Костанайский региональный университет имени Ахмет Байтұрсынұлы

KRU KRU
  • Главная
  • Водохранилища
    • Общая информация водохранилищ бассейна р. Тобыл
    • КАРАТОМАРСКОЕ ВОДОХРАНИЛИЩЕ
    • ВЕРХНЕТОБОЛЬСКОЕ ВОДОХРАНИЛИЩЕ
  • Исследования
    • Исследования физико-химических показателей образцов почв, донных отложений
    • Исследование показателей качества вод природных Верхнетобольского и Каратомарского водохранилищ
    • Исследование рельефа дна и прилегающей водоохранной зоны Верхнетобольского и Каратомарского водохранилищ с использованием беспилотных измерительных аппаратов и методов дистанционного зондирования
    • Основные результаты и экологическое значение
    • Список использованных источников
    • Интерактивная модель водного баланса
  • Публикации
  • Контакты
  1. Вы здесь:  
  2. Главная
  3. Исследования
  4. Исследования физико-химических показателей образцов почв, донных отложений
  5. Оценка уровня ионизирующего излучения на объектах водохранилищ. Исследования активности радионуклидов в пробах образцов грунтов прибрежной зоны

Оценка уровня ионизирующего излучения на объектах водохранилищ. Исследования активности радионуклидов в пробах образцов грунтов прибрежной зоны

Оценка фона ионизирующего излучения объектов водохранилищ

Важность оценки показателей уровня ионизирующего излучения при проведении экологического мониторинга безусловно важна. В первую очередь – это гарантия личной безопасности участников экспедиций. Второй аспект – это общая биологическая безопасность изучаемых объектов. 

Одновременно с отбором растительных и почвенных образцов в полевых условиях проводили радиологическое обследование. Контроль уровня интенсивности ионизирующего излучения нужен и для обеспечения безопасности здоровья участников рабочей группы. Гамма-фон замеряют по ходу маршрута.  Оценку уровня ионизирующего излучения на местности в полевых условиях проводили с учетом требований нормативных документов и рекомендаций исследователей. Этот вопрос достаточно детализирован и подробно изложен в документах и публикациях [160-164]. 

При проведении оценки уровня ионизирующего излучения был использован дозиметр-радиометр типа индивидуальный дозиметр ДКГ-АТ2503В (Изготовитель НПУП «АТОМТЕХ», Республика Беларусь, г. Минск), имеющий действующий сертификат о поверке в качестве средства измерений уровня ионизирующего излучения. Основная функция дозиметра ДКГ-АТ2503В – это измерение индивидуального эквивалента дозы Hp(10), вспомогательная – измерение мощности индивидуального эквивалента дозы Hp(10) рентгеновского и гамма-излучения. В качестве детектора применяется счетчик Гейгера-Мюллера с энергокомпенсирующим фильтром. Учет собственного фона и микропроцессорная обработка обеспечивают высокую точность измерений. 

При проведении контроля уровня интенсивности ионизирующего излучения гамма-фона поверхности были получены значения, не превышающие предельно допустимых значений, установленных нормативными требованиями. Максимальный зафиксированный уровень ионизирующего излучения на участках отбора проб почв, вод и биологического материала был в пределах не более 25-30 мкР/час.  Средние значения колебались в пределах 10 – 20 мкР/час, что соответствует нормативным требованиям по экологической безопасности природных объектов.

Оценка показателей активности радионуклидов в пробах образцов грунтов прибрежной зоны

В ходе исследований образцов почв и грунтов проводили также оценку уровня удельной активности гамма – излучающих радиоизотопов естественного и техногенного происхождения на основании нормативных требований [160-162, 165-166].  Пробы почв и грунтов, отобранных для проведения контроля физико-химических показателей, параллельно анализировались на уровень активности гамма-радионуклидов. Для проведения измерений были взяты отдельные пробы с учетом горизонта/слоя почвы. 

Гамма – радиометр РКГ- АТ1320С предназначен для измерения объемной активности (ОА) и удельной активности (УА) гамма – излучающих радионуклидов 131I, 134Cs, 137Cs, 40K, 226Ra, 232Th в воде, продуктах питания, кормах, почве, строительных материалах, промышленном сырье и других объектах окружающей среды. Гамма - радиометр РКГ-АТ1320С обеспечивает автоматическую идентификацию радионуклидного состава пробы и выбор из числа заданных соответствующего состава для дальнейшего расчета активности. 

