Формирование радиоактивного загрязнения окружающей среды и особенности его радионуклидного состава после ядерных взрывов и аварии на Чернобыльской АЭС

• Автор: Стукин, Евгений Данилович
• Шифр специальности: 25.00.30
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 117 с. : ил.

Содержание

Введение
1. Формирование радиоактивного загрязнения окружающей среды после 11 ядерных взрывов и аварий
2 Особенности радионуклидного состава загрязнения окружающей
среды после ядерных взрывов
3.Особенности радионуклидного состава загрязнения окружающей
среды после аварии на 4-ом блоке Чернобыльской АЭС
Заключение
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Начало формирования загрязнения окружающей среды искусственными радионуклидами приходится на 1943-1944 гг., т.е. на время сооружения и пуска в эксплуатацию в США заводов по производству оружейного плутония и обогащенного урана. Однако, радиоактивное загрязнение, после которого за достаточно короткое время были загрязнены большие территории земной поверхности, произошло после первого испытательного взрыва 16 июля 1945 г., проведенного около г. Аламогордо (штат Нью Мехико, США) [74]. Далее радиоактивное загрязнение окружающей среды происходило во всё возрастающих масштабах.
Поступление радионуклидов в атмосферу и их выпадение на земную поверхность происходило в результате следующих главных причин:
(1) плановых и аварийных выбросов предприятий ядерного топливного цикла, где нарабатывался оружейный плутоний п уран, обогащённый ураном-235, а впоследствии хранилось и перерабатывалось отработавшее топливо;
(2) испытаний ядерного оружия в атмосфере, в том числе наземных ядерных взрывов;
(3) вентилируемых подземных ядерных взрывов, подземных взрывов с напорным истечением парогазовой смеси в атмосферу, а также подземных ядерных взрывов с выбросом грунта и подводных ядерных взрывов,
(4) тяжелых аварий на гражданских и военных ядерных
реакторах.
Сразу после того, как искусственная радиоактивность стала загрязнять окружающую среду, возникла необходимость изучения ее воздействия на персонал предприятий, природу и живые организмы. Для этого интенсивно разрабатывались аппаратура и методы для измерения уровней радиоактивности в объектах окружающей среды.
О радиоактивном загрязнении окружающей среды можно много узнать и не анализируя его радионуклидный состав. Например, используя простейшие и более совершенные рентгенометры и радиометры после проведенного ядерного взрыва или состоявшейся ядерной аварии, можно определить величину мощности
дозы в облаке ядерного инцидента. Конфигурация радиоактивного следа инцидента на местности и его внутренняя структура может быть определена по интенсивности мощности дозы гамма-излучения. Можно также, не определяя радионуклидный состав, измерить уровни радиоактивного загрязнения воды ( в том числе подземных вод), растительности и биоты (в том числе различных органов облученных животных), а также военной техники и улиц и домов населенных пунктов. В последнем случае полученные результаты будут выражаться в уровнях мощности дозы гамма-излучения (покрытия улиц, стены домов и т.п.), а концентрации в воде, органах животных и других объектах - в величинах суммарной концентрации альфа-, бета-, гамма-активности на единицу объема исследуемого объекта.
Следует отметить, что примерно до 1958 г. при проведении ядерных испытаний в ближней от эпицентра взрыва зоне (на полигонах) использовались вышеописанные приемы и способы. Аналогичными способами и приёмами пользовались научные сотрудники и технический персонал, занимавшиеся изучением глобального радиоактивного загрязнения атмосферы и земной поверхности, а также воды рек, озер, морей и океанов
Несмотря на то, что в США, Англии и СССР в 40-50-ые годы работало несколько лабораторий, которые проводили методами радиохимии анализы на радиоизотопы стронция, цезия, плутония и урана, массовых радионуклидных анализов до 1959 г. не проводилось нигде.
Рубеж 50-х и 60-х гг. XX века оказался временем создания и развития сцинтилляционной гамма-спектрометрии и ускоренного развития радиохимического определения важнейших радионуклидов из трех основных групп - продуктов деления, нейтронной активации и трансурановых элементов.
Возможность выделения из совокупности большого числа радионуклидов (например, из смеси осколков деления) отдельных радиоизотопов различных элементов дало импульс развитию целому ряду направлений, в частности появились возможности;
определять, в каких органах человека и подопытных животных накапливаются те или иные радионуклиды и, следовательно, достаточно точно рассчитывать внутренние дозы облучения человека;
• синоптико-климатические особенности отдельных районов.
По данным научного комитета ООН по действию атомной радиации [23], со времени начала испытаний ядерного оружия до 1963 г. образовалось (и было выброшено в атмосферу) 0,71 *1018 Бк шСз. Вклад от последующих испытаний был меньшим При равномерном распределении этого количества изотопов на земной поверхности в 1970 г. должны были бы наблюдаться следующие уровни загрязнения: '"’Бг - 1,15 109 Бк/км2 и П7Сз - 1,96 109Бк/км2 Реальные уровни загрязнения являются результатов действия перечисленных ранее факторов и в ряде мест существенно отличаются от этих средних значений.
Распределение 908г в почвах изучалось систематически. До 1963 г. количество "Бг в почвах быстро возрастало. К 1964 г. значительная часть ;о8г, поступившего в атмосферу, выпала на земную поверхность. К этому времени выпало примерно 3,7*10пБк 908г. В дальнейшем в условиях прекращения атмосферных ядерных взрывов в США и СССР темпы выпадения ,и8г в значительной мере компенсировались радиоактивным распадом и выносом реками в моря и океаны. Сказанное иллюстрируется данными о средних уровнях загрязнения территории бывшего СССР в разные годы:
Годы 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1
Запас, 1,63*10ч 2,07*109 2,0* 109 1,96*109 1,63*109 1,59*109 1,59*
Бк/км^
Эти результаты получены примерно по 40 пунктам, расположенных в различных климатических зонах страны.
Детальные сведения о распределении глобальных выпадений 60-х гг |37Сз имеются только для территории бывшего СССР, на которой проводилась детальная гамма-съемка.
На рис. 1.6. приведены карты (на конец 60-х гг.) загрязнения территории СССР глобальными выпадениями от ядерных взрывов [37]. Уровни загрязнения И7Сз лежат в основном в диапазоне (0,185-0,648)* 1010 Бк/км2-(от 50 до 175 мКи/км2), средний запас равен около 0,33* 1010 Бк/км2 (90 мКи/км‘), мощности дозы - на большей части территории менее 1 мкР/ч.