Комплексное обследование и оценка радиационного состояния окружающей среды района МОскворечье, обусловленного длительной эксплуатацией реактора ИРТ-2000 МИФИ.

Введение

В настоящее время на территории Московского региона существует долгоживущее диффузное техногенное радиоактивному загрязнение, обусловленное, главным образом, выпадением из атмосферы радиоактивных продуктов испытаний ядерного оружия и продуктов аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году. Влияние выбросов предприятий ядерной энергетики России на формирование этого загрязнения можно считать пренебрежимо малым.
Особенностью муниципального округа «Москворечье-Сабурово», расположенного в Южным административном округе Москвы является наличие на его территории ряда предприятий, технологические процессы на которых принципиально могут привести к дополнительному радиоактивному загрязнению окружающей среды (ОС). Следует оговориться, что в данных исследованиях подразумевались загрязнения ОС, сформировавшиеся в результате функционирования предприятий в штатных или аварийных режимах. Ситуации с загрязнением ОС в результате потери или хищения радиоактивных веществ не рассматривались.
Реактор ИРТ 2000 МИФИ (исследовательский реактор тепловой), физический пуск которого был осуществлен в конце 1967 года, расположен на территории Московского инженерно-физического института (государственного университета) и принадлежит к наиболее безопасным в своем классе ядерно-технических установок. За более чем 30 лет его эксплуатации не наблюдалось какой-либо аварийной ситуации, сопровождающейся сверхнормативным выходом радиоактивных продуктов в ОС. Тем не менее реактор ИРТ 2000 МИФИ формально классифицируется как ядерно-опасный объект, и в результате его длительной эксплуатации принципиально могло сформироваться дополнительное радиоактивное загрязнение окружающих территорий.
Кроме МИФИ, на территории округа расположены еще несколько предприятий, технологические процессы на которых также могли бы привести к заметному радиоактивному загрязнению ОС. Поэтому однозначное заключение об обусловленности радиоактивного загрязнения ОС эксплуатацией реактора ИРТ 2000 МИФИ, равно как и других предприятий, можно сделать только на основании детальной информации о содержании и распределении техногенных радионуклидов в ОС.

1. Объекты пробоотбора и методы измерения.

Для оценки поступления и накопления в элементах наземных экосистем ОС территории Москворечья радионуклидов-продуктов длительной эксплуатации реактора ИРТ-2000 МИФИ, на указанной территории проводился отбор следующих видов проб: поверхностный слой грунта глубиной до 2 см, поверхностный слой грунта глубиной до 2см с остатками растительности в нем (корни травы, мох) и опадом (если присутствовал), послойные пробы грунта на глубину до 30 см (толщина одного слоя 1-3 см).
Для оценки влияния текущих поступлений радионуклидов из атмосферы на загрязнение подстилающей поверхности обследуемой территории проводился отбор проб снежного покрова и травянистой однолетней растительности.
Планирование и оперативная коррекция пробоотбора с учетом результатов измерений проводились с применением разработанной нами ГИС «Москворечье». Непосредственно пробоотбор грунта и растительности осуществлялся после полного схода снежного покрова. Для повышения чувствительности пробоотбора, если это было возможно, пробы отбирались в естественных концентраторах типа впадина, ложбина и т.д. На остальной территории частота сети пробоотбора была меньше, а выбор мест отбора проб проводился аналогично.
Аналогичные пробы объектов ОС отбирались в 50 контрольных точках на территории Москвы и ближнего Подмосковья на значительном удалении от реактора ИРТ-2000, то есть вне зоны его влияния при штатной эксплуатации. Применялись те же методы выбора мест отбора проб и самой процедуры пробоотбора. Эти пробы анализировались тем же способом с определением содержания того же набора радионуклидов, что и пробы, отобранные на территории Москворечье.
Для получения информации о содержании гамма-излучающих техногенных и естественных радионуклидов в объектах ОС изучаемого региона в данной работе применялся метод низкофоновой гамма-спектрометрия с полупроводниковыми детекторами. Необходимо было в более чем 400 пробах определить удельную активность техногенных радионуклидов ¹³⁷Cs, ¹³⁴Cs, ⁶⁰Co, ⁵⁴Mn и других на уровне ~0.05-0.1Бк/кг пробы при наличии в этой же пробе активности естественных радионуклидов ²²⁶Ra и ²³²Th на уровне 10-40 Бк/кг и ⁴⁰K на уровне 300-600 Бк/кг.
Определение содержание трития в образцах снега проводилось методом жидкостной сцинтилляционной спектрометрии.

Расположение точек пробоотбора на территории Москвы и Подмосковья	Расположение точек побоотбора на территории Москворечье

2.2. Естественные радионуклиды.

