подземные взрывы в якутии. Подземные ядерные взрывы и их последствия на территории Якутии. Реферат Подземные ядерные взрывы и их последствия на территории Якутии студентка 2 курса
 Скачать 49.24 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Политехнический институт (филиал) федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Северо-Восточный федеральный университет имени М. К. Аммосова» в г.Мирном Базовая кафедра «Нефтегазовое дело» Реферат Подземные ядерные взрывы и их последствия на территории Якутии Выполнила: студентка 2 курса Иванова Ирина Юрьевна группы Б-НД-19 Проверила: К. Б. Н. Якушева Розалия Анатольевна г. Мирный. Содержание 1.Введедие 2.Материалы н методы исследования 3.Результаты обследования и результаты 4.Выводы 5.Список использованной литературы Введение В Республике Caxa (Якутия) с 1974 г. по 1987 г. было проведено двенадцать так называемых «мирных» подземных ядерных взрывов (МПЯВ). Два из них— «Кристалл» (взрыв произведен в 1974 г. на расстоянии 2,5 км от города Удачный) и «Кратон-3» (взрыв произведен в 1978 г. на расстоянии 40 км от поселка городского типа (п.г.т.) Айхал) сопровождались выбросом радиоактивных веществ на дневную поверхность и загрязнением окружающей среды. В 1981 г. были выполнены дезактивационные работы на промплощадке объекта «Кратон-3». Зимой 1992 года была проведена дезактивация объекта «Кристалл» путем навала пустой породы из карьера алмазоносной трубки «Удачная».Результаты полевых исследований, выполненных после проведения дезактивации, свидетельствовали о значительных уровнях остаточного радиоактивного загрязнения объектов окружающей среды (почва, растительность, донные отложения) долгоживущими радиологически значимыми радионуклидами — 137Cs, 90Sr и изотопами плутония. Учитывая вышеприведенные обстоятельства, а также тот факт, что местное население выражало обоснованную обеспокоенность возможным влиянием МПЯВ на свое здоровье, правительство Республики Caxa (Якутия) в 2001 г. инициировало проект независимого комплексного радиационно-гигиенического и радиоэкологического обследования мест проведения взрывов и населенных пунктов (н.п.) Удачный и Айхал. Проект выполнялся в кооперации с проектом EPIC (Защита Арктики от Радиоактивного Загрязнения). Настоящая статья, в основном, посвящена оценке доз облучения жителей н.п. Удачный и Айхал долгоживущими радионуклидами —137С и 90Sr. Главной задачей исследования являлась определение средних доз облучения взрослого населения от этих радионуклидов, поступающих в организм за счет потребления местных продуктов природного происхождения, а также внешнего облучения от цезия-137. Кроме того, представлен краткий обзор результатов, полученных непосредственно в местах проведения взрывов.2. Материалы н методы исследованияОба н.п. расположены в Мирнинском районе вблизи от Северного Полярного Kpyгa в зоне распространения вечной мерзлоты на расстоянии около 70 км друг от друга. Природные экосистемы представлены северной тайгой и поймой рек Далдын и Mapxa. Основными градообразующими структурами являются предприятия по добыче и переработке алмазов, принадлежащие компании АЛРОСА. По меркам европейской части страны, численность постоянного населения (на 01.01.2004) в этих городах невелика — 15,7 тысяч в г. Удачный и 15,9 тысяч в п.г.т. Айхал. В связи с суровыми природными условиями сельскохозяйственное производство в этой местности отсутствует. Лишь небольшой процент жителей имеют теплицы, в которых выращивают для личного потребления огурцы, помидоры, зелень и картофель. Кроме того, есть маленькое стадо коров (20 голов), молоко которых поступает только в детские учреждения п.г.т. Айхал. Поэтому основная часть пищевых продуктов завозится либо из других частей Якутии, либо из-за ее пределов. Вместе с тем, городской житель имеет возможность собирать дикорастущие грибы и ягоды, а также добывать диких млекопитающих, птицу и рыбу в регионе.