. р. массовые числа изотопов могут или быть одинаковыми, или различаться на число, кратное 4. Если значения массовых чисел членов данного Р. р. делятся на 4 без остатка, то такие массовые числа можно выразить общей формулой 4n (где n — некоторое целое число): в тех же случаях, когда при делении на 4 в остатке будет 1, 2 или 3, общие формулы для массовых чисел можно записать как 4n + 1, 4n + 2 или 4n + 3. В соответствии с этими формулами различают 4 Р. р., родоначальниками которых являются

 (ряд 4n);

 (4n + 1);

(4n + 2);

(4n + 3). Сами Р. р. обычно называют по их родоначальникам. Поэтому говорят о Р. р. тория, нептуния, урана (²³⁸U) и актино-урана (²³⁵U). Иногда ряд ²³⁸U называют рядом урана-радия (наиболее устойчивый изотоп радия ²²⁶Ra — член этого Р. р.). Разумеется, радиоактивный изотоп может входить только в один какой-либо определённый Р. р.