Содержание естественных радионуклидов (⁷Be, ⁴⁰K, ²²⁶Ra, ²³²Th, ²³⁸U), приведенное выше в таблице, соответствует обычному радионуклидному составу поверхностных слоев грунта. Наблюдается значительный разброс концентраций радионуклидов, обусловленный неоднородностью органического вещества и строительного и другого мусора в грунте.
Рассмотрение приведенных результатов указывает на отсутствие статистически значимых различий между территорией Москворечье и контрольными точками. Различие в концентрациях ⁷Be связано с различием в содержании органического вещества в пробах.
Средняя суммарная активность естественных радионуклидов в грунте составляет более 500 Бк/кг.

2.3. Техногенные радионуклиды.

В пробах ОС на территории Москворечье в статистически значимых количествах обнаружены следующие техногенные радионуклиды: ¹³⁷Cs, ¹³⁴Cs и ³H.
Средние значения удельной активности ¹³⁷Cs и ¹³⁴Cs в поверхностном слое грунта на территории Москворечья составляют 7.5 Бк/кг и 0.08 Бк/кг соответственно. Из сравнения этих величин со средней удельной активностью естественных радионуклидов (500 Бк/кг) и допускаемой санитарными нормами концентрацией ¹³⁷Cs в строительных материалах (370 Бк/кг) или в пищевых продуктах (от 100 Бк/кг) следует, что столь малые величины не могут оказать заметного воздействия на радиационную обстановку на указанной территории.
Из среднего значения 7.5 Бк/кг обусловлены чернобыльскими выпадениями 4.1 Бк/кг, а остальные 3.4 Бк/кг - глобальными выпадениями от испытаний ядерного оружия, работой реактора МИФИ и деятельностью других предприятий, расположенных на обследованной территории и работающих с радиоактивными веществами.
Средний запас активности ¹³⁷Cs в почве оценивается величиной 0.05 Ки/км².
Существенных макронеоднородностей в пространственном распределении изотопов цезия не наблюдается. Основным фактором, определяющим содержание ¹³⁷Cs в грунте, является рельеф.

2.4. Перспективы применения ГИС-технологий в исследованиях радиоактивности ОС.

Как показывает практика настоящей работы, эффективность обследования радиационно-экологического состояния региона может быть существенно повышена при использовании ГИС - технологий. Главным достоинством ГИС является не только то, что они позволяют не только накапливать и отображать получаемые при обследовании данные, но и, главным образом, возможность сопоставления и взаимного анализа различных информационных слоев.
Очевидно, что, объединив в проекте ГИС данные, отражающие различные аспекты экологического состояния обследуемого региона (радиационная обстановка, химическое загрязнение и проч.), можно быстро и эффективно получать интегральные критерии общего экологического состояния обследованной территории.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Основными результатами выполненных работ являются следующие.

1. Разработана прецизионная методика определения содержания гамма излучающих радионуклидов и трития в ОС, основанная на применении низкофоновой гамма-спектрометрии с полупроводниковыми детекторами и жидкостной сцинтилляционной спектрометрии.
2. Разработан метод использования ГИС технологий при планировании и проведении работ по исследованию радиоактивного загрязнения ОС, а так же при анализе и представлении результатов исследований.
3. Проведено исследование содержания естественных и техногенных радионуклидов в пробах объектов ОС территории Москворечье, а так же удаленных от реактора ИРТ-2000 МИФИ районов Москвы и ближнего Подмосковья.
4. Оценено влияние реактора ИРТ-2000 МИФИ на радиационное состояние ОС территории Москворечье. Показано, что радиоактивное загрязнение ОС, обусловленное длительной эксплуатацией реактора, пренебрежимо мало по сравнению с содержанием естественных радионуклидов и загрязнением, связанным с Чернобыльскими выпадениями.
5. Разработан проект ГИС «Москворечье», применение которой позволяет уже в ходе исследований анализировать получаемые характеристики загрязнения совместно с другими пространственными характеристиками обследуемой местности с использованием современных статистических методов. Основой ГИС «Москворечье» послужила электронная карта Москвы, подготовленная компанией "Геоцентр-ГИС".
6. Выработаны рекомендации по использованию разработанных методик и полученных результатов при организации и проведении радиационно - экологического мониторинга на территории Московского региона.

Нажмите на картинку для просмотра в увеличенном размере
Распределение 137Cs (29 Kb)	Распределение 137Cs по отношению к среднему (20 Kb)	Распределение 134Cs (32 Kb)	Распределение 40K (29 Kb)
За более подробной информацией Вы можете обратиться сюда Вернуться на главную страницу...