Натурные исследования последствий сброса и захоронения радиоактивных отходов в моря северного и дальневосточного регионов российской федерации
| Вид материала | Автореферат |
- Технология захоронения жидких промышленных отходов, 77.49kb.
- Основные правила учета и контроля радиоактивных веществ и радиоактивных отходов в организации, 738.05kb.
- А. Г. Кеслер Северский государственный технологический институт Комплексное исследование, 32.9kb.
- Правила учета и контроля радиоактивных веществ и радиоактивных отходов в организации, 838.3kb.
- 12 глава Управление природопользованием и охраной окружающей среды, 315.33kb.
- Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору, 1217.74kb.
- Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору, 1210.14kb.
- Инструкция о порядке ведения учета и контроля радиоактивных веществ и радиоактивных, 877.05kb.
- Гамма-спектрометрический комплекс контроля активности и нуклидного состава инертных, 105.9kb.
- Постановления Правительства Российской Федерации от 20 ноября 1999 г. N 1281 о мерах, 238.55kb.
5.1. Районы захоронений в Северном регионе. Результаты совместных Российско-Норвежских исследований.
Совместные Российско-Норвежские экспедиции по изучению радиоактивного загрязнения морской среды непосредственно в районах захоронения РАО в Карском море (районы захоронений в Новоземельской впадине, в заливах Цивольки, Степового и Абросимова), были проведены в 1993-1994гг. Совместным работам непосредственно в районах захоронений предшествовало рекогносцировочное обследование районов открытого моря в Карском и частично Баренцевом морях, проведенное в 1992г. Маршруты всех трех совместных Российско-Норвежских экспедиций показаны на Рис. 9.
5.1.1. Радиоактивное загрязнение морской среды в заливе Степового.
В
26
1993г. было проведено рекогносцировочное обследование радиоактивного загрязнения морской среды в заливе Степового. Схема расположения станций отбора проб морской среды во время этого
обследования приведена на Рис. 10. В таблице 5. приведены полученные данные по содержанию 137Cs и 90Sr в поверхностных и придонных водах залива.
Рис. 9. Маршруты совместных Российско-Норвежских экспедиций в открытое Карское море и к местам захоронения РАО в Карском море в 1992 (желтый), 1993 (красный) и 1994 (зеленый) годах.
Таблица 5. Содержание 137Cs 90Sr в морской воде залива Степового по результатам обследования в 1993 году, Бк/м3.
| Станция (см. Рис. 10.) | Горизонт отбора | 137Cs | 90Sr |
| 5 | Поверхность | 5-6 | 4-6 |
| Придонный | 6-8 | 4-5 | |
| 6 | Поверхность | 5-7 | 5-6 |
| Придонный | 22-32 | 24-26 | |
| 7 | Поверхность | 4-6 | 5-7 |
| Придонный | 6-8 | 4-5 |
С
27
одержание 137Cs в поверхностных водах изменялось в пределах 4-6 Бк/м3. Эти уровни не отличались от определенных в 1992г. для поверхностных вод Карского моря в целом ( 3-8 Бк/м3). Однако, концентрации 137Cs в придонных водах внутренней части залива ( Ст.6, 30 Бк/м3) оказались существенно выше, чем в поверхностных водах. Во внешней части залива (станция Ст.5, рядом с затопленной АПЛ) и в море у входа в залив (Ст.7) уровни загрязнения 137Cs придонных вод были лишь слегка выше уровней загрязнения поверхностных вод.
 |
Рис. 10. Схема мест затопления РАО и станций отбора проб в заливе Степового в 1993 г.
У
28
дельная активность 137Cs в поверхностном слое донных отложений во внешней части залива Степового составила 10 - 20 Бк/кг сухого веса, что практически не отличалось от уровней, определенных в 1992 г. для Карского моря в целом и составивших 10 - 27 Бк/кг. Во внутренней части залива, водообмен которой с внешней частью происходит медленно ввиду наличия мелководного порога, в донных отложениях были определены существенно
более высокие уровни загрязнения 137Cs, нежели во внешней части ( до 300 Бк/кг). Наряду с повышенным содержание 137Cs, в донных отложениях был зарегистрирован 60Со. Поскольку за отведенное в 1993г. на работы в заливе Степового время не удалось обнаружить на дне внутренней части залива каких либо объектов с радиоактивными веществами, обследование района захоронений РАО в заливе Степового было повторено в 1994г.
Расположение станций отбора проб в заливе в 1994 г. показано на Рис.11. В ходе обследования было обнаружено большое количество металлических контейнеров с РАО, захороненных во внутренней части залива Степового (cм. Рис. 8.). Этот факт оказался для нас неожиданным, так как в «Белой книге-93» говорилось только о захоронении в заливе не упакованных РАО и нет упоминания о затоплении в заливе Степового контейнеров с ТРО.