Для выявления особенностей формирования доз внутреннего облучения были изучены структура и рационы питания местного населения. Для этого была использована опросная карта, основанная на результатах аналогичных исследований, выполненных в различных регионах бывшего Советского Союза. В карту помимо общих анкетных данных были включены вопросы о потреблении основных дозообразующих пищевых продуктов — молока, картофеля (и овощей), оленины, мяса сельскохозяйственных и диких животных, рыбы, дикорастущих грибов и ягод, входящих в рацион питания местного населения. Выяснялся и источник поступления этих продуктов. Вceгo было oпpoшено 109 человек в п.г.т. Айхал и 75 - в г. Удачный. Учителя, врачи и инженеры составили около 30% обследованных, 37%- представители различных рабочих профессий, 23% - водители и около 10%- пенсионеры и безработные. Средний возраст жителей, принимавших участие в опросе, был равен 42 и 45 годам в Айхале и Удачном, соответственно. Отбор проб почвы и пищевых продуктов был осуществлен в процессе экспедиционных обследований (2001-2002гг.) н.п. Удачный и Айхал. В контрольных лесных массивах (5 площадок) и на лугах (2 площадки) было отобрано, соответственно, 17 и 6 кернов почвы, на глубину 15—20 см. Особенности методики пробоотбора, а также характеристика площадок, выбранных на контрольных участках и в зонах поражения МПЯВ даны в работе. Для дополнительного контроля пробы почвы из лесного массива (5 кернов) и заливной поймы р. Mapxa (5 кернов), грибов, ягод и рыбы были отобраны вблизи бывшего сельского н.п. Энердек (Мирнинский район), расположенного на берегу р. Mapxa в ее среднем течении на расстоянии 210 км к югу от места проведения МПЯВ «Кратон-3». Дополнительно к этому пробы «даров природы» и местной сельско- хозяйственной продукции (молоко, мясо) были получены из ареала сельских н.п. Малыкай, Мальжагар, Хаты, Чукар и Энгольжа (Нюрбинский район). Последние пять н.п. расположены на берегах реки Mapxa в ее нижнем течении, т.е. существенно южнее мест проведения МПЯВ. Данные села являются самыми близкими обитаемыми н.п., на которые могло бы распространяться влияние взрывов, предполагая водный путь миграции радионуклидов. Вместе с тем эти места активно используются местными жителями с целью охоты и рыболовства, сбора грибов и ягод. В общей сложности было отобрано 78 образцов пищевых продуктов. Их распределение по типам представлено в Таблице 1. Помимо образцов почвы и пищевых продуктов было отобрано 9 проб напочвенных (эпигейных) лишайников (Cladonia и Cetraria), 4 пробы травы (Carex) и 4 пробы кустарников (Salix, Betula, Dasiphora fruticosa). Данные растения входят в рацион питания северного оленя (RangifertarandusL.). Особое внимание уделял ось продуктам природного происхождения, потому что, как указывалось выше, в ареале проведения взрывов отсутствует сельскохозяйственное производство, и только “дары природы” могут считаться важным источником формирования той части дозы внутреннего облучения, которая связана с потреблением местных пищевых продуктов. Определение содержания техногенных радионуклидов в пробах пищевых продуктов и почвы было проведено с помощью методов гамма-спектрометрического и радиохимического анализа. Ошибка определения (при P=0,95) содержания радионуклидов в пробе колебалась от 20 до 40%, однако в отдельных случаях она доходила до 50% в связи с очень низкой радиоактивностью самих проб. Годовую эффективную дозу внутреннего облучения (Eint)человека оценивали согласно формуле: Eint =365×∑l×dkl×Il),м3в/год (1) где: dkl - дозовый коэффициент для пищевого поступления 1-го нуклида в организм взростлого человека; принимался равным 1,3×10-2 и 2,8×10-2 м3в/Бк для 137Cs и 90Sr, соответственно; Il – суточное поступление 1-го нуклида с пищей, Бк/сут; 365 – количество дней в году, сут/год. Суточное поступление 1-го нуклида в организм складывается из поступления с различными продуктами – компонентами рациона питания: