Вторинний підйом радіоактивних аерозолів при виконанні агротехнічних операцій, осушенні водойм, лугових і лісових пожежах : Вторичный подъем радиоактивных аэрозолей при выполнении агротехнических операций, осушении водоемов, луговых и лесных пожарах

Краткое содержание

У першому розділі дисертації виконано огляд публікацій, присвячений аналізу стану проблеми. Відзначено, що основною особливістю аварії на ЧАЕС являється  наявність у випадіннях паливних частинок з матрицею оксидів урану, що відрізняє їх за фізико-хімічними характеристиками  від випадінь, пов’язаних з випробуванням ядерної зброї.

Відзначено  недостатність даних, що висвітлювали б радіологічну значимість вторинного  підйому чорнобильських радіонуклідів при виконанні  сільськогосподарських робіт на забруднених територіях.

Вказано на проблему пожеж в зоні відчуження. Так, за період з 1992 по 1994 р. в зоні відбулося більш ніж 200 пожеж, в результаті яких, за різними оцінками, було пошкоджено від 2.4 до 3.9 тис. га лісу. В літературі в основному розглядаються пожежі в лісових екоценозах, в той час як дані щодо пожеж у лугових екоценозах є досить обмеженими.  Незважаючи на наявність певних емпіричних даних, що характеризують пожежі, досить важко застосувати їх для узагальнення та параметризації відповідних моделей з огляду на неконтрольованість ряду важливих показників під час пасивних спостережень.

Відзначено відсутність даних, які характеризували б процеси вітрової ерозії з донних відкладень осушених водойм, що зазнали радіоактивного забруднення в результаті аварії на ЧАЕС.

Розділ 2 присвячений опису основних експериментальних методів, матеріалів та обладнання, що використовувались для виконання досліджень. Особливість фізико-хімічних характеристик чорнобильських радіоактивних випадінь вимагала адаптації  існуючих та розробки нових методів  досліджень, таких як  , оцінка дисперсного складу паливних частинок, що утворились в результаті аварії на ЧАЕС та ін.

Концентрація радіоактивних аерозолів під час проведення досліджень визначалась методом прокачування контрольованого об’єму повітря через фільтри з тканини Петрянова в умовах ізокінетичності. Щільність випадінь визначалась методом вимірювання радіоактивності, що осідає на горизонтальні

6

плоскі планшети відомої площі. Для оцінки реального дисперсного складу чорнобильських паливних частинок в зразках використовувався адаптований метод авторадіографії. Для визначення розподілу радіонуклідів у повітрі по аеродинамічних діаметрах  використовувались пятикаскадні імпактори. Концентрація пилу в повітрі визначалась ваговим методом. Для оцінки дисперсного складу ґрунту використовувався седиментаційний метод. Радіонуклідний склад у зразках визначався методами g-спектроскопії, радіометрії та a-спектроскопії з попереднім радіохімічним виділенням за стандартними методиками. Оцінка достовірності отриманих результатів проводилась статистичними методами. Зразки відбирались згідно до затверджених методик. В експериментах використовувалось відкаліброване обладнання, що пройшло сертифікацію.

Дослідження процесів  підйому та вітрового переносу радіоактивних речовин при виконанні с.-г. робіт проводилось при реальних польових роботах шляхом розміщення пробовідбірної апаратури  на с.-г техніці, всередині кабін тракторів та на полях на різних віддалях від джерел пилоутворення.

Частина результатів одержана шляхом проведення польових експериментальних робіт при імітації  с.-г. агротехнічних операцій з використанням реальної с.-г техніки та знарядь на експериментальних полігонах та полях.

Для вивчення вторинного підйому  радіонуклідів в атмосфері під час пожеж в лугових та лісових екоценозах було застосовано метод активного експерименту, що передбачає контрольоване спалення вибраних експериментальних майданчиків за детального моніторингу метеорологічних умов. Перед власне активними експериментами проводилось повне радіоекологічне дослідження майданчиків, визначався розподіл та запас радіонуклідів у паливному матеріалі та встановлювалось обладнання для відбору зразків аерозолю згідно до розроблених схем експериментів.

Дослідження ресуспензії радіонуклідів з донних відкладів осушених водойм проводилось у реальних умовах на території осушених у 2001 р. водоймищ, розташованих на лівобережній заплаві р. Прип’ять (1-2 км на північний захід від водойми-охолоджувача ЧАЕС).

         Перед проведенням усіх експериментів проводилось вимірювання фонових значень параметрів ресуспензії.

         Третій розділ дисертації присвячений експериментальному визначенню параметрів вторинного підйому чорнобильських радіонуклідів.

Експериментальне визначення параметрів вторинного підйому та вітрового переносу радіонуклідів при виконанні агротехнічних операцій. Проведені дослідження показали, що вже через два роки після аварії не спостерігається значимих відмінностей у вторинному вітровому переносі чорнобильських радіонуклідів, що випали в складі паливних частинок та конденсаційній формі. Концентрація радіонуклідів у повітрі пропорційна їх вмісту в верхньому шарі ґрунту, відповідно, підйом радіонуклідів з поверхні ґрунту не залежить від фізико-хімічних властивостей випадінь, а обумовлений властивостями носіїв

7

активності – пилових ґрунтових частинок, на яких і фіксуються радіоактивні речовини, включаючи паливні частинки.

Аналіз вмісту радіонуклідів в різних гранулометричних фракціях типових ґрунтів Полісся показав, що середня питома активність ¹³⁷Cs в пилової фракції (ґрунтові частинки з розміром < 10 мкм) суглинистих ґрунтів в 3-5 разів, а в  дерново-підзолистих в 5-15 разів вище, ніж питома активність відповідного грунту. Цим обумовлена більш висока питома активність пилу в повітрі (до 10 разів) у порівнянні з орним шаром ґрунту. З експериментальних результатів слідує, що герметизовані кабіни тракторів зменшують концентрацію пилу в повітрі кабіни в 10-100 разів, а радіоактивних речовин –  тільки в 5-8 разів у порівнянні зі звичайними кабінами. Відкриті вікна тракторів призводять до збільшення концентрації пилу і радіоактивних речовин на робочих місцях механізаторів в середньому  на один порядок Використання індивідуальних засобів захисту – респіраторів (“Кама-200” і  “ШБ-1 Лепесток-40”) зменшує інгаляційне надходження радіоактивних речовин більш ніж в 50 разів.