Technogenic nature of radionuclide distribution at operating uranium sorption sites in Uzbekistan: a comprehensive assessment of air, surface, and soil compartments

मध्य एशिया के शुष्क परिदृश्यों में, किज़िलकुम रेगिस्तान की बदलती रेत के नीचे, यूरेनियम के विशाल भंडार छिपे हुए हैं। यह तत्व, जो पृथ्वी की पपड़ी में प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला एक भारी धातु है, वह ईंधन है जो परमाणु ऊर्जा को शक्ति प्रदान करता है। इसे निकालने के लिए, खनन कंपनियाँ अक्सर 'इन-सीटू लीचिंग' (in-situ leaching) नामक विधि का उपयोग करती हैं। बड़े खुले गड्ढे खोदने या जमीन के नीचे गहरी सुरंगें बनाने के बजाय, वे चट्टानों से सीधे यूरेनियम को घोलने के लिए जमीन में एक विशेष तरल घोल पंप करती हैं। अब वह तरल, जिसमें घुली हुई धातु शामिल है, वापस सतह पर पंप किया जाता है। वहाँ, यह एक फिल्ट्रेशन सिस्टम (छानने की प्रणाली) से गुजरता है जहाँ यूरेनियम को विशेष मोतियों पर पकड़ा जाता है, ठीक वैसे ही जैसे एक स्पंज पानी सोख लेता है, जिससे बाकी तरल पीछे रह जाता है। यह प्रक्रिया कुशल है और सतह को काफी हद तक अप्रभावित छोड़ देती है, लेकिन यह एक छिपी हुई चुनौती भी लाती है: यूरेनियम का घोल रेडॉन नामक एक रंगहीन, गंधहीन गैस छोड़ता है, और रेडियोधर्मी धूल के सूक्ष्म कण हवा में उड़ सकते हैं। क्योंकि ये पदार्थ अदृश्य हैं, वैज्ञानिकों को यह समझने के लिए इनका सावधानीपूर्वक मापन करना चाहिए कि क्या खनन अभियान श्रमिकों और आस-पास के समुदायों के लिए विकिरण का खतरा पैदा कर रहा है, या क्या ये स्तर केवल उस प्राकृतिक पृष्ठभूमि विकिरण का हिस्सा हैं जो पृथ्वी पर हर जगह मौजूद है।

उज्बेकिस्तान के विश्वविद्यालयों के शोधकर्ताओं की एक टीम ने समरकंद क्षेत्र के छह सक्रिय यूरेनियम सोर्प्शन स्थलों पर इस पहेली को सुलझाने के लिए कदम उठाया। उनका लक्ष्य यह निर्धारित करना था कि इन सुविधाओं के आसपास पाए जाने वाले विकिरण का स्तर खनन तकनीक के कारण था या क्षेत्र के प्राकृतिक भूविज्ञान के कारण। इसके लिए, वे केवल एक माप पर निर्भर नहीं रहे। इसके बजाय, उन्होंने एक व्यापक सर्वेक्षण किया जिसमें हवा, जमीन, मशीनरी की सतह और मिट्टी का अध्ययन किया गया। उन्होंने हवा में रेडॉन गैस और उसके क्षय उत्पादों (decay products) की सांद्रता को मापा, उपकरणों के आसपास गामा विकिरण के स्तर की जाँच की—वह प्रकार जो दीवारों के पार जा सकता है और मानव शरीर तक पहुँच सकता है—और रेडियोधर्मी संदूषण के लिए मशीनरी की सतहों का परीक्षण किया। उन्होंने जमीन में मौजूद प्राकृतिक रेडियोधर्मी तत्वों का विश्लेषण करने के लिए मिट्टी के नमूने भी खोदे। महत्वपूर्ण रूप से, उन्होंने इन सभी मापों की तुलना पास के आवासीय गांवों के आठ नियंत्रण बिंदुओं (control points) से एकत्र किए गए डेटा के विरुद्ध की, जो औद्योगिक गतिविधि से दूर थे, ताकि एक आधार रेखा (baseline) स्थापित की जा सके कि बिना खनन के प्रभाव के पर्यावरण कैसा दिखता है।

परिणामों ने एक स्पष्ट तस्वीर पेश की कि विकिरण कहाँ से आ रहा था। परिचालन क्षेत्रों के भीतर, विशेष रूप से 'रेज़िन एक्सचेंज प्लेटफॉर्म' पर जहाँ यूरानियम को तरल से अलग किया जाता है और 'सोरप्शन कॉलम' में जहाँ यह प्रक्रिया होती है, आसपास के गांवों की तुलना में हवा काफी अधिक रेडियोधर्मी थी। इन विशिष्ट कार्य क्षेत्रों में रेडॉन गैस और दीर्घकालिक रेडियोधर्मी धूल की सांद्रता नियंत्रण गांवों में पाए गए बैकग्राउंड स्तरों से लगभग चार गुना अधिक थी। इसी तरह, इन क्षेत्रों में जमीन और उपकरणों से निकलने वाले विकिरण की दर (dose rate) प्राकृतिक बैकग्राउंड से पांच गुना तक अधिक थी। शोधकर्ताओं ने यह भी पाया कि मशीनरी की सतहों, विशेष रूप से पंपों और एक्सचेंज प्लेटफॉर्मों पर रेडियोधर्मी सामग्री का संदूषण था। कई मामलों में, इन सतहों पर संदूषण कम-विषाक्तता वाली सामग्रियों के लिए निर्धारित अंतर्राष्ट्रीय मानकों से अधिक था। यह पैटर्न सुसंगत था: मापन बिंदु सक्रिय यूरेनियम समाधान के प्रसंस्करण के जितना करीब था, विकिरण का स्तर उतना ही अधिक था।

