Оценка вклада 137Cs и 40К в суммарную бета-активность 90Sr в пробах почвы отобранной на Семипалатинском (стр. 3 из 10)

юго-западный след - МЭД от 17 до 27 мкР/час, плотность поверхностного загрязнения β-излучателями - от 9 до 83 част/мин*см3;

западный след - МЭД от 14 до 52 мкР/час, плотность поверхностного загрязнения β-излучателями - от 3 до 32 част/мин*см3.

Более высокие их значения отмечаются ближе к эпицентру. При этом на северном, юго-восточном и юго-западном направлениях некоторые повышенные значения по β-излучателям выявлены на различных расстояниях от эпицентра, что говорит о неравномерности загрязнения по предполагаемым следам. В эпицентральной зоне удельная активность 137Cs - до 3 000 Бк/кг [2;3;4].

При γ-спектральном и радиохимическом анализах проб, отобранных с территории "Опытное поля", обнаружены как радионуклиды продуктов деления (137Cs и 90Sr), так и непрореагированного ядерного горючего (239Pu и 240Pu) и продуктов активации (60Co, 152Eu и 154Eu). Изучение распределения содержания радионуклидов в пробах, отобранных по различным направлениям от эпицентра "Опытного поля", показало, что южный и юго-восточный след являются наиболее представительными по количеству содержания радионуклидов. [5]

Растительный покров "Опытного поля" в результате наземных ядерных испытаний был полностью уничтожен, и в настоящее время представлен различными стадиями восстановления коренной растительности, характерной для обширной территории степной зоны Центрального Казахстана. Соотношение основных семейств "Опытного поля" несколько отличается от всего Казахского мелкосопочника. Растительный покров обширной мелкосопочной равнины формируют зональные холодно-полынно-типчаково-тырсиковые ценозы, иногда с участием спиреи зверобоелистной. По впадинам встречаются галафитная и луговая растительность. По склонам мелкосопочника преобладают полынно-злаково-кустарниковые ценозы с участием петрофитного разнотравья. [6]

1.2.4 Южная территория СИП

Известно, что радиоактивное загрязнение подразделяется на сильное, умеренное и слабое. В южной части полигона прошли радиоактивные следы от пяти наземных атомных взрывов, проведенных в период с 1949 по 1962 год. Два из них вызвали сильное загрязнение: 24 сентября 1951 года атомный взрыв - полоса радиоактивного загрязнения с дозой гамма-излучения, превышающей 50 Рентген, 12 августа 1953 года был произведен термоядерный взрыв, который вызвал полосу радиоактивного загрязнения свыше 50 рентген. Остальные взрывы внесли умеренное загрязнение, с дозами гамма-излучения более 5 рентген, но не более 50 рентген. Радиоактивные выпадения от других наземных взрывов в Южной части не зафиксированы, или были практически незначительными.

Следует отметить, что именно эти взрывы внесли наибольший вклад в радиоактивное загрязнение.

Загрязнение в период с 1962 по 1989 гг. связано, прежде всего, с наличием в непосредственной близости от этого района испытательной площадки "Дегелен". На площадке, наряду с обычными испытаниями, проводились и экскавационные взрывы, последствия от которых примерно такие же, как и от наземных взрывов.

Горный массив прорезан относительно неширокими долинами, имеющими сток в различных направлениях. На сегодняшний день, на сравнительно небольшой площади горного массива «Дегелен» сконцентрировано огромное количество радиоактивных продуктов, представляющих опасность для окружающей среды. Радионуклиды выносятся с территории площадки грунтовыми водами, ручьями, ветром с частичками пыли и грунта на прилегающие территории в том числе и на южную часть СИП.

Институтом радиационной безопасности и экологии было проведено детальное обследование 12 водотоков штолен и приустьевых площадок, шесть из них расположены на юге «Дегелена» и вытекают из штолен в южном направлении. Исследования проводились на определение наличия радионуклидов в воде и почве, выявление мощности экспозиционной дозы гамма-излучения и поверхностного загрязнения бета частицами. [6, 7]

Характер радионуклидного загрязнения воды неравномерен и зависит от сезонных проявлений. Характер радионуклидного загрязнения почвы также неоднороден и резко колеблется на сравнительно небольшом удалении друг от друга.

В целом, радиационная обстановка на территории Южной части СИП находится в пределах нормы предельно допустимых значений с незначительными превышениями их в некоторых местах. Но если сравнивать с величиной глобального загрязнения, то видно, что ядерные испытания оказали большое влияние на радиационную обстановку в Южной части СИП. По сравнению с фоновыми значениями на южной части СИП отмечено превышение практически по всем радиационным показателям.

