A mathematical model of processes of formation and sedimentation of uranium
hexafluoride and products of its hydrolysis in the enclosed space is described.
The calculation method is given in the context of the model for determining the
concentration of the uranium and fluorine atoms in the air of the working rooms,
the density of a flow of these particles in case of emergency discharge of gaseous
uranium hexafluoride and during the stationary production process. These quantities
are governing in formation of the uranium and fluorine mass doses entering the
human body through the inhalation and percutaneous penetration. The equations
are given that describe a process of air pollution in the industrial room and
subsequent sediment of products of uranium hexafluoride hydrolysis on the industrial
surfaces. The conditions and simplifying suggestions are considered under which the
initial equations are solved. The values calculated numerically and distribution of
concentrations of the uranium and fluorine atoms in the volume of industrial room
are given that underlie the calculation of doses of the most significant inhalation
penetration of uranium and fluorine.
Keywords
:
uranium hexafluoride, uranium, fluorine, mathematical model, inhalation
penetration, percutaneous penetration, dose.
Введение.
В настоящей статье оценен уровень воздействия вы-
ходов гексафторида урана (
UF
6
, ГФУ) на предприятиях атомной про-
мышленности в зависимости от ситуаций, в которые попадает человек.
При комнатной температуре ГФУ — твердое вещество. На про-
изводстве ГФУ хранится в специальных емкостях при температуре,
близкой к его температуре плавления [1]. При этом большая часть ГФУ
находится в твердом или жидком агрегатном состоянии, а меньшая —
в состоянии насыщенного пара. При указанной температуре давление
насыщенного пара выше атмосферного [1]. Это способствует тому,
что в обычном производственном процессе воздух загрязняется газо-
образным ГФУ. Возможны также случайные разовые выбросы ГФУ,
которые приводят к резкому увеличению его концентрации в воздухе
рабочего помещения.
Чтобы оценить профессиональный вред от работы с ГФУ и сте-
пень опасности попадания в аварийную ситуацию, необходимо уметь
рассчитывать распределение ГФУ и продуктов его гидролиза в объ-
еме рабочего помещения, определять максимально возможную кон-
центрацию ГФУ в нем, плотность мощности струи разлета ГФУ из
локального источника, а также плотность потока частиц на производ-
ственные поверхности. В данной статье изложены расчетные методы
определения перечисленных величин. Подробно рассмотрен частный
случай ингаляционного (через органы дыхания) поступления токсич-
ных веществ в организм человека, которое играет основную роль в
формировании поглощенной человеком дозы. В связи с этим была по-
ставлена задача определения концентрации атомов урана и фтора в
воздухе рабочего помещения в составе газов и аэрозолей.
Рассмотрим следующие условия, в которых может оказаться любой
работник на производстве:
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2014. № 2
117
