Punapäiset TIG-elektrodit, toriumseostus

[borg]

Punapäisissä TIG-elektrodeissa volframiin on seostettu pari prosenttia toriumdioksidia. Alan kirjallisuudessa tämän radioaktiivisen aineen olemassaolosta esitetään väittämiä tai oletuksia, jotka eivät mielestäni ole paikkansa pitäviä. Koska palstallamme vaikuttaa käyttäjiä, jotka ovat perillä näistä asioista, ajattelin päivittää tietojani.

Tyypillinen väittämä kuuluu jotensakin seuraavasti: Koska punaiset TIG-elektrodit ovat jonkin verran radioaktiivisia, elektrodipakkausta ei suositella säilytettäväksi hitsaajan haalarin rintataskussa. Elektrodipakkaus on noin millin paksuista muovia ja jokseenkin tiivis. Jostakin olen lukenut (ellen muista aivan väärin), että torium säteilee alfahiukkasia. Muistelen, että alfahiukkanen pysähtyy paperiarkkiin. Olen tästä päätellyt, että ko. väittämä on mututietoa ja varsinainen riski on jokin muu.

Hitsaajille olen opettanut, että varsinainen riski liittyy hiomapölyyn. Kun elektrodia hiotaan, syntyvistä hiukkasista jokin saattaa päätyä keuhkoihin, jäädä jumiin keuhkorakkulaan ja tikittää siellä sitten vuositolkulla samojen solujen kupeessa. Tätä en muista mistään (ainakaan suomenkielisestä kirjallisuudesta) lukeneeni, joten lienen päätellyt sen ihan itse.

Olenko opettanut oikein vai väärin? Pitääkö elektrodeja kavahtaa, vaikka ne olisivat jonkinlaisessa kotelossa?

 

[jusape]

Nyt on täskohtaa pakko kysyä, borg:in ammattia??
Ei oo pakko vastata jossei taho.....

 

[borg]

Aikuiskouluttaja metallialalla

 

[kengu]

Nyt on täskohtaa pakko kysyä, borg:in ammattia??

Ammattimainen Konekansakirjoittelija ilmeisesti, forumi ollut pystyssä mitä, 6 viikkoa ja viestejä vaatimattomat 502 kpl. Tuolla oletuksella 12 viestiä päivä, joka päivä. Ei tuolla ihan vielä täyspäiväiseksi forumistiksi, jää aikaa muuhunkin.

Jaa elektrodeja, ei mitään havaintoa.

 

[borg]

Helppoahan se muilla foorumeilla on kirjoitteleminen, kun on valmiita viestiketjuja, joihin voipi jatkaa tarinan iskemistä. Tuoreella foorumilla näin ensi alkuun pitää aktivistin kysellä enemmän kuin kymmenen viisasta ehtii vastata.

Kyllä sitä sitten ujommatkin uskaltautuvat tarinoimaan, jahka joku on ensin avannut aiheen.

 

[kengu]

The radiological concern is the inhalation of airborne thorium. Thorium gets into the air because of the volatilization discussed earlier and the grinding that is necessary to put a point on the electrode prior to use. As a result of this concern, it is expected that the thorium in the rods will eventually be replaced by lanthanum or cerium oxide.

http://www.orau.org/ptp/collection/consumer products/weldingrod.htm

 

[borg]

Okei, tänks juu! Nyt puuttuisi enää se kasassa olevien elektrodien säteilyasia. Refy?

 

[Ultimate Welder]

Hiomapölyyn mielestäni kulminoituu tuo toriumin vaarallisuus, näin on minullekin aikanaan opetettu elektrodien osalta.

 

[refy]

Sorry, jäänyt tämä ketju huomaamatta. Torium on tosiaan alfasäteilijä, joten siitä ei säteilymielessä ole vaaraa niin kauan kuin pysyy poissa limakalvoilta. En nyt ulkoa muista, onko sillä joku gamma-aktiivinen tytär, mutta niiden määrät olisivat joka tapauksessa häviävän pieniä. Eli samaa mieltä olen Borgin alkuperäisen arvion kanssa.

 

[refy]

Tuossa tuo toriumin hajoamisketju:

On siellä pari gammaemitteriäkin matkan varrella, eli jos oikein monta vuotta vanhoista puikoista on kyse, yhtä thorium-232:n alfaa kohti tulee vähän alle yksi aktinium-228:n, lyijy-212:n, vismutti.-212:n ja thallium-208:n gamma. Näitä kertyy thoriumin hajoamistuotteesta radium-228:sta 5,8 vuoden puoliintumisajalla, eli 6 vuotta vanhoissa puikoissa kahta thoriumin alfaa kohti tulee noin yksi aktinium-228-gamma. Aktiniumin jälkeen ketjussa on kaasumainen radon-220, joten osa thoriumin tyttäristä poistuu tässä vaiheessa päällysteestä ilmaan radonina, jota muutenkin vedämme joka henkäyksellä keuhkoihin.

