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 |
Режим оценки |
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)