Принцип действия гамма - радиометра основан на регистрации гамма – излучения сцинтилляционным детектором. Гамма – кванты взаимодействуют с веществом сцинтиллятора NaI (Tl). При этом их энергия преобразуется в энергию световой вспышки. Фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) преобразует регистрируемые световые вспышки в импульсы электрического тока. Усилитель преобразует импульсы тока ФЭУ в импульсы напряжения нормированной длительности, амплитуда которых прямо пропорциональна энергии гамма-излучения. С выхода усилителя импульсы поступают на вход аналого–цифрового преобразователя (АЦП) для последующего амплитудного анализа и преобразования в цифровой код.  РКГ-АТ1320С предназначен для измерения ОА (УА) радионуклидов 131I, 134Cs, 137Cs, 40K, 226Ra, 232Th - в сосуде Маринелли емкостью 1 л с объёмом пробы 1,0 л (геометрия измерения – сосуд Маринелли (1,0 л)). 

Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения ОА (УА) радионуклидов 131I, 134Cs, 137Cs, 40K, 226Ra, 232Th - ± 20%. Диапазон энергий регистрируемого гамма-излучения от 50 до 3000 кэВ. Время установления рабочего режима, мин, не более 10 мин. Гамма - радиометр РКГ-АТ1320С имеет программное обеспечение «АТМА», позволяющее проводить сбор и обработку результатов измерений. 

Анализатор самостоятельно определяет значения активностей радионуклидов и автоматически рассчитывает режим оценки активности. Анализ состоит в прямой оценке уровня гамма-излучения сухой пробы, помещенной в литровый сосуд Маринелли. Примерное время считывания составляет три часа. 

В таблицах 1-2 приведены значения показателей активности гамма-радионуклидов в пробах образцов грунтов прибрежной зоны Каратомарского водохранилища. 

Пустые ячейки указывают, что активность радионуклида не выявлена или близка к нулевому значению. В отдельных пробах зафиксировано наличие радионуклидов техногенного характера Cs137 и Cs134. Это указывает на возможный водный перенос данных радионуклидов из потенциальных источников техногенных радионуклидов территории Южного и среднего Урала. В целом значения показателей активности гамма-радионуклидов находятся в пределах санитарных норм и имеют низкое значение. 

Таблица 1 - Значения показателей активности гамма-радионуклидов в пробах образцов грунтов прибрежной зоны Каратомарского водохранилища

№

Горизонт почвы

Плотность
сухой формы

Режим оценки 
активности изотопов 
г/л

40K

226Ra

232Th

Cs137

Cs134

в Бк/кг

в Бк/кг

в Бк/кг

в Бк/кг

в Бк/кг

1

А

861

Cs+NR

292

14.1

11.4

0.18

 

2

В

757

2Cs+NR

299

8.27

16.6

0

1.05

3

С

784

Cs+NR

328

13.2

19.2

0

 

4

А

1250

Cs+NR

229

6.58

11.6

0.02

 

5

В

1174

2Cs+NR

227

7.29

9.95

2.37

0.55

6

С

1189

2Cs+NR

312

10.1

16.7

0

0.13

7

А: 0-21 см

799

2Cs+NR

390

10.4

19.7

10.4

0.91

8

В: 20-120 см

915

2Cs+NR

398

15.8

23.0

0

0

9

С: свыше 120 см

1008

Cs+NR

382

12.1

19.6

0.25

 

10

А: 0-6 см

1004

Cs+K

323

 

 

26.1

 

11

В: 6-22 см

1198

Cs+K

371

 

 

25.4

 

12

С: свыше 23 см

1336

Cs+NR

276

11.0

17.9

0

 

13

В: 3-17 см

1460

2Cs+NR

304

14.0

10.8

0

0.71

14

ВС: 17-31 см

1385

Cs+NR

254

11.0

15.4

0.21

 

15

С: 31-83 см

1075

Cs+NR

356

13.2

20.6

0

 

16

D: свыше 90 см

1183

Cs+NR

359

9.60

21.4

0

 

17

А: 0-4 см

1222

Cs+K

201

 

 

9.41

 

18

В: 5-28 см

1503

Cs+K

264

 

 

12.0

 

19

С:  свыше 30 см

1507

2Cs+K

217

 

 

2.01

4.44

Таблица 2 - Значения показателей активности гамма-радионуклидов в пробах образцов грунтов прибрежной зоны Верхнетобольского водохранилища