Eint = (Clp×Vp×Klp) , Бк/сут (2) Где: Clp – удельная активность (концентрация) l-го нуклида в р-м пищевом продукте, Бк/кг (Бк/л); Vp – суточное потребление р-го пищевого продукта, кг(л)/сут; Klp – коэффициент снижения содержания l-го радионуклида в р-ом пищевом продукте за счет его обработки в процессе приготовления пищи, относительная величина. Для грибов этот коэффициент был принят равным 0.5 для всех остальных продуктов – 1. Годовую эффективную дозу внешнего облучения ( Евн) населения оценивали на основе следующего соотношения: Евн=8760×A137×CE×g137×R, м3в/год (3) где, 8760 — количество часов в году; А137— поверхност-ная активность 137Cs в почве, кБк/м2; СЕ — кoэффициeнт перехода от мощности поглощенной дозы в воздухе на высоте 1 м к значению мощности эффективной дозы, Зв/Гр; g137— удельная мощность дозы 137Cs, (мГр/час)/(кБк/м2); R —антропогенный фактор уменьшения мощности дозы, учитывающий влияние защитных свойств зданий и сооружений, а также снежного покрова, безразмерная величина. Использовали следующие значения параметров в уравнении: СЕ = 0,71 Зв/Гр; g137= 0,71Ч10-3 (мГр/час)/(кБк/м*); R=0,25 (экспертная оценка). По оценке НКДАР ООН, среднемировая величина R равна 0,36. Однако, принимая во внимание продолжительную зиму и исключительно суровые климатические условия, характерные для обследованных н.п. , мы уменьшили коэффициент R до 0,25. Измерение мощности дозы гамма-излучения (МД) проводили с помощью монитора гамма-излучения EL-1117 (производство фирмы «ATOMTEX», Беларусь) по методике, приведенной в работе. 3. Результаты обследования и результаты На основании наземного обследования было установлено, что площадь поражения лесной экосистемы со 100% гибелью лиственницы в месте взрыва «Кратон-3» составляет около 1,2 км2. Максимальные зарегистрированные уровни поверхностного загрязнения почвы радионук- лидами 137Cs и 90Sr были равны 6890 кБк/м2 и 15300 кБк/м2, соответственно, что на три-четыре порядка больше уровней глобальных выпадений в связи с испытаниями ядерного оружия. Мощность дозы гамма-излучения, зарегистрированная на следе взрыва «Кратон-3», колебалась от 0,07 до 1,2 мГр/час, что достоверно превышало фоновые значения (до 0,057 мГр/час). Масштабы поражения лесной экосистемы (площадь около 5 га) и уровни радиоактивного загрязнения территории (по 137Cs максимально до 65 кБк/м2) в месте проведения ядерного взрыва «Кристалл» были значительно меньше таковых для ядерного взрыва «Кратон- 3». В 2001 максимальная величина мощности дозы гамма излучения вблизи каменной насыпи над «Кристаллом» составляла 0,19 мГр/час. В результате проведенного обследования было подтверждено, что в обоих случаях зоны наземного радиоактивного загрязнения распространяются в северо-восточном направлении, т.е. в сторону, противоположную расположению ближайших населенных пунктов. Вместе с тем, оба объекта признаны потенциально опасными в плане радиоактивного загрязнения речной системы Далдын-Mapxa-Вилюй-Лена. Уровень поверхностного загрязнения почвы 137Cs в ареале обследованных Удачного и Айхала на контрольных площадках колебался от 0,73 до 1,32 кБк/м2 (в среднем 0,90±0,20 кБк/м2), что практически совпадает с аналогичным значением для контрольных площадок в лесу и на лугу н.п. Энердэк — 0,95 и 1,19 кБк/м2, соответственно. Наши оценки по уровням загрязнения цезием-137 поверхностного слоя почвы вблизи Айхала и Удачного совпадают и с данными по современному загрязнению почвенно-растительного покрова на других контрольных территориях Якутии - 0,31-2,67 кБк/м2. Экспериментально определенные значения плотности загрязнения почвы цезием-137 в обследованных нами н.п. близки к значению 1,1 кБк/м2, которое следовало бы ожидать в этих широтах северного полушария Земли в начале 2000-х гг. от глобальных выпадений, имевших место в прошлом в связи с испытаниями ядерного оружия в атмосфере. Доза внешнего облучения от цезия-137, рассчитанная по формуле 3, оказалась пренебрежимо малой и составила около 1м3в/год. Как следует из анализа результатов анкетирования, выполненного в н.