Eli teoriassa jonkun verran gammaakin tulee, mutta ei sillä tosiaan ole mitään oikeaa merkitystä. Olennaista on pitää se toriumpöly pois keuhkoista,

Asia kun tuli puheeksi, niin säteilyturvallisuudestaan kiinnostuneille on taas se aika vuodesta menossa:

http://www.stuk.fi/palvelut/mittauspalvelut/radonmittaukset/fi_FI/radon_asunnot/

 

[borg]

Arvelinkin, että tapahtumaketju tuossa hajoamisessa on monimutkaisempi kuin mitä maallikko osaisi arvatakaan. Kiitokset, Refy! Hyvin mielenkiintoista!

 

[refy]

Näissä hajoamisketjuissa on tyypillisesti niin, että on yksi nuklidi, joka on melkein stabiili, ts. sen puoliintumisaika on hyvin pitkä - esimerkkinä torium-232. Sitten kun se kerran hajoaa, siitä lähtee käyntiin monen hajoamisen ketju, kunnes lopulta päädytään stabiiliin nuklidiin - raskaiden isotooppien tapauksessa yleensä lyijyyn. Jos ketjun aloittavan pitkäikäisen ja sen lopettavan stabiilin nuklidin välissä olevat ns. tytärnuklidit ovat kaikki kohtuullisen lyhytikäisiä, niistä pisimmän puoliintumisajan määräämässä tahdissa päädytään muutaman puoliintumisajan kuluessa tasapainotilanteeseen, jossa kaikkien tytärnuklidien hajoamisnopeus sekunnissa on yhtä suuri kuin alkuperäisen pitkäikäisen aineen hajoamisnopeus. Mutta jos jossain vaiheessa aineille tehdään kemiallista erottelua, tytärnuklidit joutuvat erilleen emänuklidistaan ja niiden kertyminen emänuklidien kaveriksi alkaa alusta.

 

[Yleisajattelija]

Yritin minäkin joskus selvittää samaa asiaa. Kysyin jopa STUK:in tyypeiltä tuota thoriumin vaarallisuutta TIG-elektrodikäytössä, enkä saanut mitään selkokielistä vastausta (eipä ollut yllätys, niiltä ei juuri saa mihinkään selkokielistä vastausta). Myöskään hitsausalan kirjallisuudesta ei saa oikein tietoa noiden muiden hitsausominaisuudesta (lähinnä zirkoniumia ja ceriumia on käytetty).

Ei ole raitisilmamaskia ja noita elektrodeja kuluu jonkin verran, ja eipä ole halua henkäillä tuota thoriumia.

No, testasin eri vaihtoehdot ja ainakaan minun hitsaustaidoilla en löytänyt eroa, joten olen käyttänyt harmaata (cerium-seosteinen volframi) mustaan ja rosteriin, vihreä on huono muihin kuin aluun.

 

[refy]

Yritin minäkin joskus selvittää samaa asiaa. Kysyin jopa STUK:in tyypeiltä tuota thoriumin vaarallisuutta TIG-elektrodikäytössä, enkä saanut mitään selkokielistä vastausta (eipä ollut yllätys, niiltä ei juuri saa mihinkään selkokielistä vastausta).

Pistä se kysymys ja vastaus näkyviin, niin voidaan porukalla katsoa, josko joku saisi jommasta kummasta selkoa.

 

[refy]

Borgin alkuperäiseen kysymykseen näyttää löytyvän vastaus NUREG-1717:stä, jossa toriumia sisältävien puikkojen aiheuttamaa säteilyaltistusta käsitellään sivulta 3-103 eteenpäin:

3.6.4.4.2 Carrying of Electrodes in a Shirt Pocket McDowell-Boyer (NUREG/CR–1039) previously considered a scenario for misuse of welding rods involving carrying of extra electrodes in a shirt pocket (see Section 3.6.3.4.1). An individual was assumed to be exposed to three electrodes for 2000 h/yr. Such an exposure could occur, for example, if the electrodes were carried inadvertently in the pocket of a lab coat. In this assessment, the EDE to an individual is estimated for the same exposure conditions assumed by McDowell-Boyer, as described above. For external exposure to thorium in welding rods carried next to the body, the EDE is assumed to be given by the dose equivalent at a depth of 10 cm in tissue (see Appendix 4). For exposure to three electrodes containing a total of 0.9 g of thorium that has been aged for 20 years, the EDE, as calculated using CONDOS II (Computer Codes, O’Donnell et al., 1981), is 0.08 mSv (8 mrem). This estimate agrees reasonably well with the dose equivalent to the skin of 0.04 mSv (4 mrem) estimated previously by McDowell-Boyer for welding rods containing 30% less thorium.

