Распределение урана в подземных водах промплощадки ЧАЭС
Показано, что признаком наличия в подземной воде промплощадки ЧАЭС топливного урана может быть отношение активностей ²³⁴U/ ²³⁸U, превышающее значение 1,1. У статті показано, що ознакою наявності в підземних водах проммайданчика ЧАЕС паливного урану може бути відношення активностей ²³⁴U/ ²³⁸U, що пер...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля |
|---|---|
| Datum: | 2010 |
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України
2010
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/58207 |
| 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: | Распределение урана в подземных водах промплощадки ЧАЭС / Н.И. Панасюк // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля: наук.-техн. зб. — 2010. — Вип. 13. — С. 128–135. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-58207 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Панасюк, Н.И. 2014-03-20T19:24:38Z 2014-03-20T19:24:38Z 2010 Распределение урана в подземных водах промплощадки ЧАЭС / Н.И. Панасюк // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля: наук.-техн. зб. — 2010. — Вип. 13. — С. 128–135. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. 1813-3584 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/58207 556.314:504.43.06(477.41) Показано, что признаком наличия в подземной воде промплощадки ЧАЭС топливного урана может быть отношение активностей ²³⁴U/ ²³⁸U, превышающее значение 1,1. У статті показано, що ознакою наявності в підземних водах проммайданчика ЧАЕС паливного урану може бути відношення активностей ²³⁴U/ ²³⁸U, що перевищує значення 1.1. In this article it is shown, that a presence of fuel uranium in underground water of industrial site of ChNPP can be ratio of ²³⁴U/ ²³⁸U activity that exceeds a value 1.1. ru Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля Проблеми Чорнобиля Распределение урана в подземных водах промплощадки ЧАЭС Розподіл урану в підземних водах проммайданчика ЧАЕС Distributing of uranium in underground waters of industrial site of CHNPP Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Распределение урана в подземных водах промплощадки ЧАЭС |
| spellingShingle |
Распределение урана в подземных водах промплощадки ЧАЭС Панасюк, Н.И. Проблеми Чорнобиля |
| title_short |
Распределение урана в подземных водах промплощадки ЧАЭС |
| title_full |
Распределение урана в подземных водах промплощадки ЧАЭС |
| title_fullStr |
Распределение урана в подземных водах промплощадки ЧАЭС |
| title_full_unstemmed |
Распределение урана в подземных водах промплощадки ЧАЭС |
| title_sort |
распределение урана в подземных водах промплощадки чаэс |
| author |
Панасюк, Н.И. |
| author_facet |
Панасюк, Н.И. |
| topic |
Проблеми Чорнобиля |
| topic_facet |
Проблеми Чорнобиля |
| publishDate |
2010 |
| language |
Russian |
| container_title |
Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля |
| publisher |
Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Розподіл урану в підземних водах проммайданчика ЧАЕС Distributing of uranium in underground waters of industrial site of CHNPP |
| description |
Показано, что признаком наличия в подземной воде промплощадки ЧАЭС топливного урана может быть отношение активностей ²³⁴U/ ²³⁸U, превышающее значение 1,1.
У статті показано, що ознакою наявності в підземних водах проммайданчика ЧАЕС паливного урану може бути відношення активностей ²³⁴U/ ²³⁸U, що перевищує значення 1.1.
In this article it is shown, that a presence of fuel uranium in underground water of industrial site of ChNPP can be ratio of ²³⁴U/ ²³⁸U activity that exceeds a value 1.1.
|
| issn |
1813-3584 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/58207 |
| citation_txt |
Распределение урана в подземных водах промплощадки ЧАЭС / Н.И. Панасюк // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля: наук.-техн. зб. — 2010. — Вип. 13. — С. 128–135. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT panasûkni raspredelenieuranavpodzemnyhvodahpromploŝadkičaés AT panasûkni rozpodíluranuvpídzemnihvodahprommaidančikačaes AT panasûkni distributingofuraniuminundergroundwatersofindustrialsiteofchnpp |
| first_indexed |
2025-11-26T13:59:57Z |
| last_indexed |
2025-11-26T13:59:57Z |
| _version_ |
1850623980036161536 |
| fulltext |
128 ..............ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 13 2010
УДК 556.314:504.43.06(477.41)
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ УРАНА В ПОДЗЕМНЫХ ВОДАХ ПРОМПЛОЩАДКИ ЧАЭС
Н. И. Панасюк
Институт проблем безопасности АЭС НАН Украины, Чернобыль
Показано, что признаком наличия в подземной воде промплощадки ЧАЭС топливного урана
может быть отношение активностей 234U/238U, превышающее значение 1,1.