п. Айхал и Удачный, пищевые продукты природного происхождения в среднем составляют не более 20% (по массе) в рационе питания местного населения. Потребление рыбы (24—28 кг/год) находится на первом месте, затем следует потребление оленины - (12-14 кг/год) и дикорастущих грибов и ягод — (5—7 кг/год). Среднегодовое потребление мяса диких животных колеблется от 600 г в п.г.т. Айхал до почти 3 кг в г. Удачный. Следует обратить внимание на то, что часть оленины, потребляемой жителями Айхала и Удачного, завозится из других районов Республики. Однако установить количественное соотношение между «местным» и привозным мясом, а также между олениной, полученной от так называемого «дикого» и «домашнего» северного оленя нам не удалось. Поэтому, во избежание недооценки дозы от этого радиологически значимого пищевого продукта, в расчет принималась вся потребляемая оленина. Проведенное обследование выявило, что среди опрошенных жителей нет таких, которые вообще не пользовались бы «дарами природы», однако около 20% не употребляли в пищу грибы, 12% - ягоды, 35% - мясо диких животных (включая оленину) и 4% — рыбу. Средне - суточное потребление продуктов природного происхождения взрослым жителем Айхала и Удачного приведено в Таблице 3. Таблица 1. Содержание 137Сs в местных пищевых продуктах из Якутии по данным настоящего исследования (колонки 2-4) и других авторов. Допустимые уровни (Д.У.) содержания 137Сs по СанПиН-01 приведены в последней колонке. Среднее квадратичное отклонение (с.к.о.). Число проб приведено в скобках.
* - первое значение для речной рыбы, второе- для озерной рыбы; **Н.д. - нет данных. Таблица 2. Содержание 90Sr в местных пищевых продуктах из Якутии по данным настоящего исследования (колонки 2-4) и других авторов. Допустимые уровни (Д.У.) содержания 137Сs по СанПиН-01 приведены в последней колонке. Среднее квадратичное отклонение (с.к.о.). Число проб приведено в скобках.
Таблица 3. Суточное потребление пищевых продуктов, содержание радионуклидов и рассчитанная годовая доза внутреннего облучения взрослого населения н.п. Айхал и Удачный в 2001—2002 гг.
”— принято равным содержанию стронция-90 в оленине по данным работы Результаты измерения содержания радионуклидов цезия и стронция в пищевых продуктах представлены в Таблицах 1 и 2. Для сравнения там же даны усредненные результаты независимых исследований, проведенных в 1998-2002 гг. республиканскими службами госсанэпиднадзора и ветеринарного надзора, а также допустимые уровни загрязнения по СанПиН-01. Как видно из данных таблиц, уровни радиоактивного загрязнения практически всех изученных местных пищевых продуктов, включая пробы молока, поступающего в детские учреждения Айхала, в целом тайне низкие и не превышают сотых долей допустимых уровней по СанПиН-01. Легко измеряемые концентрации цезия-137 были обнаружены лишь в оленине, но и в этих пробах превышения допустимых уровней не наблюдалось. Повышенное содержание 137Cs в мясе оленя (по сравнению с другими крупными млекопитающими, включая лося) связано с тем хорошо известным обстоятельством, что эпигейные лишайники являются постоянным и очень важным компонентом paциoнa этого животного, а загрязнение лишайников радионуклидами цезия намного превышает таковое для трав или кустарников. В наших девяти пробах лишайников, отобранных на тех участках, которые не попали в зону влияния локальных выпадений от МПЯВ, содержание цезия-137 колебалось от 22 до 214 Бк/кг при среднем±среднее квадратичное отклонение 128±62 Бк/кг (сухой вес). В то же время в пробах травы и кустарников (веточки с листьями) этот показатель не превышал 3,5 Бк/кг (сухой вес). Следует подчеркнуть, что результаты настоящего обследования очень хорошо согласуются с данными, полученными в отношении радиоактивного загрязнения пищевых продуктов и растительности в целом по Якутии. Учитывая этот факт, можно вполне обоснованно говорить о том, что современная радиационно-гигиеническая обстановка в ареале н.