Изучение глобальных выпадений, связанных с атомными взрывами

Изучение глобальных выпадений, связанных с атомными взрывами

Исследован радионуклидный состав "горячих" частиц, отобранных на Семипалатинском полигоне (Казахстан). Показано, что соотношение изотопов плутония совпадает с их соотношением в арктических отложениях, а соотношение плутония и америция занижено в четыре - пять раз по сравнению с данными по...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2006
Hauptverfasser: Бондарьков, М.Д., Желтоножская, М.В.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України 2006
Schriftenreihe:Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/127903
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Изучение глобальных выпадений, связанных с атомными взрывами / М.Д. Бондарьков, М.В. Желтоножская // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля: наук.-техн. зб. — 2006. — Вип. 5. — С. 157-160. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-127903
record_format dspace
spelling nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1279032025-02-09T16:01:43Z Изучение глобальных выпадений, связанных с атомными взрывами Дослідження глобальних випадів, що пов’язані з атомними вибухами The study of global fallout connected with atomic explosions Бондарьков, М.Д. Желтоножская, М.В. Исследован радионуклидный состав "горячих" частиц, отобранных на Семипалатинском полигоне (Казахстан). Показано, что соотношение изотопов плутония совпадает с их соотношением в арктических отложениях, а соотношение плутония и америция занижено в четыре - пять раз по сравнению с данными по Арктике. Досліджено радіонуклдіний склад “гарячих” частинок, що були відібрані на Семипалатинському полігоні (Казахстан). Показано, що співвідношення ізотопів плутонію збігається з їх співвідношенням в арктичних відкладах, а співвідношення плутонію та америцію занижено у чотири – п’ять разів порівняно з даними по Арктиці. Content of radionuclides collected on the Semipalatinsk test side (Kzakhtan) were studied. It was demonstrated that ratio of Pu isotopes coincides with one in Arctic fallouts and ratio Pu and Am in 3 - 4 times lower then in Arctic. 2006 Article Изучение глобальных выпадений, связанных с атомными взрывами / М.Д. Бондарьков, М.В. Желтоножская // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля: наук.-техн. зб. — 2006. — Вип. 5. — С. 157-160. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 1813-3584 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/127903 614.876 ru Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля application/pdf Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
description Исследован радионуклидный состав "горячих" частиц, отобранных на Семипалатинском полигоне (Казахстан). Показано, что соотношение изотопов плутония совпадает с их соотношением в арктических отложениях, а соотношение плутония и америция занижено в четыре - пять раз по сравнению с данными по Арктике.
format Article
author Бондарьков, М.Д.
Желтоножская, М.В.
spellingShingle Бондарьков, М.Д.
Желтоножская, М.В.
Изучение глобальных выпадений, связанных с атомными взрывами
Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля
author_facet Бондарьков, М.Д.
Желтоножская, М.В.
author_sort Бондарьков, М.Д.
title Изучение глобальных выпадений, связанных с атомными взрывами
title_short Изучение глобальных выпадений, связанных с атомными взрывами
title_full Изучение глобальных выпадений, связанных с атомными взрывами
title_fullStr Изучение глобальных выпадений, связанных с атомными взрывами
title_full_unstemmed Изучение глобальных выпадений, связанных с атомными взрывами
title_sort изучение глобальных выпадений, связанных с атомными взрывами
publisher Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України
publishDate 2006
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/127903
citation_txt Изучение глобальных выпадений, связанных с атомными взрывами / М.Д. Бондарьков, М.В. Желтоножская // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля: наук.-техн. зб. — 2006. — Вип. 5. — С. 157-160. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.
series Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля
work_keys_str_mv AT bondarʹkovmd izučenieglobalʹnyhvypadenijsvâzannyhsatomnymivzryvami
AT želtonožskaâmv izučenieglobalʹnyhvypadenijsvâzannyhsatomnymivzryvami
AT bondarʹkovmd doslídžennâglobalʹnihvipadívŝopovâzanízatomnimivibuhami
AT želtonožskaâmv doslídžennâglobalʹnihvipadívŝopovâzanízatomnimivibuhami
AT bondarʹkovmd thestudyofglobalfalloutconnectedwithatomicexplosions
AT želtonožskaâmv thestudyofglobalfalloutconnectedwithatomicexplosions
first_indexed 2025-11-27T18:39:01Z
last_indexed 2025-11-27T18:39:01Z
_version_ 1849969865198141440
fulltext ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 5 2006 157 УДК 614.876 ИЗУЧЕНИЕ ГЛОБАЛЬНЫХ ВЫПАДЕНИЙ, СВЯЗАННЫХ С АТОМНЫМИ ВЗРЫВАМИ М. Д. Бондарьков1, М. В. Желтоножская2 1 Международная радиоэкологическая лаборатория, Славутич 2 Институт ядерных исследований НАН Украины, Киев Исследован радионуклидный состав "горячих" частиц, отобранных на Семипалатинском полигоне (Казахстан). Показано, что соотношение изотопов плутония совпадает с их соотношением в арктических отложениях, а соотношение плутония и америция занижено в четыре - пять раз по срав- нению с данными по Арктике. Исследование трансурановых нуклидов в окружающей среде - одна из интересных и сложных задач [1, 2]. В то же время это одни из наиболее радиологически опасных нуклидов, поэтому исследование процессов миграции трансурановых элементов (ТУЭ) - одна из важ- ных задач современной радиоэкологии. Сложность этой проблемы еще и в том, что не суще- ствует природных аналогов изотопов плутония и америция. При исследовании активностей плутония и америция в зоне влияния аварии на ЧАЭС вдали от 30-километровой зоны, а также при изучении вертикальной миграции этих изотопов возникают также проблемы, связанные с учетом вклада глобальных выпадений ТУЭ. Кроме того, необходимость учета вклада глобальных выпадений в полученные данные о концент- рации радионуклидов важна при изучении процессов миграции радионуклидов в почвах на территориях, удаленных от мест техногенных аварий или на бóльших глубинах почв, загряз- ненных в результате техногенных аварий. Как правило, учет глобальных выпадений проводился по данным, полученным из измерения активностей ТУЭ в Арктике. Но там распределение было связано с взрывами на о. Новая Земля (Россия). В то же время большое количество взрывов было проведено и на Семипалатинском полигоне (Казахстан). Можно предположить, что соотношение активно- стей ТУЭ, наблюдающееся в настоящее время вблизи Семипалатинского полигона, будет близко к соотношениям в глобальных выпадениях, обусловленных этими взрывами. В настоящей работе для оценки соотношений ТУЭ в глобальных выпадениях представлены результаты измерений проб, отобранных вблизи Семипалатинского полигона на расстоянии 10 - 15 км от эпицентра. Методика измерений и результаты "Горячие" частицы отбирались на различных участках Семипалатинского полигона на расстоянии 10 - 15 км от эпицентра и друг от друга. В каждой точке на площади 1 м2 отби- ралось по пять частиц. "Горячие" частицы, отобранные в разных местах полигона, выглядят сильно спеченной массой от 1 до 10 г. Измерения проводились на антикомптоновском спектрометре с Ge-детектором, имею- щем входное бериллиевое окно с энергетическим разрешением 560 эВ по γ-линии 59 кэВ 241Am и эффективностью регистрации 30 % по сравнению с NaI(Tl) детектором 3″×3″. Входное бериллиевое окно позволило не только с большой эффективностью измерить γ-излучение 241Am, но и Lx-излучение урана и нептуния, сопровождающие распад изотопов плутония и америция. Активное подавление фона позволило нам в восемь раз уменьшить γ-фон в области 10 - 60 кэВ. В измерениях наблюдалось два типа характерных Lx, Kx и γ-спектров, приведенных на рисунке. Высокая удельная концентрация плутония позволила нам уверенно измерить актив- ность 239Pu по γ-линии с энергией 51,6 кэВ, несмотря на ее слабый выход (Iγ = 0,02 % на распад). С точностью 2 % можем также утверждать, что в