№ Горизонт почвы Плотность сухой формы, г/л Режим оценки активности изотопов 40K 226Ra 232Th Cs137 Cs134
в Бк/кг в Бк/кг в Бк/кг в Бк/кг в Бк/кг
1 А: 0-3 см 587 Cs+NR 290 12.0 20.0 0.36  
2 С: 5 см 1358 2Cs+NR 282 9.36 15.0 0 0.04
3 А: 0-3 см 918 Cs+NR 305 12.8 14.4 0  
4 С: 5 см 1496 Cs+NR 135 5.48 6.89 0.73  
5 А: 0-4 см 738 Cs+K 270     11.1  
6 С: свыше 5 см 1125 Cs+NR 283 12.5 17.3 0.04  
7 А: 0-4 см 707 Cs+K 258     16.2  
8 С: свыше 5 см 1123 2Cs+K 434     5.45 8.23
9 А: 0-12 см 327 2Cs+K 292     5.88 5.76
10 С: свыше 13 см 1349 Cs+K 295     19.7  
11 А 1085 Сs+NR 187 4,37 10,4 1,13  
12 Б 884 Сs+NR 385 23,9 25,8 2,31  
13 А 1191 2Сs+NR 661 18,9 28,9 0 1,17
14 Б 958 Сs+NR 1060     47,3  
15 А 1077 Сs+NR 493 15,6 26    
16 Б 986 Сs+NR 584 16 36,2 0,78  
17 А 1130 Сs+NR 564 15,2 23,5    
18 Б 1124 2Сs+NR 445 10,8 18   0,68
19 А 1094 Сs+NR 378 22,3 15,8 0,38  
20 Б 1051 2Сs+NR 431 21,9 21,8   0,62

[Источники]

  • 160) ГОСТ Р 22.9.12—2014 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Технические средства радиационного контроля. Общие технические требования Safety in emergencies. Technical means of radiation control. General technical requirements. – М.: Стандартинформ, 2014. – 15 с.
  • 161) Приказ Министра здравоохранения Республики Казахстан от 15.12.2020 года № ҚР ДСМ-275/2020. Об утверждении Санитарных правил "Санитарно-эпидемиологические требования к обеспечению радиационной безопасности". – URL: https://adilet.zan.kz/rus/docs/V2000021822 (дата обращения 2024-08-05).
  • 162) Приказ Министра здравоохранения Республики Казахстан от 25.08.2022 года № ҚР ДСМ-90. Об утверждении Санитарных правил "Санитарно-эпидемиологические требования к радиационно-опасным объектам". – URL: https://adilet.zan.kz/rus/docs/V2200029292. (дата обращения 2024-08-05).
  • 163) Бакланова Ю.В., Кривицкий П.Е., Умаров М.А., Мустафина Е.В., Божко В.В., Монаенко В.Н. ПЕШЕХОДНАЯ ГАММА-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКАЯ СЪЕМКА КАК ИНСТРУМЕНТ ОЦЕНКИ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЕРРИТОРИЙ // Вестник НЯЦ РК. – 2020. - 2(82). – 154 – 159 с.
  • 164) Чередниченко О.Г., Магда И.Н., Соловьев А.Ю., Мамилов Н.Ш., Арифулова И.А., Чирикова М.А., Пилюгина А.Л., Байгушикова Г.М., Соловьев И.А. РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОТДЕЛЬНЫХ ТЕРРИТОРИЙ НАЦИОНАЛЬНОГО ПАРКА АЛТЫН-ЭМЕЛЬ // Вестник НЯЦ РК, ПЕРИОДИЧЕСКИЙ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ НАЦИОНАЛЬНОГО ЯДЕРНОГО ЦЕНТРА РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ВЫПУСК. – 2020. - 1(81). – С. 53-61. 
  • 165) МВИ.МН 1181-2011 Методика выполнения измерений объемной и удельной активности 90Sr, 137Cs и 40K на гамма-бета-спектрометре типа МКС-АТ1315, объемной и удельной активности гамма-излучающих радионуклидов 137Cs и 40K на гамма-спектрометре типа EL 1309 (МКГ-1309) в пищевых продуктах, питьевой воде, почве, сельскохозяйственном сырье и кормах, продукции лесного хозяйства, других объектах окружающей среды. – Минск. – 2011. – 33 с.
  • 166) МВИ.МН 4779-2013 "Методика выполнения измерений объемной и удельной активности I-131, Cs-134, Cs-137 и эффективной удельной активности природных радионуклидов K-40, Ra-226, Th-232 на гамма-радиометрах спектрометрического типа РКГ-АТ1320" (свидетельство об аттестации № 808/2013 от 20.11.2013)
  • Исследование физико-химических показателей образцов почв, донных отложений
  • Отбор проб образцов почв, грунтов прибрежной зоны водохранилищ
  • Отбор проб образцов донных отложений водохранилищ
  • Порядок проведения исследований образцов почв, грунтов и донных отложений в отношении физико-химических показателей
    • Оценка гранулометрического состава донных отложений
    • Оценка химического состава донных отложений
    • Оценка содержания органического вещества в донных отложениях
    • Оценка наличия связей между показателями содержанием органического веществ и размерными фракциями гранулометрического состава донных отложений
    • Оценка наличия связей и зависимостей между показателями химического состава донных отложений и размерами зерен фракций отложений
  • Результаты контроля образцов почв/грунтов прибрежной зоны водохранилищ
  • Оценка уровня ионизирующего излучения на объектах водохранилищ. Исследования активности радионуклидов в пробах образцов грунтов прибрежной зоны
  • Результаты исследований донных отложений прибрежной зоны Верхнетобольского и Каратомарского водохранилищ