Ключевые слова: промплощадка ЧАЭС, подземные воды, топливный уран, отношение актив-
ностей 234U/238U.
В рамках радиогидроэкологического мониторинга объекта «Укрытие» наблюдаются
подземные воды: инфильтрационые воды, верховодка, безнапорный и бучакский напорный
водоносные горизонты.
Инфильтрационные воды наблюдаются по высачиванию воды на стенках колодца № 1
(точки наблюдения ЗА1 Кол1, ЗА2 Кол1).
Глубина залегания верховодки 5-6 м. Верховодка наблюдается по одной скважине
4-2н.
Глубина залегания уровня грунтовых вод изменяется от 5 до 14 м в зависимости от
гипсометрии дневной поверхности. Мощность безнапорного водоносного горизонта около
30 м. Движение грунтовых вод направлено с юга на север или север-северо-восток с уклоном
0,001 - 0,002 и действительной скоростью движения 20 - 30 м/год. Разгрузка безнапорного
водоносного горизонта осуществляется в р. Припять.
Опробование безнапорного водоносного горизонта проводится по 50 наблюдатель-
ным скважинам, расположенным вокруг здания 2-й очереди ЧАЭС (3-й и 4-й блоки ЧАЭС).
Наблюдательные скважины подразделяются на «мелкие», рабочая часть фильтра
которых размещается в верхней части водоносного горизонта (интервал отметок в БСВ 105 -
110 м) и «глубокие», интервал установки рабочей части фильтра которых располагается в
средней части водоносного горизонта (отметки 90 – 103 м).
Радиоактивное загрязнение грунтовых вод в районе объекта «Укрытие» обусловлено,
в основном, присутствием в них 90Sr, 3Н, 137Cs, Pu, 241Am и урана.
Превышение ДКб
ingest по 90Sr и 137Cs в пробах грунтовых вод из некоторых скважин
радиогидроэкологического мониторинга составляют десятки и сотни раз. В отдельные
периоды по отдельным скважинам фиксировались превышения ДКб
ingest по плутонию и
241Am. Но в целом уран и трансурановые радионуклиды до сих пор не рассматривались как
значимый источник радиоэкологической опасности из-за преимущественно невысоких
концентраций, в основном не превышающих ДКб
ingest. Вместе с тем по отдельным наблюда-
тельным скважинам наблюдаются высокие (20 – 26 мкг/л) концентрации урана, не характер-
ные для природного урана в воде аллювиального водоносного горизонта. Например,
фоновые концентрации природного урана в подземных водах в районе оз. Карачай [1]
составили 0,49 мкг/л. По данным [2], в породах с нормальным рассеянным содержанием
радиоактивных элементов подземные воды содержат природный уран в количествах n·100 -
n·10-1 мкг/л. Т.е. весьма вероятно, что высокие концентрации урана в аллювиальном
водоносном горизонте промплощадки ЧАЭС связаны с дополнительным присутствием в
воде топливного урана. Пути поступления (источники загрязнения) топливного урана в
подземные воды в порядке значимости могут быть следующие:
выход высокоактивных внутриблочных вод объекта «Укрытие» в окружающую среду;
потери активной воды из подземных коммуникаций;
инфильтрующиеся к уровню грунтовых вод через высокоактивные грунты зоны
аэрации атмосферные осадки.
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ УРАНА В ПОДЗЕМНЫХ ВОДАХ
________________________________________________________________________________________________________________________
ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 13 2010 129
Для обнаружения источников радиоактивного загрязнения и осуществления прогно-
зов изменения радиационной обстановки в подземных водах требуется выделить признаки
присутствия топливного урана на фоне природного урана.
К таким признакам могут быть отнесены различия в соотношении изотопов топлив-
ного и природного урана. В данной статье, прежде всего, расматривается возможность
использования в качестве такого признака отношение активностей 234U/238U, превышающее
природное соотношение.
Характеристика природного урана. Изотопный состав природного урана приведен в
табл. 1.
