РАДИОАКТИВНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ГРУНТОВ И ГРУНТОВЫХ ВОД В РАЙОНЕ ОБЪЕКТА "УКРЫТИЕ"

Короткий опис

НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УКРАИНЫ
МЕЖОТРАСЛЕВОЙ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦЕНТР "УКРЫТИЕ"

На правах рукописи

Панасюк Николай Иванович
УДК (550.378)+(621.039.58)+(621.039.75)

РАДИОАКТИВНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ГРУНТОВ И ГРУНТОВЫХ ВОД В РАЙОНЕ ОБЪЕКТА "УКРЫТИЕ"

21. 06. 01-Экологическая безопасность

Диссертация на соискание ученой степени
кандидата технических наук

Научный руководитель:
доктор геолого-минералогических наук,
профессор, академик НАН Украины
Шестопалов Вячеслав Михайлович

Чернобыль -2004

Содержание

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ.. 4
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ.. 5
ВВЕДЕНИЕ.. 6
1..... СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.. 14
1.1. Мировой опыт оценки и минимизации радиоактивного загрязнения грунтов и подземных вод.. 14
1.1.1. Хенфорд. 14
1.1.2. Атомное предприятие Саванна Ривер. 18
1.1.3. ПО "Маяк" Челябинской области. 20
1.1.4. Селлафилд. 22
1.1.5. Глубинное захоронение ЖРО (в СССР) 23
1.1.5.1. Сибирский химический комбинат (г. Томск-7) 24
1.1.5.2. Полигоны захоронения ЖРО Сибирского горно-химического комбината (г. Красноярск 26) 25
1.1.6. Влияние подземных ядерных взрывов на радиоактивное загрязнение геологической среды 27
1.1.7. Радиоактивное загрязнение окружающей среды в результате аварий и инцидентов. 28
1.1.7.1. Кыштымская авария. 29
1.1.7.2. Три Майл Айленд. 29
1.2. Авария на ЧАЭС.. 31
1.2.1. Виды топлива, находящегося в объекте "Укрытие". 34
1.2.2. Блочные воды.. 35
1.2.2.1. Баланс блочных вод. 37
1.2.2.2. Гидрохимические исследования блочных вод. 40
1.2.2.3. Радиоактивное загрязнение блочных вод. 41
1.2.3. Состояние изученности радиоактивного загрязнения грунтов. 42
1.2.3.1. Локальная зона объекта "Укрытие". 42
1.2.3.2. Радиоактивное загрязнение грунтов и грунтовых вод ближней зоны.. 44
1.3. Цель и задачи исследований.. 51
Выводы к главе 1. 51
2..... ПРИРОДНО - ТЕХНОГЕННЫЕ УСЛОВИЯ В РАЙОНЕ ОБЪЕКТА "УКРЫТИЕ". 55
2.1. Блочные воды.. 57
2.1.1. Уточнение баланса блочных вод. 59
2.1.2. Химический состав блочных вод. 62
2.2. Роль коммуникаций в перераспределении воды и радиоактивного загрязнения 66
2.3. Геологические и гидрогеологические условия. 69
2.3.1. Гидрогеологические условия в районе объекта "Укрытие". 70
2.3.2. Зона аэрации. 70
2.3.3. Грунтовый водоносный горизонт. 74
2.3.4. Напорный водоносный горизонт в бучакско-каневских отложениях эоцена. 76
3..... МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.. 78
3.1. Методика исследования грунтов. 78
3.1.1. Гамма-каротаж.. 78
3.1.2. Радиометрия керна. 91
3.1.3. Лабораторные исследования. 92
3.1.3.1. Радиометрические измерения. 92
3.1.3.2. Радиохимические измерения. 93
3.1.3.3. Измерения объемной активности трития. 95
3.1.4. Метод корреляционных отношений. 95
3.2. Методика радиогидрогеологических исследований.. 96
4..... РеЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ГРУНТОВ.. 97
4.1. Пространственное распределение радионуклидов в грунтах.. 97
4.1.1. Результаты лабораторных анализов. 97
4.1.2. Использование гамма-каротажа для анализа распределения радионуклидов. 104
4.1.3. Связь радиоактивного загрязнения с вещественным составом техногенных грунтов. 106

Список літератури

Выводы

1. Усовершенствованы для условий чернобыльского типа загрязнения и впервые, с помощью метрологически поверенных скважинных радиометров и спектрометров, применены полевые методы количественного изучения уровней радиоактивного загрязнения грунтов: гамма-каротаж и спектрометрический гамма-каротаж скважин.
2. Впервые, на основании экспериментальных данных, получены количест-венные параметры радиоактивного загрязнения техногенно-геологической среды в районе объекта "Укрытие" и выявлены пространственные закономерности в распределении радиоактивных материалов в грунтах локальной зоны объекта «Укрытие» и на прилегающей территории промплощадки ЧАЭС.
3. Предложен новый механизм радиоактивного загрязнения территории: привнесение частичек диспергированного ядерного топлива с потоками бетона, который распространялся на окружающую территорию из завала строительных конструкций и фрагментов активной зоны реактора в районе северной и западной стен разрушенного блока.
4. Выполнено районирование территории в районе объекта "Укрытие" по радиационным условиям, виду и вещественному составу РМ в грунтах. Это позволило подсчитать запасы радионуклидов, количество ядерного топлива, объемы по группам РАО, локализованных в грунтах.
5. Впервые, на основании экспериментальных данных, в грунтах локальной зоны объекта "Укрытие" выявлены ВАО и прослежено их пространственное расположение и приуроченность к вещественному составу. Из общего количества отходов, ВАО составляют 4 тыс. м3 или 6 тыс. т. (без каскадной стены).
6. Исследовано состояние загрязнения подземных вод в локальной зоне объекта "Укрытие" и характеристики источников поступления радионуклидов:
- с инфильтрующимися через радиоактивно загрязненные грунты атмосфер-ными осадками;
- с потерями воды из коммуникаций;
- в процессе выхода блочных вод за пределы объекта «Укрытие».

7. Выполнен прогноз распространения трития с подземными водами. Сходимость результатов математического моделирования распространения трития с подземными водами и фактических определений объемных активностей трития в пробах из скважин, подтверждает возможность поступления блочных вод в окружающую среду.