Экология/6. Экологический мониторинг

Заведующая кабинетом кафедры Эксплуатации судовых энергетических установок

факультета Судовождения и энергетики судов Заниздра В.С.

к.т.н., доцент, профессор СНУЯЭиП, зав. кафедрой

Химии и материаловедения Жданова Г. В.

Черноморское высшее военно-морское ордена Красной Звезды

училище имени П.С. Нахимова, Россия

Севастопольский национальный университет ядерной энергии и промышленности, Россия

Мониторинговые исследования радиоактивности

в хвостохранилище отходов уранового производства «Днепровское»

Радиоактивные отходы возникают на каждом этапе ядерно-топливного цикла, использования радиоактивных веществ и ядерных технологий. Одним из главных условий нанесения недопустимого ущерба человеку и природе является качественное и количественное определение различных характеристик радиоактивных отходов, в частности, В хвостохранилищах уранового производства. Для обеспечения защиты людей от вредного воздействия ионизирующего излучения обязательным условием являются современные методы измерения радиоактивности, характеризующиеся высокой эффективностью снижения радиационной опасности.

Целью мониторинга радиоактивности хранилища отходов уранового производства, расположенного на территории г. Днепродзержинска (Украина), является рассмотрение структуры и содержания радионуклидов хвостохранилища «Днепровское», исследование методов и средств контроля радиационной обстановки, анализ результатов экспериментов для определения уровня радиоактивности.

Хвостохранилище «Днепровское» (площадь – 73 га, объем отходов – 12 млн. тонн, общая активность – 1,4×10¹⁵ Бк) является самым крупным урановым объектом региона и рассматривается как наибольший потенциальный источник загрязнения окружающей среды. Интенсивность гамма-излучения в толще запасников радиоактивных отходов составляет от 2-6 мкЗв/час до 45 мкЗв/час, а на поверхности покрытого фосфогипсами хвостохранилища – характеризуется уровнями мощности экспозиционной дозы 0,1-0,4 мкЗв/час. Эксхаляция радона с поверхности большей части хвостохранилища составляет от 1,0 до 2,5 мБк/м²с. Для данного объекта характерно разрушение ограждающих дамб, отходы находятся в водонасыщенном состоянии, вследствие этого, загрязняют не только подземные воды, но во время подтоплений и наводнений могут попадать в р. Днепр.

Контроль радиационной обстановки является неотъемлемой частью системы обеспечения радиационной безопасности. Он предполагает радиометрический и дозиметрический контроль, осуществляемый приборами и автоматизированными системами.

Измерения образцов в грунтах естественной среды в районе влияния хвостохранилища проводят на детекторах типа GWL и GEM. Данное устройство используется для проведения спектрометрических исследований естественных радионуклидов уран-ториевого ряда.

С целью оценки содержания суммы естественных и техногенных радионуклидов в водах также применяется методика измерения суммарной альфа- и бета-активности водных проб с помощью альфа-бета радиометра УМФ-2000.

Для измерений плотности потока бета-частиц, эквивалентной дозы и мощности эквивалентной дозы гамма-излучения используют методику, которая учитывает применение сцинтилляционного геологоразведочного прибора типа СРП 68-01 или СРП 88Н, дозиметра-радиометра ДКС-96, дозиметра-радиометра гамма- бета-излучений поискового МКС-07.

Метод жидкостной сцинтилляционной спектрометрии предназначен для определения естественных радионуклидов. Преимуществом этого метода является почти 100% эффективность регистрации альфа-частиц в пробе, значительно уменьшенный объем водной пробы необходимый для анализа, низкий уровень фона.

В работе представлены результаты экспериментальных исследований. Согласно спектрометрическим измерениям определение ²³⁸U выполнено по дочернему радионуклиду ^234mРа с помощью GEM- детектора с энергией гамма-кванта 1001 кэВ, минимально детектированная активность – 4,5 Бк/кг при времени измерения 150000 с. Минимально детектированная активность, измеренная GWL-детектором составляет 142,6 Бк/кг при времени измерения 150000 с. Для экспрессной оценки содержимого ²³⁸U, ²²⁶Ra в грунтах используется GEM-детектор, что значительно ускоряет проведение анализа.

В результате методики измерения суммарной альфа- и бета-активности водных проб суммарная альфа-активность и активность изотопов ²³⁸U, ²³⁴U в водах р. Коноплянка выше, чем в водах р. Днепр. Это указывает на необходимость установления мониторинговых систем р. Коноплянка.

Результаты определения радионуклидов методом жидкостной сцинтилляционной спектрометрии в подземных водах хвостохранилища «Днепровское» представлены на Рисунке 1.

Рисунок 1. Определение радионуклидов методом жидкостной сцинтилляционной спектрометрии в подземных водах

хвостохранилища «Днепровское»

Согласно определению радионуклидов уранового ряда в обозначенных пробах подземной воды с помощью метода жидкостной сцинтилляционной спектрометрии, практически все буровые скважины превышают ПДК по удельной активности урана, а в некоторых случаях по радию, свинцу и полонию.

Исходя из результатов мониторинговых исследований радиоактивности можно сделать вывод, что программа радиометрических наблюдений на хвостохранилище «Днепровское» с помощью методов и средств радиационного контроля включает проведение регулярных работ по определению содержания радионуклидов и токсичных загрязнений в грунтах, аэрозолях и воде, наблюдение за базовыми показателями состояния окружающей среды.

Литература:

1. Громок Л.И. Долговременное хранение и захоронение отработанных источников ионизирующего излучения в Украине / Под ред. О.К Авдеева. – Киев: ДрУк, 2001. – 128 с.

2. http://ecsocman.hse.ru/ Международные программы МАГАТЭ по обращению с РАО, 2012.

3. Яковлева В. С. Инструментальные методы радиационных измерений: учебное пособие / В. С.Яковлева. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010. – 168 с.

4. Методика отбора и подготовки проб природных вод для измерения суммарной альфа- и бета- активности. – Днепродзержинск, 2007. – 12 с.

5. Методика выполнения измерений при радиационном дозиметрическом контроле. – Днепродзержинск, 2005. – 12 с.

6. Войцехович О.В. Виконання робіт згідно з програмами і регламентами радіаційного моніторингу. – Київ: ЦМДПТ, 2008. – 71 с.