ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
В данной работе были использованы такие методы исследования, как: сбор и обработка литературных данных, а так же сравнительный, описательный и нормативный.
Описательный метод является самым старым методом и основан на описании наблюдаемого объекта. Возникнув в самом начале биологического познания, этот метод долгое время оставался единственным в изучении строения и свойств клеток, тканей и организмов.
Сравнительный метод заключается в сравнении изучаемых объектов, в нашем случае, сравнение загрязненной цезием–137 территории 30–ти километровой зоны по годам, с целью определения изменений. С помощью этого метода и в сочетании с описательным методом и методом сбора и обработки литературных данных, были получены сведения, позволившие изучить природопользование отчужденных территории РБ подверженных радиационному загрязнению.
Нормативный метод. Была изучена, проанализирована и описана методика проведения измерений удельной и объемной активности радионуклидов цезия–137 по гамма–излучению радиометром РКГ–01А в пробах пчвы.
2.1. Методика проведения измерений удельной и объемной активности радионуклидов цезия–137 по гамма–излучению радиометром РКГ–01А в пробах почвы
Назначение и область применения: измерений удельной и объемной активности (далее ОА(УА)) радионуклидов цезия-137 по гамма-излучению радиометром РКГ-01А (далее – прибор), при проведении измерений в почве. Так же эта методика может быть использована для измерений удельной и объемной активности радионуклидов цезия-137 по гамма-излучению в продуктах питания, воде, и т.д.
Метод измерений: измерение ОА(УА) радионуклидов цезия-137 основано на подсчете числа импульсов, возникающих в сцинтилляционном детекторе при попадании в его чувствительный объем гамма-квантов. Число зарегистрированных в единицу времени импульсов пропорционально активности образца. На табло радиометра индицируется значение удельной активности исследуемой пробы.
Отбор проб: могут использоваться три различных метода отбора почвенных проб.
1. Отбор проб почвы из опорных разрезов. Делался почвенный разрез глубиной до почвообразующей породы (около 20см), захватывая ее верхнюю часть (15 х 15см).
2. Отбор интегральных почвенных образцов. Проводился при помощи пробоотборника в виде стальной трубы с 5–см глубинной нарезкой, позволявшего брать пробы по слоям 0–5, 5–10, 10–15, 15–20 и 20–25 см в фиксированной «геометрии».
3. Послойный отбор проб. Пробы отбираются с нескольких слоев почвы от 0 до 30 см. [13].
Подготовка к выполнению измерений: 1) Произвести внешний осмотр прибора; 2) Включить прибор; 3) Проводят контроль работоспособности прибора в соответствии с инструкцией по эксплуатации.
Выполнение измерений:
1. Установить режим проведения измерения в соответствии с инструкцией по эксплуатации радиометра.
2 Определение УА исследуемой пробы состоит из следующих этапов:
· перед началом работы и каждый раз, когда есть сомнение в правильности функционирования, проводится контроль сохранности градуировки радиометра от контрольного источника ионизирующего излучения;
· на блок детектирования воздействует фоновое гамма-излучение, зависящее от погодных условий, месторасположения радиометра, вентиляции помещения. Перед измерением активности проб проводят его определение одновременно в каждом канале. Значения фона в каналах Cs и К запоминаются и хранятся в БОИР. Фон автоматически вычитается при измерении активности пробы;
· взвешивается на весах пустой измерительный сосуд Маринелли или плоский сосуд;
· проба, подготовленная к исследованию, переносится в сосуд и взвешивается;
· определяется вес пробы по разности весов заполненного и пустого сосудов;
· выполняется измерение УА цезия в пробе. В процессе измерения на экран выводится текущий результат измерения, постепенно приближающееся к истинному значению УА, и постоянно уменьшающееся значение абсолютной статистической погрешности (случайной погрешности измерения) с доверительной вероятностью 0,95.
3. При достижении статистической погрешности измерения по Cs±15% раздается короткий звуковой сигнал и перед символом ± появляется восклицательный знак «!», означающий, что измерение пробы может быть закончено. Более продолжительные измерения или проведение нескольких (серии) измерений могут быть целесообразны только в случае проведения высокоточных измерений в ходе научные исследований.
Обработка результатов измерений
1 Результатом измерения является А уд, выраженная в Бк/кг, находящаяся в интервале с доверительной вероятностью Р=0,95
А пр -D ≤ А уд ≤ А пр +D (1)
Результат измерения должен быть представлен в виде:
А уд= А пр±D (2)
Где
А пр– измеренное значение УА, в соответствии с применяемой МВИ, Бк/кг;
D - границы погрешности результата измерений, кБ/кг.
2 Если измеренное значение А пр меньше минимально измеряемой для используемого прибора (А min), результат измерений представляют в виде:
А пр = А min (3)
где
Аmin – нижняя граница диапазона измерений соответствии с Паспортом на прибор.