п. Айхал и Удачный определяется не локальными выпадениями от МПЯВ «Кратон-3» и «Кристалл», а прежде всею глобальными выпадениями от испытаний ядерного оружия в атмосфере. Для расчета доз внутреннего облучения взрослого населения (Таблица 3) мы использовали средние значения удельной активности 137Cs и 90Ѕr в природных пищевых продуктах, отобранных и проанализированных в рамках настоящего исследования. К сожалению, по техническим причинам не удалось исследовать пробы оленины и мяса диких животных на предмет содержания стронция-90. Поэтому в расчет была взята репрезентативная величина 2,2 Бк/кг, полученная региональным отделением госсанэпиднадзора для оленины по республике в целом в 1998-2002 гг. Сходный средний уровень загрязнения строннием-90 (2,3 Бк/кг) был установлен для оленины службой ветнадзора. Текущая средняя доза облучения взрослых жителей н.п. Удачный и Айхал от инкорпорированных радионуклидов 137Cs и 90Ѕr за счет потребления местных продуктов природною происхождения составила около 20 мЗв/год. Как следует из Таблицы З, основной вклад в дозу внутреннего облучения населения дает потребление оленины (-87% всей дозы), загрязненной 137Cs и 90Ѕr от глобальных выпадений. 4. Выводы Последствия проведения МПЯВ «Кратон-3» и «Кристалл» в 70-е годы прошлого века на территории Республики Caxa (Якутия) не оказывают сколько нибудь значимого влияния на техногенное облучение жителей н.п. Айхал и Удачный в настоящее время. Суммарная доза внутреннего облучения (за счет 137Cs и 90Ѕr, содержащегося в пищевых продуктах природного происхождения) и внешнего облучения (за счет 137Cs) составляет 21 мЗв/год, при этом основной вклад в дозу (до 87%) дает потребление оленины, загрязненной 137Cs и 90Ѕr от глобальных выпадений. Величина 21 мЗв/год соответствуют диапазону дозы, рекомендуемому ОСПОРБ-99 как уровень исследования (10—100 мЗв/год). При таких уровнях ожидаемого дополнительного облучения необходимо провести исследование с целью определения значения годовой эффективной дозы, что и было сделано в ходе выполнения данной работы. Проведение каких-либо защитных мероприятий, направленных на снижение текущих доз облучения, является неоправданным. Вместе с тем, сами места проведения взрывов, являющиеся потенциальными источниками загрязнения речной системы Далдын-Mapxa-Вилюй, должны быть объектами постоянного радиоэкологического и радиационно-гигиенического мониторинга. 5.Список использованной литературы 1 . Бурцев, И.С. Опыт работы по обследование подземных ядерных взрывов и отвалов урансодержащих руд на территории Якутии [Текст] / И.С. Бурцев, С.К. Степанова, Е.Н. Колодезникова, Н.Д. Архипов // Радиационная безопасность Республики Caxa (Якутия): материалы республиканской научно-практической конференции (Якутск, 16—18 декабря 200Э). — Якутск: ЯФ ГУ Изд-во СОРАН», 2004. — С. 56—67. 2. Мясников, К.В. Аварийные ситуации на объектах мирных ядерных взрывов в России [Текст] / К.В . Мясников, В.В. Касаткин , В.А. Ильичев, В.Д. Ахунов // Радиоактивность при ядерных взрывах и авариях: труды Международной конференции ; под ред. Ю.А. Израэля (Москва, 24—26 апреля 2000) . — CП6.: Гидрометеоиздат, 2000. — Т. 91. — С. 594—600. 3. Мирные ядерные взрывы: обеспечение общей и радиационной безопасности при их проведении [Текст] / Колл. авторов под. рук. проф. В.А. Логачева. — М. : Изд.AT, 2001. — 519 с. 4. Miretsky, G.І . Нygienic аssessment of undergrоund peaceful nuclear explosions in Russian Arctic [Текст] / G.I. Miretsky, А.Ѕ. Cyganov, S.V. Bylinkin [et al.j // The Third lnternational Сonference оп Environmental Radioactivity in the Arctic: Exten ded аbstracts ( Nоrway, June 1 —5 1997) // TROMSPRODUCT AS, Tromso. — 1997. — V. 2. — Р. 152—155. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||