Обоснование технологии производства пилопродукции из древесины сосны, загрязненной радионуклидами

• Автор: Иовлев, Алексей Викторович
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 168 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Радиационноэкологическая обстановка лесов Брянской области

1.2 Миграция радионуклидов в лесной экосистеме

1.3 Обзор работ в области исследования радиоактивного загрязнения

древесины

1.4 Анализ способов раскроя круглых лесоматериалов

на пилопродукцию

1.5 Выводы и задачи исследования

2. НАПРАВЛЕНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ДРЕВЕСИНЫ СОСНЫ ИЗ РАДИОАКТИВНО ЗАГРЯЗНЕННЫХ РАЙОНОВ

2.1. Сырьевая база районов Брянской области, подвергшихся радиоактивному загрязнению
2.2. Обоснование возможности применения древесины сосны, загрязненной радионуклидами для получения пилопродукции
2.3. Выводы
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРА И УРОВНЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ДРЕВЕСИНЫ СОСНЫ РАДИОНУКЛИДАМИ Сэ и Бг
3.1. Приборы и материалы 3
3.2. Методика определения содержания радионуклидов Сэ7 и Бг
3.2.1. Определение участков заготовки древесины
3.2.2. Отбор проб древесины и коры сосны
3.2.3. Отбор проб почв
3.2.4. Подготовка проб древесины и коры к измерению
3.2.5. Измерение активности радионуклидов в пробах
3.2.6. Оформление результатов исследований
3.3. Методика определения удельной активности радионуклидов в пиломатериалах
3.4. Выводы
4. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА СОДЕРЖАНИЕ
РАДИОНУКЛИДОВ Сэ и Бг В ДРЕВЕСИНЕ СОСНЫ
4.1. Радионуклидный состав выпадений
4.2. Формы нахождения радионуклидов С1г1 в почве
4.3. Плотность загрязнения почвы
4.4. Многолетняя динамика
4.5. Возраст древостоя
4.6. Влажность почвы
4.7. Распределение радионуклидов Сэ7 и Зг по объему ствола
4.7.1. Распределение радионуклидов Сб7 и Зг по поперечному сечению ствола
4.7.2. Распределение радионуклидов Сз7 и Зг по длине ствола
4.8 Математические модели содержания радионуклидов Сэ7 и Эг в
древесине сосны
4.8.1. Общие положения
4.8.2. Выбор варьируемых факторов и уровней их варьирования
4.8.3. Математическая модель зависимости содержания радионуклидов в древесине в зависимости от времени
4.8.4. Математическая модель содержания радионуклидов в зависимости от различных факторов
4.9. Выводы
5. ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА ПИЛОПРОДУКЦИИ ИЗ
РАДИОАКТИВНО ЗАГРЯЗНЕННОГО СЫРЬЯ
5.1. Постановка задачи для составления оптимального плана раскроя сырья, загрязненного радионуклидами
5.2. Математическая модель раскроя радиоактивно загрязненного сырья и получения пиломатериалов с допустимым уровнем загрязнения радионуклидами
5.3. Алгоритм генерации поставов
5.4. Подготовка исходных данных и решение задачи
5.5. Влияние различных факторов на величину удельной активности радионуклидов и полезный выход пиломатериалов из радиоактивно загрязненного сырья
5.5.1. Влияние толщины слоя древесины загрязненного радионуклидами свыше нормативных значений на полезный выход пиломатериалов
5.5.2. Влияние длины бревна на удельную активность пиломатериалов
5.5.3. Влияние сбега бревна
5.5.4. Влияние толщины бруса
5.5.5. Влияние положения доски в поставе на величину
удельного загрязнения радионуклидами
5.5.6. Влияние овальной формы поперечного сечения на полезный
выход пиломатериалов
5.6. Влияние диаметра сырья и толщины слоя загрязненного
радионуклидами свыше нормативных значений нормативных значений на
объемный выход пиломатериалов
5.7. Выводы
6. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ПИЛОПРОДУКЦИИ
ИЗ РАДИОАКТИВНО ЗАГРЯЗНЕННОЙ ДРЕВЕСИНЫ
6.1. Промышленная технология переработки радиоактивно загрязненной
древесины
6.2. Дозиметрический контроль производственного персонала, оборудования,
сырья и продукции производства
6.3. Утилизация радиоактивных отходов
6.3 Л. Классификация радиоактивных отходов
6.3.2. Методы обезвреживания радиоактивных отходов
6.3.3. Захоронение радиоактивных отходов
6.3.4. Утилизация древесных отходов
6.4. Экономическая оценка технологии производства пиломатериалов из радиоактивно загрязненного сырья
6.5. Промышленная проверка результатов исследований