हालाँकि, जब शोधकर्ताओं ने मिट्टी को देखा, तो कहानी बदल गई। यदि खनन प्रक्रिया रेडियोधर्मी सामग्री को जमीन में व्यापक रूप से फैला रही होती, तो कारखानों के पास की मिट्टी में गांवों की तुलना में प्राकृतिक रेडियोधर्मी तत्वों के बहुत उच्च स्तर दिखने चाहिए थे। डेटा ने एक अलग वास्तविकता दिखाई। हालांकि यूरेनियम साइटों के पास की मिट्टी में नियंत्रण गांवों की तुलना में प्राकृतिक रेडियोन्यूक्लाइड्स के थोड़े उच्च स्तर थे, लेकिन यह अंतर छोटा था—केवल लगभग अठारह प्रतिशत। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि मिट्टी में विकिरण का स्तर, साइटों पर भी, सामान्य आबादी के लिए अनुशंसित अंतर्राष्ट्रीय सुरक्षा सीमाओं से काफी नीचे बना हुआ था। शोधकर्ताओं ने मिट्टी की संरचना के आधार पर विभिन्न सुरक्षा सूचकांकों की गणना की, और उनमें से प्रत्येक सुरक्षित निकला। यह निष्कर्ष महत्वपूर्ण था क्योंकि इसने इस विचार को खारिज कर दिया कि क्षेत्र का भूवैज्ञानिक बैकग्राउंड उच्च विकिरण रीडिंग का प्राथमिक कारण था। मिट्टी अपेक्षाकृत समान थी, जिसका अर्थ था कि हवा और सतह के विकिरण में आए नाटकीय उछाल के लिए प्राकृतिक भूविज्ञान को दोष नहीं दिया जा सकता था।

विभिन्न साक्ष्यों की इन कड़ियों को जोड़कर, अध्ययन ने निष्कर्ष निकाला कि बढ़ा हुआ विकिरण स्तर तकनीकी प्रक्रिया का सीधा परिणाम था। उच्च रेडॉन स्तर, रेडियोधर्मी धूल, गामा विकिरण और सतह संदूषण के बीच के मजबूत संबंध ने एक ही स्रोत की ओर इशारा किया: यूरेनियम युक्त समाधानों का प्रबंधन। यह तथ्य कि ये उच्च स्तर उन विशिष्ट क्षेत्रों तक सीमित थे जहाँ तकनीक संचालित होती है, जबकि मिट्टी अपेक्षाकृत स्वच्छ और सुरक्षित बनी रही, इस बात की पुष्टि करता है कि विकिरण प्राकृतिक परिदृश्य की विशेषता नहीं थी बल्कि औद्योगिक गतिविधि का एक उपोत्पाद (byproduct) थी। अध्ययन ने सांख्यिकीय तरीकों का भी उपयोग किया जिससे यह दिखाया गया कि ये विभिन्न विकिरण संकेतक एक साथ चलते हैं; जब एक उच्च होता है, तो अन्य भी उच्च होते हैं, जो एक सामान्य मूल होने के विचार को पुख्ता करते हैं।

इन निष्कर्षों के निहितार्थ विशिष्ट और व्यावहारिक हैं। अनुसंधान इंगित करता है कि इन सुविधाओं में मानव स्वास्थ्य के लिए प्राथमिक जोखिम उनके पैरों के नीचे की जमीन से नहीं, बल्कि औद्योगिक क्षेत्रों के भीतर सांस ली जाने वाली हवा और छुई जाने वाली सतहों से है। रेज़िन एक्सचेंज प्लेटफॉर्म और सोर्प्शन कॉलम का संचालन करने वाले श्रमिक इन बढ़े हुए स्तरों के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील हैं। अध्ययन सुझाव देता है कि विकिरण सुरक्षा प्रयासों को विशेष रूप से इन क्षेत्रों पर ध्यान केंद्रित करना चाहिए, यह सुनिश्चित करते हुए कि श्रमिकों को ठीक से ढका जाए और वेंटिलेशन सिस्टम प्रभावी रूप से रेडियोधर्मी गैस और धूल को बाहर निकालें। जबकि आसपास का वातावरण और मिट्टी सुरक्षित है, परिचालन क्षेत्रों को अपने श्रमिकों के संपर्क को सुरक्षित सीमा के भीतर रखने के लिए सख्त प्रबंधन की आवश्यकता है। यह कार्य एक विस्तृत मानचित्र प्रदान करता है कि विकिरण कहाँ है और कहाँ नहीं है, जो लोगों की सुरक्षा के लिए वैज्ञानिक आधार प्रदान करता है जो यूरेनियम उत्पादन को चला रहे हैं।