этих образцах отсутствует 240Pu (см. рисунок, γ 45 кэВ, Iγ = 0,045 %). М. Д. БОНДАРЬКОВ, М. В. ЖЕЛТОНОЖСКАЯ ________________________________________________________________________________________________________________________ ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 5 2006 158 Фрагменты низкоэнергетического спектра "горячих" частиц: 1 – атомный взрыв; 2 – термоядерный взрыв. Как известно, 28 % α-распада 238Pu идет на возбужденное состояние 234U с энергией 43,5 кэВ [3]. Распад этого состояния идет в основном через процесс внутренней конверсии γ-лучей на L-подоболочках, который всегда сопровождается характеристическим излучением (Lx). Точно также 27 % распада 239Pu идет на возбужденные состояния 235U. Таким образом в наших измерениях будет наблюдаться суммарная активность α-нуклидов плутония по Lx- излучению урана, а активность 239Pu нами надежно измеряется по γ-линии 51,6 кэВ. Учитывая тот факт, что 240Pu нами не наблюдается в γ-спектре (см. рисунок) из суммарной активности изотопов плутония мы определили вклад активности 238Pu. Точность измерения 238Pu оказалась 20 - 30 %, это обусловлено тем, что вклад 238Pu в Lx-излучение составляет 10 - 20 %, а выход Lα ( 238Pu) = 4,2 %, Lα ( 239Pu) = 1,6 %. Кроме того, определенную погрешность вносит учет 241Am, распад которого сопровождается Lx-излучением нептуния (выход Lα 241Pu = 13%) [3]. Энергии Lx-переходов нептуния смещены на 300 - 400 эВ от переходов урана, поэтому Lx-спектры урана и нептуния на нашем спектрометре не разделяются (см. рисунок). Полученные данные измерений приведены в таблице. Как легко заметить, "горячие" частицы, отобранные в пунктах 1 - 3, имеют очень сходные соотношения активностей с аномально большим выходом 241Am. "Горячие" частицы, отобран- ные в точках 4 и 5, также подобны между собой, но четко отличаются от первой группы, если сравнивать их 60Со. Сравнение активностей отобранных частиц с результатами исследований "горячих" частиц от первого атомного (1949 г.) и первого термоядерного (1953 г.) взрыва [4] позволяет сделать вывод, что частицы в пунктах 1 - 3 термоядерного происхождения, а в пунктах 4,5 – атомного. Разброс значений отношений активностей 60Со/241Am, вероятнее всего, обусловлен малым периодом полураспада 60Со (T ½ = 5,3 года), однако характерные соотноше- ния для атомного и термоядерного взрывов (f~100) сохраняются. Как уже упоминалось выше, отобранные частицы имеют вид сильноспеченной массы типа вулканической пемзы. Можно предположить, что миграция радионуклидов из таких образцов маловероятна. Поэтому мы можем сделать вывод о том, что соотношение Am/Pu в глобальных выпадениях как от атомных, так и от термоядерных взрывов не превышает 0,17. Более того, с относительной стандартной погрешностью не более 20 % это соотношение рав- но f(f(Am)/A(Pu)) = 0,08. Возможные изменения активности 241Am за счет распада 241Pu в настоящее время не превышает 5 % от полной активности 241Am. Полученное значение f сильно отличается от величины f = 0,36, характерной для проб, отобранных вблизи о. Новая ИЗУЧЕНИЕ ГЛОБАЛЬНЫХ ВЫПАДЕНИЙ ________________________________________________________________________________________________________________________ ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 5 2006 159 Удельная активность ТУЭ и 60Со в " горячих" частицах № частицы 60Со, Бк/г 241Аm, Бк/г·102 239Рu, Бк/г·102 238Рu, Бк/г·102 Аm/ Рu Со/ Аm 238Рu/239Рu 1 3,4 3,0 2,7 2,4 11 1,1 0,89 0,7 1,8 2,0 2,2 9 0,4 1,10 3,2 4,8 6,0 3,9 8 0,7 0,65 5,1 4,6 4,6 4,0 10 1,1 0,87 7,1 4,5 8,5 3,7 5,3 1,6 0,44 2 3,4 1,1 4,8 1,8 2,3 3,0 0,38 2,0 0,60 1,9 1,2 3,2 3,3 0,63 2,1 0,86 4,5 3,9 1,9 2,4 0,87 2,6 0,71 2,5 1,8 2,8 3,7 0,72 2,0 0,52 2,4 1,7 2,2 3,8 0,71 3 7,6 3,6 3,0 2,6 12 2,1 0,87 7,4 2,4 2,2 2,3 11 3,1 1,05 6,7 2,8 2,7 2,3 11 2,4 0,85 8,7 3,3 2,7 2,5 12 2,6 0,93 7,1 4,0 2,3 2,6 17 1,4 1,13 4 3,5 0,05 0,88 0,8 5,6 0,7 0,91 4,7 0,05 0,30 0,4 17 0,9 1,33 12 0,05 0,68 0,8 7,4 2,4 1,18 3,7 0,04 0,44 0,4 9,1 0,9 0,91 4,7 0,04 0,43 0,6 9,1 1,2 1,40 5 