6.6. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Установлено, что опасность заражения и массового распространения корневой губки определяются климатическими и почвенными условиями, составом и возрастом древостоев. Чистые сосновые и еловые насаждения сильнее поражаются корневой губкой, чем смешанные с лиственными породами дубом, буком, грабом, березой. Особенно возрастает вероятность заболевания в спелых и перестойных насаждениях ,. Большое количество такой древесины накопилось в Злынковском лесхозе Брянской области. В связи с этими изменениями в режиме лесного хозяйства Брянской области, уменьшена расчетная лесосека главного пользования древесиной на тыс. В результате аварии на Чернобыльской АЭС в атмосферу было выброшено значительное количество различных радиоактивных веществ. Более этих изотопов имели период полураспада от нескольких секунд до одного дня, и поэтому не представляли опасности для загрязнения почвенной и растительной среда, удаленной на достаточно большом расстоянии от атомной станции Брянская область. Наиболее опасными радиоактивными
загрязнителями лесных и сельскохозяйственных угодий, являются Сб и Бг . Они имеют более значительный выход при реакции деления, большой период полураспада лет, высокий коэффициент перехода из почвы в растения, интенсивно включаются в биологические цепочки. Но основным более дозообразователем является Сб7. Это объясняется тем, что при работе реактора в силу физических процессов, наряду с образованием в результате реакции деления новых порции изотопов, происходит распад короткоживущих. Вследствие этого на ЧАЭС в активной зоне к моменту аварии скопилось
большое количество Сб и Бу . Значительная часть этих радионуклидов в виде осадков из атмосферы выпала на территорию Брянской области, задержалась кронами деревьев на листьях, хвое, ветвях или коре, а большая часть проникла и под полог леса в травянистый покров, в лесную подстилку, почву. После выпадения радиоактивных веществ на лес, происходит их вертикальная и горизонтальная миграция. При этом, вначале на процесс миграции влияют атмосферные осадки и ветер осадки перемещают радионуклиды из верхних частей крон в нижнюю, а затем и под полог леса. Ветер же переносит тонкодисперсные фракции радиоактивных веществ из крон одних веществ на другие, а также под полог насаждений и на прилегающие к лесу территории. Горизонтальная миграция наиболее интенсивна в начальный период после аварии при длительном отсутствии дождей. В миграции радионуклидов с КР0Н под полог леса важную роль играет процесс опадания листьев, хвои, ветвей и других загрязненных частей деревьев. Радиоактивные вещества, остающиеся в надземной части древеснокустарниковой растительности, лишь частично проникают в их внутренние ткани. В результате физической и биологической миграции радионуклидов через год, после разовых выпадений радиоактивных веществ, их доля в кронах, особенно лиственных насаждений, снижается в несколько раз, а загрязнение лесной подстилки и почвы возрастает. На глубине до 5 см их сосредотачивается более . В хвойных лесах самоочищение крон происходит значительно медленнее, обычно требуется тричетыре года, с учетом периодичности опадания хвои ,. Радиоактивные вещества, переместившиеся в лесную подстилку и почву, прочно фиксируются распределение их по вертикальному профилю быстро снижается и на глубине см становится постоянным, приближаясь к фоновым значениям. В последующем лес надежно предотвращает вынос радионуклидов водой особенно при весеннем снеготаянии и ветром, уменьшая угрозу вторичного загрязнения прилегающих территорий , ,. Сб7 распределен по компонентам экосистемы неравномерно более от суммарного запаса Се7 в экосистемах содержится в почве, в основном в подстилке. Данные, полученные Б. А. Ушаковым, А. В. Панфиловым , харатеризуют соотношение содержания радионуклидов в элементах лесных насаждений табл. Таблица 1. Минеральный слой 0. Ими отмечается, что в настоящее время изотопы цезия доминируют в радионуклидном составе загрязнения растительного покрова, древесина наименее загрязнена цезием по отношению к другим компонентам древесной растительности.