Таблица 1. Характеристики изотопного состава природного урана
Изотопный состав 234U 235U 238U 234U/238U 235U/238U
Отношения активностей 1 0,046
Массовая доля ( %), массовые отношения 0,0056 0,721 99,274 0,000056 0,0073
Как видно из таблицы, отношение активностей 234U/238U в природном уране (минера-
лы, подземные воды) равно 1. Вместе с тем в ряде работ, например в [3], отмечается возмож-
ность превышения соотношений активностей 234U/238U в природных водах до 4. При выще-
лачивании природными водами урана собственно из урановых минералов (уранинит)
отношения 234U/238U преимущественно составляют 1. Аномально высокие соотношения акти-
вностей 234U/238U приурочены к природным водам урановых месторождений, которые выще-
лачивали рассеянный уран из различных образований (монацит, циркон), где уран имеет
подчиненное содержание. Также наблюдается обогащение концентраций 234U в микро-
нарушениях кристаллической решетки урансодержащих минералов [3]. Для аллювиальных
водоносных горизонтов, преимущественно представленных водовмещающими кварцевыми
песчаными грунтами, сдвиг равновесия природного урана в сторону 234U не является
характерным.
Характеристика топливного урана. Расчетная массовая доля 235U в ядерном топливе
4-го блока ЧАЭС в зависимости от выгорания изменяется от 0,83 % (выгорание 14,86 кг/т
урана) до 1,86 % (выгорание 1,3 кг/т урана) при среднем значении 1,06 % [4].
Изотопный состав урана в «горячих» частицах (ГЦ) и почве ближней зоны ЧАЭС
приведен в табл. 2 [5].
Таблица 2. Изотопный состав урана (массовая доля (%), массовые отношения) в «горячих»
частицах и почве ближней зоны (измерения масс-спектрометрические)
№ пробы 234U 235U 236U 238U 234U/238U 235U/238U 235U/236U
1 (ГЧ) 0,018 0,9 0,19 98,99 0,000182 0,0091 4,74
2 (ГЧ) 0,018 1,0 0,18 98,80 0,000182 0,01 5,56
3 (ГЧ) 0,018 0,98 0,18 98,82 0,000182 0,0099 5,44
4 (почва) 0,016 1,17 0,16 98,65 0,000162 0,01 7,31
Как видно из таблицы, массовая доля 235U в топливе 4-го блока (в «горячих» частицах)
составляет 0,9 - 1,17 %. Но, при альфа-спектрометрических измерениях концентраций 235U,
из-за высоких погрешностей (± 30 - 60 %) [6], отделить в грунтовых водах «чисто»
природный уран от смеси топливного и природного урана не всегда представляется
возможным. Кроме того, в отдельных случаях в образцах собственно ядерного топлива 4-го
блока ЧАЭС [см. 5] соотношения 235U/238U могут быть практически равны природному
(0,00720). Хотя в этом же образце соотношения массовых концентраций 234U/238U равно
0,00014 ± 0,00004, что соответствует отработавшему ядерному топливу 4-го блока ЧАЭС.
Для проб почв из ближней зоны соотношения активностей 234U/238U изменяются от
1,69 до 3,06 [5].
Н. И. ПАНАСЮК
________________________________________________________________________________________________________________________
ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 13 2010 130
Характеристика распределений изотопов урана в блочных водах. Максимальное
содержание топливного урана в блочных водах в 2007 г. составило 0,012 г/л [7].
Массовые доли изотопов урана в блочных водах приведены в табл. 3 [8].
Таблица 3. Среднее значение массовых долей изотопов урана в пробах блочних вод
Изотопный состав и соот-
ношения урана
234U 235U 236U 238U 234U/238U 235U/238U 235U/236U
Массовая доля (%), массовые
отношения
0,0152 1,095 0,185 98,71 0,000154 0,011 5,92
Из приведеного выше можна сделать следующие выводы:
присутствие 236U однозначно указывает на загрязнение подземных вод топливным
ураном;
на присутствие топливного урана в подземных водах могут указывать повышенные
концентрации 235U;
на присутствие топливного урана в грунтовых водах локальной зоны объекта «Укры-
тие» могут указывать и отношения активностей (или массовых концентраций) 234U/238U,
превышающие природное соотношение, равное 1, что характерно для топливного урана.
Экспериментальная часть. Определения концентраций урана в подземных водах с
2005 г. осуществлялись альфа-спектрометрическим методом, так как в НРБУ-97 приводятся
допустимые концентрации урана (кроме 236U) отдельно по каждому изотопу, выраженные в
единицах активности Бк/м3. До этого концентрации урана определялись лазерно-люминес-
центным методом. Определения объемных активностей урана в пробах подземных вод
выполнялись в лаборатории отделения ядерной и радиационной безопасности Института
проблем безопасности АЭС НАН Украины.