В донных отложениях рядом с некоторыми из контейнеров был зарегистрирован высокий уровень радиоактивного загрязнения, при этом имели место значительные вариации содержания искусственных радионуклидов. Несмотря на то, что каждая отбиравшаяся УПА проба тщательно высушивалась, гомогенизировалась и делилась на две части, результаты определения содержания радионуклидов в параллельных пробах могли отличаться в 10 раз. Уровни загрязнения отобранных УПА проб донных отложений составили 300-109000 Бк/кг по 137Cs, 12-3150 Бк/кг по 90Sr, 20-2900 Бк/кг по60Со и 0,6-18 Бк/кг по 239, 240Pu. Неоднородность распределения содержания радионуклидов по пробе обусловлена наличием в донных отложениях радиоактивных ("горячих") частиц.
Характерным примером в этом отношении является вертикальное распределение 60Со в донных отложениях со станции II ( Рис. 12.). Легко видеть, что на глубине 8-10 см наблюдается резкое увеличение содержания радионуклида в грунте, до уровней, превышающих уровень загрязнения на поверхности. Методом последовательного деления пробы была выделена радиоактивная частица, активность которой практически полностью и определяла активность данного слоя грунта.
Результаты проведенных исследований позволили сделать следующие основные выводы об уровнях и распределении искусственной радиоактивности в заливе Степового:
- Существующее загрязнение от РАО, захороненных в заливе Степового, вызвано не вымыванием радиоактивных веществ из затопленной АПЛ с реакторами с ОЯТ, а вымыванием радиоактивных веществ из обнаруженных контейнеров.
- Н
29
есмотря на довольно высокие уровни радиоактивного загрязнения донных отложений в месте захоронения контейнеров, загрязнение носит локальный характер и существует в основном в окрестностях места захоронения. Уровни загрязнения 137Cs в донных отложениях большей части дна залива довольно низкие (20-90 Бк/кг сухого веса).
 |
Рис. 11. Схема мест захоронения РАО и точек отбора проб воды, донных отложений и почвы в заливе Степового в 1994 г.
30
 |
 |
Рис. 12. Примеры вертикальных профилей содержания радионуклидов в донных отложениях залива Степового в 1994г., станция II (Рис.11).
5.1.2. Залив Абросимова. Результаты первого обследования в совместной Российско-Норвежской экспедиции 1994г.
На Рис. 13. указано местонахождение затопленных в заливе Абросимова объектов с РАО согласно координатам, указанным в "Белой книге-93". Как видно из Рис. 13., координаты, зарегистрированные во время захоронения, оказались неточными. Так, координаты реакторных отсеков АПЛ с отработавшим топливом попали на сушу. Таким образом, наша работа началась с предположения, что эти объекты находятся где-то в заливе. С помощью описанной выше процедуры поиска нам удалось локализовать большую часть захороненных объектов. Реальное положение обнаруженных в заливе Абросимова объектов показано на Рис. 14.
И
31
з четырех захороненных в этом заливе реакторных отсеков АПЛ (в соответствии с "Белой книгой-93") мы обнаружили три. На Рис. 15. показаны примеры спектров гамма-излучения, измеренных NaI -детектором, укрепленном на УПА, вплотную к корпусам реакторных отсеков. Видно, что вблизи первых двух отсеков наблюдалась высокая интенсивность гамма-излучения 137Cs (продукт деления) и особенно высокая интенсивность у отсека №2, в то время, как у корпуса отсека №3 наблюдалось только гамма-излучение 60Co (продукт нейтронной активации). На основе измеренных спектров мы сделали вывод о том, что отсеки №1 и №2 могут содержать реакторы с ОЯТ с большей вероятностью, нежели отсек №3 , где с большей вероятностью могут находиться реакторы без ОЯТ.
 |
Р
32
ис. 13. Места захоронения РАО в заливе Абросимова в соответствии с координатами, указанными в «Белой книге-93.
 |
Рис. 14. Схема расположения захороненных объектов, а также точек отбора проб воды (обозначены римскими цифрами), донных отложений и почвы в заливе Абросимова в 1994г.
33
 |  |
 |  |
Рис. 15. Фотография экрана гидролокатора кругового обзора с отметкой затопленных реакторных отсеков №1 и №2 (слева вверху) и инструментальные спектры гамма-излучения, измеренные in situ погружным детектором УПА у корпусов реакторных отсеков.
5.1.3. Итоги совместных российско-норвежских исследований радиоактивного загрязнения морской среды в районах захоронений радиоактивных отходов в Северном регионе
В таблицах 6 – 8 в обобщенном виде приведены результаты определения содержания искусственных радионуклидов в морской воде и донных отложениях, полученные в ходе трехлетнего цикла совместных работ.