10.3 Расчет границ погрешности рекомендуется представлять в абсолютных единицах, рассчитанных по формуле:
А пр× q
D = 100% (4)
где
q – основная относительная погрешность, указанная в свидетельстве о поверке
(или U -- расширенная неопределенность измерений (пример расчета приведен ниже)), %.
Контроль стабильности результатов измерения УА: проводят путем сравнения результатов текущего контроля УА в лаборатории с контрольным.
(Аi-А контр) ×100% £q
А контр (5)
Где -
А контр– контрольное значение УА – среднее значение УА, полученное по результатам измерения в течение месяца, предшествующего началу контроля, Бк/кг;
Аi - текущее значение УА, полученное по п.п. 9.2 , Бк/кг;
q - основная относительная погрешность СИ, %.
Результаты измерений регистрируются [14].
Однако хочется отметить, что в процессе сбора и обработки литературных данных, выяснилось, что для получения данных по годам, авторы исследований, применяют такие методы, как, радиационный мониторинг и дистанционный способ мониторинга, и в ходе их проведения используется данная методика.
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ АНАЛИЗ
Формирование принципов и стратегии содержания, а так же природопользования территорий, на которых вследствие высокого радиоактивного загрязнения оказалось невозможным проживание населения, осуществлялось дифференцировано для двух основных регионов –– зоны эвакуации (отчуждения) и отселения [16].
Необходимо отметить, что за двадцать четыре года радиационная ситуация на территории зоны отчуждения существенно улучшилась. Мощность дозы на поверхности почвы уменьшилась в сотни раз. На участках где были проведены работы по дезактивации (удаление верхнего слоя почвы) радиационный фон уменьшился на два–три порядка.
Основным источником гама–излучения является цезий–137, который в подавляющем большинстве находится в почвах (в верхнем 5–10 см слое почвы). Ситуацию по радиоактивному загрязнения цезием–137 территории РБ можно увидеть на картах в приложении Б и В. В ходе их анализа, можно обратить внимание, что цезиевое загрязнение имеет весьма неравномерный характер. Площадь его сокращается, однако окончательное исчезновение не произойдет, даже в 2046 году [21].
Радиационные условия зоны отчуждения достаточно разнообразные и изменяются (уменьшаются) в зависимости от расстояния до источника выброса. Если оценивать в общем, то для территорий, которые находятся в пределах 10–км зоны отчуждения уровни мощности экспозиционной дозы находятся в пределах 0,1–2,0 мР/час, а плотность загрязнения почвы радионуклидами составляет от 800 до 8000 кБк/м2 (может и превышать эти значения).
На территориях, которые находятся в пределах 10–км зоны отчуждения, мощность дозы облучения составляет от 20 до 200 мкР/час, а плотность загрязнения почвы составляет 20–4000 кБк/м2.
Основная часть радиоактивности сконцентрирована в вернем слое почвы (5–10 см) и подстилке (в лесных экосистемах). Существуют участки, на которых интенсивность вертикальной миграции радионуклидов в почве выше, чем на других участках зоны отчуждения. Это места, которые периодически подвергаются затоплениям.
На данный момент на территории Чернобыльской зоны отчуждения общая активность радиоактивных веществ составляет около 220 кКюри. Основную часть этой активности составляет цезий–137 и стронций–90. Удельная активность этих радионуклидов, за последние 15 лет, уменьшилась более чем на 40%. При этом активность цезия–137 составляет 97–158 кКюри, а активность стронция–90 – 70–80 кКюри. Общая активность альфа–излучающих радионуклидов не превышает 2 кКюри.
Необходимо отметить, что вследствие бета–распада плутония–241 увеличивается содержание америция–241. За последние годы активность этого радионуклида увеличилась с 0,7 кКюри до 1 кКюри.
Особого внимания, из проблем радиационной опасности территории зоны отчуждения, заслуживают пункты временной локализации радиоактивных отходов, которые представляют собой места захоронения радиоактивных материалов (преимущественно высокоактивного верхнего слоя почвы). Захоронения проводились в крайне сжатые строки, что привело к тому, что не было создано надежной изоляции материалов содержащих радионуклиды от окружающей среды (почвенных вод и др.). На территории Чернобыльской зоны отчуждения насчитывается около 800 таких пунктов, в которых захоронено более 1 миллиона кубических метров радиоактивных отходов, активность которых (по предварительным данным) составляет около 60 кКюри.
В Чернобыльской зоне отчуждения осуществляется захоронение радиоактивных отходов, которые образуются вследствие деятельности предприятий и ЧАЭС. Захоронение осуществляется по всем нормам и требованиям по безопасности. На данное время в пунктах захоронения радиоактивных отходов накоплено около 160 кКюри активности.