Уран в пробах воды определялся на восьмиканальном альфа-спектрометре фирмы
EG&G ORTEC OCTETE PC с полупроводниковыми кремниевыми детекторами серии BU-
017-450-100 ULTRA с эффективностью регистрации 25 % при расстоянии от источника
12 мм. Определения выполнялись после ионнообменного выделения. Для определения хими-
ческого выхода урана вносилась метка 232U. Подготовка проб воды заключалась в последова-
тельном фильтровании через бумажный фильтр «белая лента», мембранный фильтр с
размером пор 0,2 мкм. Потом проводилось упаривание проб объемом 1,5 - 2 л до влажных
солей. Далее озоление органических составляющих выполнялось обработкой сухого остатка
концентрированной НNO3 с добавлением Н2O2. Погрешность определения 235U составляет 30
- 60 %. Погрешность определения активности 234U и 238U находится в пределах 15 - 30 %.
Энергетическое разрешение равно 19 кэВ на линии 5486 кэВ (241Am).
За время наблюдений 1996 - 2007 гг. в рамках радиогидроэкологического монито-
ринга объекта «Укрытие» значения концентраций урана в грунтовых водах зафиксированы в
пределах от 0,003 до 356 мкг/л.
Аномально максимальное значение концентрации урана (356 мкг/л) были приурочены
к пробам из скважины 3-Г и относятся к марту 1997 г., когда во всех скважинах группы «Г»
неожиданно возросли объемные активности радионуклидов.
За исключением вышеприведенного случая, максимальные концентрации урана в
грунтовых водах не превышали 10 - 26,1 мкг/л.
Высокие концентрации урана в пробах подземных вод приурочиваются к трем
участкам и фиксируются в пробах из скважин:
1-2А, 1-3А, 4-2Г, 4-3А, 8-1А, 1-4А, 9-2А и 9-3А, С-3Б, расположенных на первом
уступе каскадной стены и севернее локальной зоны объекта "Укрытие". Все эти скважины
расположены ниже по потоку грунтовых вод от объекта "Укрытие";
С-11, пробуренной у западной стены 3-го блока ЧАЭС;
С-16А, С-16Б, С-23А, С-24, 7-1А, расположенных в районе напорного бассейна 2-й
очереди ЧАЭС южнее машинного зала ЧАЭС. Вероятно, это произошло за счет потерь воды
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ УРАНА В ПОДЗЕМНЫХ ВОДАХ
________________________________________________________________________________________________________________________
ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 13 2010 131
из напорных бассейнов в период их эксплуатации. Вместе с тем по данным скважинам
нельзя исключить влияние процесса растворения природного урана из щебня изверженных
пород, который использовался для приготовления бетона сооружений отводящего и под-
водящего каналов, машинного зала и пр., которые затоплены грунтовыми водами.
Таким образом, и в данном конкретном случае возникает проблема идентификации
природы загрязнения грунтовых вод ураном.
Одним из путей поступления урана в безнапорный водоносный горизонт являются
инфильтрационные воды и вода верховодки. Радиоактивное загрязнение верховодки и
инфильтрационных вод формируется за счет растворения и выщелачивания радионуклидов
из частичек ядерного топлива, выпавшего во время аварии и захороненного в грунтах при
формировании послеаварийной техногенной насыпи. Как видно из рис. 1 и табл. 4, для
инфильтрационных вод и верховодки соотношения 234U/238U превышают природные соотно-
шения и изменяются от 1,37 до 2,08. Кроме того, в пробах воды из зоны аэрации присут-
ствует 236U, не встречающийся в природных условиях и являющийся четким репером
топливного урана. На присутствие топливного урана в воде верховодки также указывают
повышенные концентрации 235U (см. табл. 4).
Рис. 1. Альфа-спектр урана, выделенного из инфильтрационных вод (зона аэрации).
Таблица 4. Изотопный состав урана в пробах инфильтрационных вод и из верховодки
№ скважины Концентрация, мкг/л 238U, Бк/л 236U, Бк/л 235U, Бк/л
234U, Бк/л А(234U)/A(238U)
4-2н 5,3 0,054 0,0017 0,0028 0,089 1,65
4-2н 4,9 0,06 < МДА* 0,0029 0,082 1,37
ЗА2 Кол-1 2,7 0,0332 0,0051 0,0019 0,069 2,08
ЗА1 Кол-1 21 0,2588 0,0321 0,0136 0,534 2,06
* Минимально детектируемая активность.
