Поведение радионуклидов в процессах формирования осадков озера Иссык-Куль по данным физических методов анализа

• Автор: Мельгунов, Михаил Сергеевич
• Шифр специальности: 25.00.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 198 с. : ил.

Содержание
* Введение
Глава 1. Методики анализа
1.1. Методологические подходы
1.2. Методы анализа
Глава 2. Радиогеохимический фон и техногенные аномалии радиоактивности на южном побережье озера Иссык-Куль
2.1. Фоновые значения радиоактивности в районе уранового месторождения Каджи-Сай
2.2. Аномалии активностей урана и радия в районе Ак-Сая
2.3. Три источника радиоактивности в долине Джилубулак-Сая... 74.
2.4. Аэрозольное поступление радионуклидов из атмосферы
Глава 3. Количественные соотношения между изотопами 238U,
22eRa и 210РЬ в прибрежных озерных осадках как следы техногенных процессов
3.1. Осадки озера Иссык-Куль: принципы отбора и краткая характеристика
3.2. Радиоактивные изотопы в мелководных прибрежных
осадках
Приложение (таблицы 3.2.1, 3.2.2, 3.2.3)
Глава 4. Оценки аутигенной компоненты общего урана по неравновесным соотношениям между2 U и 22SRa в глубоководных осадках
ф Глава 5. Распределение 210РЬ и 137Cs в глубоководных осадках
как свидетельства гидродинамического режима и скорости седиментации
5.1. Предпосылки методов датирования .'
5.2. Скорость седиментации в озере Иссык-Куль
Заключение
Список литературы

Введение
Актуальность работы. Как показано Ковальским (1968, 1974), Иссык-Кульский межгорный бассейн является ураноносной биогеохимической провинцией с высокими содержаниями урана во всех компонентах окружающей среды, включая горные породы, почвы, озерные, речные и подземные воды, осадки и биоту. Кроме того, с 90-х годов в открытой печати, включая Интернет (Нифадьев и др, 1997), начала появляться информация и об источниках техногенного радиоактивного загрязнения на южном побережье оз. Иссык-Куль, связанных с местами расположения хвостохранилищ * уранодобывающих производств.
Одно из таких представляющих опасность хвостохранилищ, наряду с выходами ураноносных углей, расположено на южном побережье озера Иссык-Куль, в 2.5 км восточнее поселка Каджи-Сай, в пределах долины небольшого притока сая Джилубулак, не более чем в 2.5-3 км от береговой линии озера. Общий объем хвостохранилища составляет 400 ООО м3. В Каджи-Сае оксид урана получали из золы бурых, урансодержащих углей местного месторождения. Уголь, ф добываемый на местной шахте подземным способом, предварительно
сжигался с попутной выработкой электроэнергии, а затем оксид урана извлекался кислотным выщелачиванием из золы. Отходы производства захоранивались в хвостохранилище (Тыныбеков и др., 2001; Чалов, Васильев, 2001; Торгоев, Алешин, 2001). В настоящее время эти залежи в основном перекрыты нерадиоактивными материалами, но местами вскрыты природными и искусственными канавами. Под влиянием природных процессов и антропогенных воздействий происходит, хоть и не интенсивный, процесс разрушения ^ хвостохранилища. Рудник Каджи-Сай, подвергается размыву
паводками, селями и грунтовыми водами, которые могут приводить к

выносу радиоактивных материалов на поверхность, что может явиться одним из потенциальных источников загрязнения южного побережья озера Иссык-Куль (Карпачев, Менг, 2001; Чарский, 2001). В этом случае очень важно провести определение объемов радиоактивного загрязнения и оценить соответствующий риск для окружающей среды.
Озеро Иссык-Куль относится к одиннадцати крупнейшим озерам мира (Ricketts et ai, 2001). Оно является замечательным природным объектом, перспективной курортной зоной, имеющей мировое значение. Именно поэтому в последнее время к проблеме изучения радиационной обстановки на озере Иссык-Куль проявляет
повышенный интерес и мировое сообщество. В 2000 году в рамках этой проблемы был инициирован международный научный проект (по Программе «Коперникус 2» Европейской Комиссии) «Оценка и прогноз измерений окружающей среды в озере Иссык-Куль (Киргизстан)» (APELIK). Настоящая работа была подготовлена в рамках этого проекта.
Основная цель работы заключается в оценке степени и характера влияния техногенных и природных аномалий
радиоактивности южного побережья озера Иссык-Куль на поведение радионуклидов в процессах формирования осадков озера.
Достижение поставленной цели потребовало решения
следующих задач:
1. Разработки методики прямого, экспрессного, неразрушающего определения радиоизотопов 238U, 226Ra, 210Pb, 232Th и 137Cs в малых, до 1-10 грамм, навесках;
2. Определения фоновых уровней радиоактивности и выявления возможных источников поставки аномальных активностей в исследуемом районе;
3. Выявления следов техногенного, радиоактивного загрязнения прибрежных осадков либо установление их отсутствия;

Рис. 1.2.5. Пример схемы каскадного распада. Возможные схемы каскадного суммирования: (л=/+/); (i=k+m); {k+j) и (m+j)
1? Arnold, 1996). Вероятности испускания гамма-квантов, входящих в
схему, различны и характеризуются величинами их квантовых выходов. Если временной интервал между сопряженными переходами {i-j) (к-т) (k-j) и (m-j) меньше, чем быстродействие регистрирующей системы, то эти два неразрешенные во времени явления будут наблюдаться как одно, суммарное. То есть два гамма-кванта, сопутствующих каскадным переходам, будут фиксироваться как один с энергией, равной сумме энергий слагающих его фотонов. Вероятность такого события прямо пропорциональна произведению вероятностей регистрации слагающих его гамма-квантов в материале детектора. Понятно, что чем выше эффективность регистрации системы, тем больший вклад дает каскадный эффект. Результатом проявления каскадного эффекта будет появление в гамма-спектре анализируемых образцов суммарных пиков. Они часто совпадают по энергии с аналитическими линиями, регистрируемая интенсивность которых в итоге увеличивается. Кроме того, за счет каскадного суммирования происходит увод интенсивности из линий, слагающих суммарный пик. Все это в итоге приводит к ^ искажению получаемой аналитической информации.
Именно такая ситуация возникает при использовании колодезных ППД. Увеличение эффективности регистрации при размещении