В
34
ходе проведенных в районах захоронений исследований установлено, что повышенные (а в некоторых случаях высокие) уровни загрязнения искусственными радионуклидами имеют место в донных отложениях заливов Абросимова и Степового вблизи затопленных объектов с радиоактивными веществами (см. табл. 6.). В донных отложениях обоих заливов присутствуют радиоактивные частицы, наличием которых во многих случаях обусловлена неравномерность распределения искусственных радионуклидов в грунте. Уже на некотором расстоянии от затопленных
объектов (от единиц до десятков метров) наблюдаются существенно меньшие уровни загрязнения донных отложений искусственными радионуклидами, которые сопоставимы, а во многих случаях и совпадают, с уровнями, имеющими место в открытом Карском море вдали от мест захоронений.
Повышенные по сравнению с районами открытого Карского моря уровни содержания 137Cs и 90Sr в воде отмечены только в 1993г. в придонных водах внутренней части залива Степового (см. табл. 7).
Таблица 6. Обобщенная информация о концентрациях искусственных радионуклидов в пробах донных отложений в заливах Абросимова и Степового вблизи затопленных объектов с радиоактивными веществами, Бк/кг сухого веса.
| Объект | 137Cs | 90Sr | 60Co | 239, 240Pu | |
| Залив Абросимова | |||||
| Контейнеры* | 23 – 8300 | 4 – 8850 | 1 – 70 | 1 – 18 | |
| Контейнеры** | 37 – 31000 | 290 – 8850 | 0,4 – 180 | 3 – 14 | |
| Баржа 1 (МБСН) | 46 – 200 | 0,3 – 3 | 1 - 2,5 | 1 - 2,6 | |
| Баржа 2 (МБНН) | 38 – 120 | 0,3 – 2 | 0,5 - 1,5 | 1 - 1,1 | |
| Баржа 3 (МБСН) | 39 – 54 | 1,3 | 1 – 53 | 0,7 – 1 | |
| Реакторные отсеки № 1 и 2 | 33 – 8450 | 8 – 3250 | 1 – 61 | 1 – 5 | |
| Реакторный отсек № 3 | 43 – 61 | 0,4 – 22 | 1 – 11 | 1 - 1,3 | |
| Залив Степового | |||||
| Контейнеры* | 14 – 109000 | 1 – 310 | < 0,3 – 3150 | 0,6 – 28 | |
| Контейнеры** | 4 – 7350 | 1,6– 47 | 0,3 – 350 | 0,2 – 3 | |
| АПЛ | 4 – 1670 | 0,4 – 6 | < 0,1 – 6 | < 0,1 – 6 | |
Примечания:
* - пробы поверхностного слоя, отобранные УПА и дночерпателями,
** - пробы для определения глубинных профилей.
К
35
ак отмечалось выше, кроме районов затопления РАО в заливах Степового и Абросимова, были также обследованы и районы затопления РАО в заливе Цивольки и в Новоземельской впадине. Ввиду значительно меньших последствий затопления РАО для морской среды в этих районах, детальное описание выполненных работ и полученных результатов мы здесь не приводим и ограничиваемся только основными выводами. В заливе Цивольки наличие следов 60Co в донных отложениях свидетельствует о некоторой утечке радиоактивности из затопленных в этом заливе объектов с радиоактивными веществами. В обследованных точках района захоронений в Новоземельской впадине не обнаружено признаков утечки радиоактивных веществ из захороненных объектов (см. табл. 7. и 8.).
Таблица 7. Обобщенная информация о концентрациях 137Cs и 90Sr в морской воде в исследованных районах захоронения РАО в сравнении с данными экспедиции 1992 г. в открытом Карском море, Бк/м3 .
| Горизонт | Залив Абросимова | Залив Цивольки | Залив Степового | Новоземель-ская впадина | Карское море | |||||
| 1994 г | 1993 г | 1993-94 гг | 1993 г | 1992 г | ||||||
| 137Cs | 90Sr | 137Cs | 90Sr | 137Cs | 90Sr | 137Cs | 90Sr | 137Cs | 90Sr | |
| Поверх- ность | 4 – 7 | 2 – 4 | 4 – 6 | 4–6 | 3 – 9 | 2–7 | 4 – 7 | 2 – 3 | 3 – 8 | 3-11 |
| Придон- ные воды | 4 – 9 | 2– 4 | 6–14 | 3– | 6– 31 | 3-26 | 7 – 14 | 2 – 3 | 8 – 20 | 4 – 6 |
Таблица 8. Обобщенная информация о концентрациях 137Cs и 60Co в поверхностном слое донных отложений (0 - 2 см) в исследованных местах захоронения РАО в сравнении с данными экспедиции 1992г. в открытом Карском море, Бк/кг сухого веса.
| Залив Абросимова | Залив Цивольки | Залив Степового | Новоземельская впадина | Карское море | |||||
| 1994 г. | 1993 г. | 1993-94 гг. | 1993 г. | 1992 г. | |||||
| 137Cs | 60Co | 137Cs | 60Co | 137Cs | 60Co | 137Cs | 60Co | 137Cs | 60Co |
| 9 –8445 | < 1 -66 | 4 – 30 | < 1 – 4 | 8 –109000 | <1-3150 | 7 – 30 | < 1 | 2 – 53 | < 1 |