Оценка вклада 137Cs и 40К в суммарную бета-активность 90Sr в пробах почвы отобранной на Семипалатинском (стр. 1 из 10)

Разработка и создание атомной бомбы, военное противостояние двух государственных систем привело к гонке вооружения и дальнейшему ускоренному совершенствованию и наращиванию ядерного оружия великими державами во второй половине XX века. Основной базой для отработки конструкции и испытаний различных типов ядерного и термоядерного оружия в бывшем СССР стал Семипалатинский испытательный полигон (СИП).

Радионуклиды, образовавшиеся при ядерных взрывах за весь период испытаний, выпали на территорию СИП и за его пределами. В настоящее время основным источником загрязнения территории СИП и прилегающих регионах является вторичное загрязнение.

Наибольшую опасность представляют такие биологически опасные долгоживущие радионуклиды, как 240Pu, 137Cs и в том числе 90Sr.

Проблемы радиоактивного стронция привлекают внимание широкого круга специалистов в области радиобиологии и радиационной безопасности. Это обусловлено сравнительно высоким выходом стронция при ядерном делении, а также его способностью мигрировать из внешней среды по пищевым цепочкам. 90Sr, попав в организм, фиксируется в скелете, облучая костный мозг и костную ткань.

Цель работы: Сравнение спектрометрического и радиохимического методов анализа при оценке вклада 137Cs и 40К на суммарную бета-активность 90Sr в почве, отобранной на площадках СИП с активностью менее 2000 Бк/кг.

Актуальность исследования связана с тем, что радионуклид 90Sr гамма – спектрометрическим методом определить невозможно, так как он является “чистым” источником бета - излучения. В полевых и лабораторных условиях радиометром можно измерить только суммарную бета – активность. Бета – излучением обладают и другие, как естественные радионуклиды, так и техногенные.

Достоверность полученных данных:

В работе использовались стандартные химические растворы. Отбор проб проводился гравиметрическим методом, при анализе проб почвы использовались радиохимическая и спектрометрическая методики. Данные получены на поверенных приборах, программа разработана Российским ЗАО НПП "Доза". Спектроскопический комплекс "Прогресс" внесен в Государственный реестр, средств измерений Р.Ф. 22.06.01, сертификат RU.C.38.002.A №10317

Практическая значимость:

Полученные результаты могут быть использованы специалистами при решении проблем, связанных с радиационной безопасностью.

Выпускная работа содержит 45 страниц, 11 рисунков, 5 таблиц, 2 приложения, список литературы включает 18 наименований.

В работе исследованы образцы почв отобранных с различных площадок СИП.

Проведен спектроскопический и радиохимический анализ проб почвы.

Оценен вклад изотопов 137Cs и 40К на суммарную бета-активность 90Sr.

Работа выполнена в лаборатории радиохимических исследований отдела радиационных исследований и восстановления экосистем Института Радиационной безопасности и Экологии РГП НЯЦ РК.

Перечень основных сокращенных слов

СИП – Семипалатинский испытательный полигон

РВ – Радиоактивные вещества

ЯВ – Ядерное вооружение

ГГС – Горный сейсмический комплекс в горном массиве «Дегелен»

ПСК – Полевой сейсмический комплекс

ПК – Персональный компьютер

СИЗ – Средства индивидуальной защиты

90Sr – Стронций-90

137Cs – Цезий-137

239Pu – Плутоний – 239

1. Литературный обзор

1.1 Общая характеристика бывшего Семипалатинского испытательного полигона

1.1.1 Создание Семипалатинского испытательного полигона

Главное требование, которым руководствовались при выборе места для строительства испытательного ядерного полигона, заключалось в том, чтобы это был практически безлюдный район, без сельскохозяйственных угодий и обширный по площади. Кроме того, этот район должен был иметь по близости хотя бы минимум транспортных артерий, а также возможность обустройства на его территории местной взлетно-посадочной полосы для приема транспортных самолетов, поскольку предстояло кроме перевозки большого количества грузов наладить постоянно действующую оперативную связь. По предварительным расчетам диаметр необходимой для полигона территории должен был составлять не менее 200 км. После долгих поисков такой район, удовлетворяющий всем предъявляемым к нему требованиям, был найден в степях бывшей Семипалатинской области.

Полигон охватывает территории Восточно-Казахстанской, Павлодарской, и Карагандинской областей. Общая площадь-18500 км2, периметр около 600 км. На каждую из перечисленных областей приходится соответственно 54 %, 39 %, 7 % территории полигона (рисунок 1).

Территория полигона протянулась от реки Иртыш в юго-западном направлении на 180 км. На СИП за период с 1949 года по 1989 год на полигоне произведено более 450 ядерных испытаний, в том числе; 30 наземных, 86 воздушных, 354 подземных (131 - в скважинах, 209 – в штольнях). Первый взрыв ядерного устройства был произведен 29 августа 1949 г. в 7.00 часов утра, а 18.10.51 г. было произведено боевое испытание атомной бомбы. 12.08.53 г. было испытано первое термоядерное устройство, а 29.11.55 г. – водородная бомба.

Рисунок 1 – Общий вид СИП

Испытания, проводившиеся на СИП, не всегда имели своей целью отработку оружия и военных технологий. Ядерные испытания можно распределить следующим образом:

–испытания в интересах создания или совершенствования ядерного оружия;

–исследования аварийных режимов и аварийных ситуаций;

–исследования поражающих факторов ЯВ;

–фундаментальные и методические исследования;

–промышленные ЯВ в мирных целях;

–отработка промышленных зарядов для производства ЯВ в мирных целях.

С точки зрения радиационных последствий ядерные взрывы можно сгруппировать следующим образом:

–Наземные взрывы – характеризуются, в основном, выпадением активности на территории полигона;

–Воздушные взрывы – характеризуются, в основном, выносом активности за пределы полигона и её разбавлением в атмосфере;

–Подземные взрывы – характеризуются, в основном, сосредоточением активности в котловых полостях, исключением являются взрывы на выброс, которые приводят к загрязнению поверхности, как наземные взрывы.