В грунтовых водах активности 236U ниже МДА, а концентрации 235U хотя и повышен-
ные по отдельным пробам по сравнению с природными соотношениями, но эти значения
находятся в пределах погрешностей измерений (30 - 60 %). Кроме того, как приведено выше,
в отдельных случаях массовая доля 235U в ядерном топливе 4-го блока ЧАЭС соответствует
природному урану. Поэтому, на наш взгляд, повышенные концентрации 235U не могут
служить надежным признаком присутствия топливного урана в подземных водах на
промплощадке ЧАЭС.
Н. И. ПАНАСЮК
________________________________________________________________________________________________________________________
ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 13 2010 132
С целью идентификации топливного урана в подземных водах рассмотрим рас-
пределение соотношений активностей 234U/238U в пробах грунтовых вод (рис. 2). На рис. 2, а
показана гистограмма распределения отношения 234U/238U для всех имеющихся проб, полу-
ченных для всех скважин. Значения распределены в достаточно широком интервале и име-
ются пробы, которые можно отнести к природному
урану (интервал 0,95 – 1,05), а также наблюдается
значительное количество проб с отношением, зна-
чительно превышающим 1, что нами связывается с
присутствием топливного урана в подземных
водах. Среднее значение соотношений активностей
234U/238U в пробах подземных вод по всем скважи-
нам составляет 1,23, что превышает соотношения
для природного урана (равного 1, см. табл. 1).
Несмотря на не очень большое число измерений,
эту гистограмму явно нельзя рассматривать как
разброс значений вокруг некоего среднего. Она
имеет асимметрию в сторону больших значений,
что вряд ли можно приписать ошибкам измерений.
Имеется, однако, возможность разделить на-
блюдательные скважины на две группы: "глубо-
кие", фильтровая колонна у которых размещена в
нижней части водоносного горизонта и которые
расположены с южной стороны объекта "Укры-
тие", и "мелкие", фильтровая колонна у которых
размещена в верхней части водоносного горизонта.
Эти скважины расположены с северной стороны
объекта "Укрытие", ниже по потоку грунтовых вод.
Если рассмотреть отдельно результаты для "глубо-
ких" скважин (рис. 2, б) и отдельно для "мелких"
(рис. 2, в), то оказывается, что суммарная диаграм-
ма (рис. 2, а) распадается на две части. Причем
значения отношений, сгруппированные вблизи
единицы, принадлежат пробам из "глубоких" сква-
жин, а все повышенные отношения относятся к
"мелким" скважинам.
Среднее значение отношения активностей
234U/238U для "глубоких" скважин равно 1,02, для
"мелких" оно выше - 1,32 (табл. 5). Определим
теперь, насколько значимо это различие, т.е. какова
неопределенность в определении этих средних зна-
чений. Для этого воспользуемся так называемым
методом бутстрапа [9], который позволяет выпол-
нять такие оценки по единственной выборке.
Результатом такой процедуры является гистограм-
ма возможных средних значений, ширина которой
и есть искомая неопределенность. Полученные
этим методом гистограммы распределения средних значений для "глубоких" и "мелких"
скважин показаны на рис. 2, г, д. Из них ясно следует, что различие между полученными
средними значениями далеко выходит за рамки неопределенностей их определения. Отсюда
можно также сделать вывод, что если отношение активностей 234U/238U превышает 1,1, то это
свидетельствует о присутствии в воде топливного урана.
. .
Рис. 2. Гистограммы: а - в - распределения
соотношений активностей 234U/238U
в пробах подземных вод в районе объекта
«Укрытие»; г, д – распределения
определенных методом бутстрапа средних
значений.
