Исследователи демонстрируют высокую естественную радиоактивность марганцевых конкреций
Марганцевые конкреции на дне глубокого моря содержат целый ряд ценных металлов, жизненно важных для электронной и сталелитейной промышленности. В связи с этим эти отрасли и многие страны возлагают надежды на добычу полезных ископаемых на глубоководье для удовлетворения растущего спроса на сырье, такое как кобальт и редкоземельные элементы. В новом исследовании, опубликованном в журнале Scientific Reports, эксперты из Института Альфреда Вегенера показывают, что такая деятельность может иметь не только экологические последствия, но и представлять опасность для здоровья, например, при промышленной добыче и переработке конкреций. Согласно их выводам, в некоторых случаях радиоактивность радия-226 в конкрециях превышает безопасный предел, определенный в немецком постановлении о радиационной защите (Strahlenschutzverordnung), в 100–1000 раз.
Особенно большие количества марганцевых конкреций обнаружены в глубоководной зоне Кларион-Клиппертон в северной части Тихого океана между Мексикой и Гавайями. В июле 2023 года Международный орган по морскому дну (ISA) планирует определить конкретные правила их промышленной добычи.
«Наше новое исследование радиоактивности марганцевых конкреций показывает, что помимо последствий для морских экосистем могут возникнуть опасности для здоровья человека, связанные с добычей и переработкой марганцевых конкреций, а также с использованием продуктов, изготовленных на их основе. Крайне важно, чтобы этот аспект учитывался во всех будущих планах», — объясняет профессор Сабина Кастен, руководитель подпроектов MiningImpact в Институте Альфреда Вегенера.
Для своего исследования эксперты AWI оценили конкреции, полученные в ходе двух экспедиций (2015 и 2019 гг.) на борту исследовательского судна SONNE в зоне Кларион-Клиппертон. «Наше исследование показывает, что в наружном слое этих крайне медленно растущих конкреций определенные вещества, испускающие альфа-излучение, могут превышать пределы, установленные в законодательстве о радиационной защите, в 100–1000 раз», — говорит первый автор и биогеохимик доктор Джессика Фольц.
В случае с радием-226 команда AWI неоднократно измеряла уровни радиоактивности более 5 беккерелей на грамм на внешнем слое конкреций. Для сравнения: предел, установленный в немецком постановлении о радиационной защите, составляет 0,01 беккереля на грамм. «Даже несмотря на то, что мы ожидали высоких уровней радиоактивности в конкрециях на основе более ранних исследований, уровни, которые мы фактически измерили, все равно удивили нас», — объясняет исследователь AWI и соавтор доктор Вальтер Гайберт.
«В частности, высокая скорость накопления радиоактивного благородного газа радона стала новым открытием. Таким образом, обращение с марганцевыми конкрециями без защитного снаряжения может представлять риск для здоровья. Опасность возникает не только при вдыхании пыли, образующейся во время обработки, но и из-за высоких концентраций радона, которые могут накапливаться при их хранении в плохо проветриваемых помещениях».