Eli oletuksena näyttää olevan, että torium on 20 vuotta vanhaa, jolloin siinä on mukana jonkun verran gammaa tuottavaa aktinium-tytärtä. Jos pitää kolmea puikkoa taskussa 2000 tuntia vuodessa, siitä saa saman annoksen kuin keskimääräinen suomalainen saa taustasäteilystä n. 3 vuorokaudessa.

 

[borg]

Nyt voin kyllä katsoa saaneeni kysymykseeni hyvin kattavan vastaussarjan

Noista elektrodeista vielä, itse olen tilannut nykyään 1,5% lantaaniseosteisia elektrodeja. Noissa on kullanvärinen pää. Jostakin aikoinaan selvitin, että nuo vastaavat ominaisuuksiltaan toriumseosteisia varsin hyvin. Bonuksena tulee vielä hyvä soveltuvuus vaihtovirtahitsaukseen, johon toriumseosteinen on huono.

Joskus testautin opiskelijoilla näitä 1,5% lantaaniseosteisia 2% ceriumseosteisia vastaan (harmaa tunnusväri). Muutaman viikon kuluessa alkoi mennä pelkästään lantaaniseosteisia ja harmaapäiset jäivät hyllyyn. 2% ceriumseosteiset oli joskus 90-luvun alkupuolella Kempin hitsauslaboratoriossa todettu parhaimmiksi, mutta lantaaniseostetut ovat tulleet enemmälti myyntiin sen jälkeen.

 

[Yleisajattelija]

Pistä se kysymys ja vastaus näkyviin, niin voidaan porukalla katsoa, josko joku saisi jommasta kummasta selkoa.

Tuosta taitaa olla aikaa jo 5-6 vuotta, erään muun esityksen yhtydessä oli detaljina tuo TIG-elektrodiesimerkki lievästä ionisioivasta säteilylähteestä, ja kun yleisössä oli jokunen STUK:in hemmo, kysyin tuon 2% thoriumelektrodin vaarallisuudesta.

Paikalla ei ollut varsinaisesti tämän alan experttejä (kyllä ihan kansainvälisen tason huippututkijoita, mutta vähän eri alalta), tuumivat vaan että "Tuo on STUK:in hyväksymä niin voi käyttää siihen sovellukseen mihin tarkoitettu". Perus-alfasäteilyjutskat + kaasuuntumisprobleema käytiin läpi eikä tullut sen kummemmaksi, kehon sisäinen altistus ei ole hyväksi, miten sen sitten peilaa käytännön elämään on eri juttu.

Tuo alfasäteilyaltistus on itse asiassa vaikea asia plutoniuminkin kohdalla, varsinkin noin pienillä altistuksilla.

Extrana muistaakseni tuli "Meillä saattaa olla kohta alkamassa työryhmä (vai oliko peräti komitea), jossa nuo saattavat olla käsiteltävänä", täytyypä kysyä, onko saaneet komitean pystyyn kun nään seuraavan kerran.

 

[Yleisajattelija]

Täytyypäs muuten kokeilla tuota lantinkia, jospa olisi parempaa. Eniten olisi kuitenkin tarvetta saada aktiivinen kaasuseos tai joku muu konsti likaisemman mustan raudan hitsaukseen. Tuo on teoriaa tuo puhtaus noin niin kuin käytännön traktorin hitsauksissa.

 

[refy]

Selkeämmän vastauksen voisi saada esim. tiedotuksen kautta tiedustelemalla kuin konferenssissa jonkun muun alan asiantuntijalta kysymällä.

EDIT: Ei välttämättä olisi pöllömpi ajatus Borgin pistää STUKin tiedotukseen kysymystä toriumpuikkojen turvallisuudesta ja katsoa, minkälaisen vastauksen saavat aikaan. Hyvässä lykyssä vastaus voisi päätyä myös usein kysyttyjen kysymysten listalle, jossa siitä saattaisi jatkossa olla apua muillekin samoja miettiville.

 

[Yleisajattelija]

Ostin noita 1.5% lantanium elektrodeja. Hieman vakaampi kaari kuin ceriumilla, mutta suurin ero on näkyvyydessä. Valokaari ei ole niin kirkas kuin ceriumilla ja väri keltaisempi, näkee hitsisauman paremmin. Taidampa siirtyä itsekin noihin.