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ УРАНА В ПОДЗЕМНЫХ ВОДАХ
________________________________________________________________________________________________________________________
ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 13 2010 133
На рис. 3 показана карта распределения отношения 234U/238U по территории локальной
зоны объекта "Укрытие", построенная по результатам анализируемых измерений. Видно, что
повышенные (1,1 - 1,86) соотношения активностей 234U/238U по «мелким» скважинам
преимущественно приурочиваются к участкам севернее объекта «Укрытие» и к участкам,
непосредственно примыкающих (скважина С-11) к зданию 2-й очереди ЧАЭС (3-й и 4-й
блоки). Этот результат является очередным независимым экспериментальным доказательст-
вом того, что радионуклидный состав подземных вод выше и ниже по потоку от объекта
"Укрытие" различен и наиболее логичным объяснением этому является вытекание во
внешнюю среду высокоактивных блочных вод. Как видно из табл. 5, среднее значение по
скважине 4-Г еще выше и составило 1,46. Интерес к скважине 4-Г обусловлен тем, что на
протяжении последних трех лет объемная активность 90Sr в пробах из этой скважины
увеличилась на два порядка и причиной этому было признано влияние выхода блочных вод в
окружающую среду [10]. Т.е. было основание предполагать наличие топливного урана в
пробах из скважины 4-Г, что и подтверждается соотношениями 234U/238U, находящимися
преимущественно в пределах 1,07 - 1,93. Данные участки практически совпадают с пред-
полагаемыми местами выхода блочных вод из объекта «Укрытие» в окружающую среду [11,
12], хотя нельзя исключить и влияние инфильтрационных вод. При этом, как видно из рис. 3,
распределение соотношений активностей 234U/238U в пробах из скважин, расположенных
южнее машинного зала, не превышает 1,1, что соответствует природному урану, хотя вало-
вые концентрации урана на этих участках достигают значения 20,6 мкг/л.
Рис. 3. Распределение отношений активностей 234U/238U в пробах грунтовых вод
(для «мелких» наблюдательных скважин).
Для «глубоких» наблюдательных скважин (скважины 1-3А, 4-3А, 1-4А, 9-3А), распо-
ложенных севернее объекта «Укрытие» рядом с вышеприведенными «мелкими» скважина-
ми, отношение активностей 234U/238U соответствует природному урану и изменяется в пре-
делах 0,94 – 1,08. Т.е. миграция топливного урана с блочными водами еще не достигла
средней части водоносного горизонта.
Подобная ситуация обнаруживается в пробах из скважин 12-1А, С-16Б, 7-1А, облада-
ющих высокими концентрациями урана (4,55 – 26 мкг/л). Отношения активностей 234U/238U
составляют 1,02 – 1,07 , что с учетом погрешностей определения соответствуют соотноше-
нию активностей 234U/238U для природного урана. Данные скважины расположены южнее и
выше по потоку грунтовых вод от здания машинного зала ЧАЭС. Т.е. влияние топливного
урана не привело к заметной деформации природных изотопных соотношений в грунтовых
водах на данном участке в отличие от участка, расположенного ниже по потоку грунтовых
вод от объекта «Укрытие», где в качестве основного источника радиоактивного загрязнения
грунтовых вод выступают высокоактивные блочные воды.
Н. И. ПАНАСЮК
________________________________________________________________________________________________________________________
ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 13 2010 134
Таблица 5. Распределение изотопов урана в пробах подземных водах из наблюдательных
скважин, расположенных ниже по потоку от объекта «Укрытие»
№
скважины
Концентрация
урана, мкг/л 238U, Бк/л 236U, Бк/л 235U, Бк/л 234U, Бк/л
А 234U/A
238U
209 6,30 0,0810 <МДА 0,0034 0,0860 1,06
209 2,2 0,027
<МДА
0,0011 0,028 1,04
51 1,10 0,0130
<МДА
0,0007 0,0150 1,15
51 0,86 0,011 <МДА 0,00055 0,013 1,18
4-Г 0,94 0,0116 <МДА 0,0005 0,012 1,07
4-Г 1,3 0,0160 <МДА 0,0008 0,023 1,46
4-Г 0,95 0,0117 <МДА 0,0006 0,015 1,27
4-Г 0,41 0,0051 <МДА 0,0002 0,006 1,23
4-Г 0,11 0,0014 <МДА 0,0001 0,0024 1,77
4-Г 0,11 0,0014 <МДА 0,0001 0,002 1,76
4-Г 0,21 0,0025 <МДА <МДА 0,0029 1,16
4-Г 0,046 0,00057 <МДА <МДА 0,0011 1,93
4-Г 1,4 0,018 <МДА 0,0009 0,027 1,50
50 0,42 0,0052 <МДА <МДА 0,0061 1,17
69 3,20 0,0390 <МДА 0,0016 0,0460 1,18
69 1,70 0,021 <МДА 0,0010 0,0240 1,14
Среднее значение 1,32
Среднее значение по скважине 4 - Г 1,46
Выводы
Из вышеприведенного можно сделать вывод: о присутствии топливного урана в
подземных водах промплощадки ЧАЭС можно судить по соотношению активностей
234U/238U, превышающих значение 1,1 - 1,15. Особенно это актуально для проб, концент-
рации урана в которых невысокие и нет возможности достоверно оценить массовые долевые
соотношения 235U и 236U при альфа-спектрометрических измерениях.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Иванов И.А., Постовалова Г.А., Дрожко Е. Г. Миграция урана и трасурановых элементов в
подземных водах района размещения открытого хранилища жидких радиоактивных отходов оз.