1.2.5 Изученность территории СИП

Учитывая размеры территории Полигона, более чем сорокалетний период проведения значительного числа ядерных испытаний, а также отсутствие полной достоверной информации о радиационном загрязнении окружающей среды от проведенных испытаний (частично из-за того, что работы носили секретный характер, а частично из-за того, что в ряде случаев такие исследования военными вообще не проводились), НЯЦ РК, начиная с 1994 г., практический заново проводит исследования радиоэкологической обстановки на Полигоне. Отдельные участки полигона уже сейчас достаточно изучены (южная часть полигона, где проведено площадное исследование).

Тем не менее, этой информации недостаточно для окончательного заключения о возможности хозяйственного использования той или иной части Полигона без проведения целенаправленных дополнительных исследований.

На основании имеющейся информации, территория Полигона разделена на три категории:

1Территории со значительным и достоверно известным радиационным загрязнением (непосредственно места эпицентров ядерных взрывов) или места расположения ядерных объектов и хранилищ ядерных отходов, которые не могут быть использованы в иной хозяйственной деятельности, кроме существующей, в течение длительного периода времени. К данной категории относятся непосредственно места проведения ядерных взрывов на площадках "Опытное поле", "Балапан", "Дегелен".

2Радиационно-загрязненные территории, хозяйственное использование которых потребует проведения дополнительных радиоэкологических исследований, и отдельные участки которые по результатам исследования могут быть выведены из хозяйственной деятельности на длительный период или потребуют проведения дезактивационных работ. Сюда следует отнести территории вышеуказанных площадок и прилегающие к ним территории, загрязненные при прохождении радиоактивных облаков при проведении наземных ядерных испытаний (следы).

Территории, которые по предварительным данным значительного радиационного загрязнения не имеют и после контрольного обследования могут быть переданы в хозяйственное пользование. Тем не менее, необходимо учитывать возможность наличия локальных "пятен" загрязнения и на таких территориях. К этой категории относятся вся остальная территория Полигона.[8]

1.3 Радиоактивность, виды излучений и закономерности радиоактивного распада

Радиоактивностью называется способность некоторых атомных ядер самопроизвольно распадаться с испусканием элементарных частиц. При этом исходное ядро превращается в ядро изотопа другого элемента.[9]

Радиоактивность, которая наблюдается у изотопов, встречающихся в естественных условиях, таких как 40К, 238U, 232Th получила название естественной радиоактивности, а радиоактивность изотопов, полученных в результате ядерных реакций – Cs, Am, Co, Eu, Pu и т.п. называется искусственной радиоактивностью. Однако эти названия теперь больше отражают лишь способ получения радиоактивного изотопа. Принципиальной разницы между этими видами радиоактивности не существует, так как свойства изотопа не зависят от способа его образования.

Радиоактивное излучение производит ионизирующее действие, потемнение фотографической эмульсии, вызывает свечение некоторых флюоресцирующих веществ. Радиоактивный изотоп постоянно выделяет энергию, и поэтому его температура всегда несколько выше температуры окружающей среды. По степени этих действий можно судить о степени активности того или иного радиоактивного элемента. Уже самые первые исследования показали, что радиоактивность изотопа не зависит от того, находится ли он в чистом виде или в составе каких-либо химических соединений, если в них содержится одинаковое количество основного радиоактивного изотопа.

Радиоактивные превращения протекают самопроизвольно. На скорость их течения не оказывают никакого воздействия изменения температуры и давления, наличие электрического и магнитного полей, вид химического соединения данного радиоактивного элемента и его агрегатное состояние. Из этого был сделан вывод о том, что радиоактивный процесс разыгрывается в атомном ядре.

Нельзя повлиять на течение процесса радиоактивного распада, не изменив состояния атомного ядра. Поэтому для данного атомного ядра, находящегося в определенном энергетическом состоянии, вероятность радиоактивного распада за единицу времени является постоянной.

Это выражает закон радиоактивного распада

,(1)

гдеN – число распавшихся ядер за время t;

N0 – число радиоактивных ядер в начальный момент времени;

λ – постоянная распада.

Т.е. число атомов радиоактивного изотопа уменьшается с течением времени по экспоненциальному закону (Рисунок 3).

Рисунок 3 – Кривая радиоактивного распада изотопа

Этот закон является статистическим. Как и во всяких статистических явлениях в законе радиоактивного распада наблюдаются флуктуации.

Экспериментальные данные, полученные из наблюдений за радиоактивным распадом различных изотопов, хорошо подтверждают справедливость закона радиоактивного распада.

Значение постоянной распада λ может быть определено из графика, выражающего зависимость