6,9 0,03 0,30 0,4 10 2,3 1,33 3,9 0,02 0,21 0,3 9,5 2,0 1,43 5,8 0,03 0,21 0,3 14 1,9 1,43 3,6 0,01 0,07 0,1 14 3,6 1,43 5,1 0,02 0,25 0,4 8 2,6 1,60 Земля [5, 6] в меньшую сторону. В то же время соотношение 238Pu/239Pu для Семипала- тинского полигона несколько завышено по сравнению с соотношением для о. Новая Земля (f = 0,04 - 0,05). Особенно это заметно для образцов, идентифицированных как последствия атомных взрывов. Как известно, на о. Новая Земля проводилось большое количество термо- ядерных взрывов большой мощности. Поэтому можно предположить, что глобальные выпа- дения в Арктике, в основном, обусловлены термоядерными взрывами. Видно, что соотноше- ния 238Pu/240Pu для частиц 1 - 3 достаточно близки к данным по Арктике. При этом необходимо отметить, что погрешность измерений 238Pu составляет 20 - 30 % в отличие от погрешности измерений 239Pu и 241Am, для которых она не превышала 10 %. Поэтому, в целом, можно сделать вывод, что соотношение 238Pu/239Pu в глобальных выпадениях при- мерно одно и то же как от взрывов на о. Новая Земля, так и на Семипалатинском полигоне. В то же время вклад в глобальные выпадения 241Am Семипалатинского полигона в четыре - пять раз меньше. Эти данные показывают, что нужно осторожно относиться к оценкам вклада ТУЭ от глобальных выпадений и чернобыльских выпадений, определенных из соотношений плутония и америция. На наш взгляд, необходимо использовать для анализа и другие радионуклиды, такие как 90Sr. Кроме того, необходимо учитывать абсолютные значения активностей ТУЭ, и если они превышают в три - четыре раза характерные значения для глобальных выпадений 239Pu, то можно отделить вклад различных α-нуклидов по их соотношениям. М. Д. БОНДАРЬКОВ, М. В. ЖЕЛТОНОЖСКАЯ ________________________________________________________________________________________________________________________ ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 5 2006 160 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Бондарьков М.Д., Желтоножская М.В., Липская А.И. и др. Исследование вертикальной миграции искусственных радионуклидов чернобыльского происхождения в почвах Полесья // Зб. наук. праць Ин-ту ядерних досл. НАН Украины. – 2003. - № 2(6). – С. 51 - 56. 2. Трансурановые элементы в окружающей среде / Под ред. У. С. Хэнсона. – М.: Энергоатомиздат, 1965. 3. Table of radioactive isotopes / Ed. By V. S. Shirly. – New York: J. Wiley and Sons, 1986. 4. Zheltonozhsky V., Mück K., Bondarkov M. Classification of hot particle from the Chernobyl accident and nuclear weapons detonations by non-destructive methods // Journ. of Environmental Radioactivity. - 2001. - Vol. 57. - Р. 151 - 166. 5. Gwynn J.P. et a.l Plutonium-238,239,240 and 241Am in terrestrial matrices from Svalbard // 6th Inter- national Conference on Radioactivity in the Arctic and Antarctic, 2005, Nice, France, p. 161 - 163. 6. Hardy E.P. et al. Global inventory and distribution on fallout plutonium // Nature. - 1973. -Vol. 241. - P. 444 - 445. Поступила в редакцию 14.02.06 ИЗУЧЕНИЕ ГЛОБАЛЬНЫХ ВЫПАДЕНИЙ ________________________________________________________________________________________________________________________ ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 5 2006 161 5 ДОСЛІДЖЕННЯ ГЛОБАЛЬНИХ ВИПАДІВ, ЩО ПОВ’ЯЗАНІ З АТОМНИМИ ВИБУХАМИ М. Д. Бондарьков, М. В. Желтоножська Досліджено радіонуклдіний склад "гарячих" частинок, що були відібрані на Семипалатин- ському полігоні (Казахстан). Показано, що співвідношення ізотопів плутонію збігається з їх співвід- ношенням в арктичних відкладах, а співвідношення плутонію та америцію занижено у чотири - п'ять разів порівняно з даними по Арктиці. 5 THE STUDY OF GLOBAL FALLOUT CONNECTED WITH ATOMIC E XPLOSIONS M. D. Bondarkov, M. V. Zheltonozhskaya Content of radionuclides collected on the Semipalatinsk test side (Kzakhtan) were studied. It was demonstrated that ratio of Pu isotopes coincides with one in Arctic fallouts and ratio Pu and Am in 3 - 4 times lower then in Arctic.

Ähnliche Einträge