Карачай // Вопросы радиационной безопасности. - 2005. - № 1. - С. 23 - 34.
2. Токарев А. Н., Щербаков А. В. Радиогидрогеология. – М.: Госгеолтехиздат, 1956. – 265 с.
3. Чалов П.И. Изотопное фракционирование природного урана. - Фрунзе: Изд-во «Илим», 1975. -
236 с.
4. Щербин В. Н., Криницын А. П., Стрихарь О. Л. Определение 235U в водопотоках объекта
«Укрытие» // Радиохимия. - 2000. - Т. 42, № 3. - С. 281 - 283.
5. Пазухин Э. М., Рудя К. Г. Изотопный состав урана в ЛТСМ 4-го блока и в выпадениях ближней
зоны Чернобыльской АЭС // Там же. - 2002. - Т. 44, № 6. - С. 564 - 568.
6. Одинцов А. А., Хан В. Е., Краснов В.А., Пазухин Э. М. Радионуклиды в грунтовой воде наблю-
дательных скважин локальной зоны объекта «Укрытие» // Там же. - 2007. - Т. 49, № 5. - С. 467 -
472.
7. Контроль неорганизованных выбросов из объекта "Укрытие": (Заключит. отчет о НИР, договор
№ 249/01) / ИПБ АЭС НАН Украины. - Чернобыль, 2007.
8. Одинцов А. А., Пазухин Э. М., Хан В. Е. Методика одновременного определения содержания
урана и трансурановых элементов в грунтовой воде и жидких радиоактивных отходах объекта
«Укрытие» // Радиохимия. - 2005. - Т. 47, № 5. - С. 467 - 471.
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ УРАНА В ПОДЗЕМНЫХ ВОДАХ
________________________________________________________________________________________________________________________
ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ ВИП. 13 2010 135
9. Davison A. C., Hinkley D. V. Bootstrap methods and their application / Cambridge University Press,
1997. – 592 p.
10. Акт № 18/8-18 (ЦРБ) расследования превышения величины контрольной концентрации 90Sr в
наблюдательной скважине 4-Г. ГСП «Чернобыльская АЭС, ТО, инв. № 19 от 03 04 2006 г.
11. Радиогидроэкологический мониторинг в районе объекта «Укрытие»: (Отчет о НИР) / Ин-т
проблем безопасности АЭС НАН Украины. Научно-инженерный центр радиогидрогеоэкологи-
ческих полигонных исследований НАН Украины. – К., 2007.
12. Панасюк М. І., Скорбун А. Д., Павлюченко Н.И. Использование спектрометрического гамма-
каротажа при анализе источников радиоактивного загрязнения подземной среды // Зб. наук.
праць Ін-ту ядерних дослід. - 2005. - № 1(14). – С. 144 – 149.
РОЗПОДІЛ УРАНУ В ПІДЗЕМНИХ ВОДАХ ПРОММАЙДАНЧИКА ЧАЕС
М. І. Панасюк
У статті показано, що ознакою наявності в підземних водах проммайданчика ЧАЕС паливного
урану може бути відношення активностей 234U/238U, що перевищує значення 1.1.
Ключові слова: проммайданчик ЧАЕС, підземні води, паливний уран, відношення активностей
234U/238U.
DISTRIBUTING OF URANIUM IN UNDERGROUND WATERS OF INDUSTRIAL
SITE OF CHNPP
M. I. Panasyuk
In this article it is shown, that a presence of fuel uranium in underground water of industrial site of
ChNPP can be ratio of 234U/238U activity that exceeds a value 1.1.
Keywords: industrial site of ChNPP, underground water, fuel uranium, ratio of 234U/238U activity.
Поступила в редакцию 07.07.09
|