Миграция радионуклидов стронция-90 в почвах различных типов Павлодарской области

Для оценки радиоактивного загрязнения территории необходимо провести также комплексные полевые радиологические и лабораторные исследования образцов объектов окружающей среды. Полученные результаты позволят оценить радиационную ситуацию на территории Павлодарской области в пределах бывшего Семипалатинского ядерного полигона, а также определить дозы техногенного радиационного облучения населения

в этом регионе.

Важной задачей растениеводства на загрязненных радионуклидами территориях является получение максимального урожая соответствующего по радиологическому фактору республиканским допустимым уровням.

Основным источником поступления радионуклидов в растение является почва. В ней содержится весь запас выпавших радионуклидов.

Для установления размеров перехода стронция-90 в сельскохозяйственную продукцию используются коэффициенты перехода (Кп).

Коэффициент перехода определяются как отношение содержания радионуклида в единице массы растений к плотности загрязнения единицы площади почвы.

(3)

Предложенная формула предполагает прямую зависимость т.е. концентрация радионуклидов в растении линейно возрастает с увеличением концентрации их в почве. Но такое утверждение справедливо далеко не всегда.

Экспериментальные измерения по накоплению радионуклидов в зеленой массе растений показывают, что содержание радионуклидов в растениях могут значительно превышать содержание радионуклидов в почве.

Следовательно, на процесс перехода радионуклидов из почвы в растения оказывают воздействие и другие факторы.

Так, рекомендации рассматривают влияние гранулометрического состава почв, содержание обменного кальция в почве, реакцию почвенной среды на процесс перехода радионуклидов в растение. Поэтому рекомендуемыекоэффициенты перехода дифференцируются в зависимости от гранулометрического состава почв и содержания обменного калия при определении реакции почвенной среды для стронция-90. На несовершенство предложенной формулы обращали внимание многие ученые. Так в работе Коноплевой И.В. и др. предложен метод расчета коэффициента перехода, учитывающий площадь корневой поверхности.

где [137Cs].раст -–удельная активность радионуклида в растении;

[137Cs].i -–запас радионуклида в i-слое почвенного профиля;

f i -–относительная площадь корневой поверхности в i-слое.

Однако, такой метод расчета Кп трудоемок и требует специального оборудования для измерения площади поверхности корня.

В процессе роста и развития растение не может поглощать питательные вещества и радионуклиды из сухой почвы, даже при оптимальном удовлетворении в питательном и воздушном режиме. Для этого необходим водный раствор из которого бы корневая система поглощала питательные вещества и попутно радионуклиды. Вопросом накопления радионуклидов в зелёной массе растений занимались многие ученные исследуя различные факторы этого процесса.

В отличие от минеральных почв, на торфяных почвах складываются особые специфические условия, обеспечивающие аномально высокую подвижность и переход радионуклидов в растения при относительно невысоких уровнях загрязнения этих почв.

Перепелятников Г.П. и др. установили, что величина коэффициента перехода радионуклидов в растительность зависит от типа луга (может изменяться в 5-8 раз), от типа почвы (в 5-23 раза). При этом, минимальные значения Кп наблюдались на нормально суходольных лугах дерново–одзолистой почвы, а максимальные -–на торфянистых пойменных лугах с торфяно-глеевыми почвами. В зависимости от физико-химических свойств почв и видовых особенностей луговых растений коэффициенты перехода радионуклидов в травостой могут варьировать в широких пределах (от 0,03 до 79,9). Из вышеизложенного можно сделать вывод, что накопление радионуклидов величина многофакторная и определять её только по плотности загрязнения почвы не совсем правильно. Поэтому был выполнен анализ зависимости накопления радионуклидов от основных, наиболее значимых факторов: активности почвы, содержания влаги в почве.

4. Результаты исследования

4.1 Радиационные последствия атмосферных ядерных испытаний на территории Семипалатинского ядерного полигона, находящегося на землях Павлодарской области

Ядерный взрыв – это совокупность и последовательность грандиозных процессов, обусловленных переносом из зарядного устройства в окружающую среду колоссального количества энергии, которая выделяется менее чем за миллионную долю секунды. Ее плотность в начальный момент после взрыва превышает значения, характерные для Солнца. Выделившаяся при ядерном взрыве энергия превращает вещество заряда, конструкции ядерного устройства и объекты природной среды в сильно разогретую плазму, давление которой превосходит прочность межатомных связей в веществах.

Ядерные заряды могут быть двух типов:

- основанные на реакции деления тяжелых ядер, в которых критическая масса 235U или Ри создается в результате подрыва обычного взрывчатого вещества и основное энерговыделение обусловлено делением части исходной ядерной массы на легкие осколки;

- основанные на слиянии легких ядер дейтерия или трития в результате использования ядерного заряда предыдущего типа в качестве инициатора. Основное энерговыделение происходит за счет реакций синтеза.

П-1 -–наземные взрывы, произведенные 29.08.49, 24.09.51, 12.08.53 гг.

П-2 -–наземные взрывы

П-3 -–воздушные взрывы малой и средней мощности

П-4 -–для испытаний БРВ за пределами «Опытного поля»

П-5 -–воздушные взрывы большой мощности

П-6 -–гидроядерные эксперименты

Рисунок 4 -–Схема расположения основных технологических площадок па «Опытном поле»

Гидроядерные эксперименты, выполняющиеся при неядерных взрывах, сопровождались диспергированием (распылением) изотопов плутония-23 9/240 и урана. При этом, по оценкам российских специалистов, было диспергировано примерно 750 Ки активности плутония (—12 кг). Плутоний обладает в тысячу раз более высокой удельной активностью по сравнению с ураном, а также более высокой радиотоксичностью.

Загрязнение местности альфа-активными веществами представляет серьезную опасность. Удельная альфа-активность неразделившейся части ядерного заряда имеет следующие значения: плутония-239 -–60 кюри на килограмм, урана-235 -–9,5 кюри на килограмм. Суммарная активность неразделившейся части заряда относительно мала по сравнению с продуктами деления, но она может создавать проблемы вследствие высокой токсичности альфа-активных веществ.

В связи с отсутствием значимого ядерного энерговыделения основное радиационное воздействие этих опытов на окружающую среду ограничивалось территорией, на которую распространялось диспергирование делящихся материалов, входящих в состав взрывных устройств.

По условиям проведения атмосферные ядерные взрывы подразделяются на наземные, воздушные и космические.

 Скачать реферат