Техногенные радионуклиды и строительные материалы
В результате аварии на Чернобыльской атомной станции в 1986 году было выброшено в окружающую среду искусственных радионуклидов с общей активностью около 51018 Бк [1]. Испытания ядерного оружия, которые особенно широко проводились в 1954-1962 годах, оцениваются общей мощностью взрывов свыше 138 Мт и образованием таких искусственных радионуклидов, как стронций-90 с общей активностью 52,181016 Бк и цезий-137 с активностью 88,411016 Бк. К тому же основная масса продуктов ядерных взрывов находится в северном полушарии при максимальном содержании в зонах 30-50о с.ш. [2], т.е. накладывается на чернобыльское загрязнение.
После распада короткоживущих радионуклидов (через 1-2 года) основу радиоактивного загрязнения составляет цезий-137. В общем радиационном фоне его доля существенна и составляет 50-65%, далее следует стронций-90 (его вклад в радиационный фон - 5-10%). Хотя загрязнение (плотность загрязнения по цезию-137 достигает 7,5 МБк/м2) носит локальный характер в масштабе России, его вклад в суммарную активность искусственных радионуклидных загрязнителей на территории страны существенно превышает общую активность глобальных выпадений.
Территория юго-западных районов Брянской области после аварии на ЧАЭС особенно сильно пострадала от радиоактивного воздействия. Радиоактивному загрязнению подверглись огромные площади, в том числе месторождения строительных материалов [3, 4] и древесина [5].
Вскрыша (почвенно-растительный слой) характеризуется большим разбросом по содержанию цезия-137 (до 10000 Бк/кг) в зависимости от расположения. Удаление загрязнённого слоя толщиной 0,2-0,5 м обеспечивает снижение экспозиционных доз с 260-350 мкР/ч до 20 -21 мкР/ч [6], что даёт возможность получения радиационно чистых строительных материалов, не содержащих техногенные радионуклиды.
Это подтверждает анализ средних значений содержания цезия-137 в строительных материалах и промышленных отходах (табл. 1-3).
Таблица 1.
Содержание цезия-137 в сырьевых материалах и готовых изделиях в юго-западных районах Брянской области
п/п
Наименование материала
Место отбора
Цезий- 137, Бк/кг
Клинцовский район
1
Песок кварцевый
Карьер Смолевичский
6,3+0,4
2
Песок кварцевый
Завод ЖБИ
8,0+0,5
3
Песок кварцевый
Карьер Кошачья гора
1,5+0,1
4
Глина синяя
Карьер кирпичного завода
3,1+0,2
5
Глина красная
Карьер кирпичного завода
1,3+0,1
6
Кирпич керамический
Клинцы, кирпичный завод
10,3+0,8
7
Кирпич силикатный
Клинцы, завод силикатного кирпича
7,5+0,5
g
Гипсобетон
Клинцы, завод ЖБИ
1,4+0,2
9
Бетон тяжёлый М 200 В 1 5
Клинцы, завод ЖБИ
8,8+0,6
10
Грунт
Клинцы, строительная площадка жилого дома
12,5+0,9
Красногорский район
11
Глина красная
Беседьский карьер
7,0+0,5
12
Кирпич-сырец (керамический)
Красногорск, завод керамического кирпича
6,0+0,4
13
Кирпич керамический
Красногорск, завод керамического кирпича
4,9+0,3
Таблица 2.
Средние значения содержания цезия-137 в строительных материалах Брянского и других регионов
п/п
Наименование
Цезий- 137, Бк/кг
1.
Керамзитобетон, г. Брянск
2,2+3,3
2.
Кирпич силикатный, г. Брянск
14,3+3,7
3.
Кирпич керамический, г. Брянск
16,9+5,2
4.
Арболит на опилках, г. Брянск
1.8+6,1
5.
Золобетон, г. Брянск
1,7+5,7
6.
Раствор М 50, г. Брянск
3,3+2,9
7.
Перлитобетон, г. Брянск
3,3+3,7
8.
Газобетон, г. Брянск
3,2+2,9
9.
Асфальтобетон песчаный, г. Брянск
2,4+3,2
10.
Портландцемент ПЦ 400-Д20-Н, Мальцовский портландцемент, Брянская область
6,8+4,7
11.
Плитка керамическая облицовочная, ОАО «Керамин», г. Минск
3,3+5,4
12.
Портландцемент ПІД 400-ДО-Н, ОАО «Осколцемент», г. Старый Оскол
12,1+4,4
Таблица 3
Средние значения содержания цезия-137 в промышленных отходах Брянского региона
п/п
Наименование
Цезий- 137, Бк/кг
1.
Опилки сосновые
12,5+3,4
2.
Отработанные формовочные смеси, сталелитейный завод
12,2+4,2
3.
Шлак отвальный, сталелитейный завод
13,2+3,7
4.
Зола Брянской ГРЭС
3,2+2,8
5.
Резиновая крошка с автопокрышек
11,0+5,0
6.
Нефтегрунт, Унечский район
10,3+3,3
7.
Костра конопли, г. Клинцы
289,8+19
8.
Глауконитовый песок, фосфоритный завод
1,3+2,8
9.
Шлам ОАО «Литий»
1,6+3,1
10.
Керамзитовая пыль, завод керамзитового гравия
1,4+2,6
Измерения проводились на гамма-спектрометрическом комплексе с полупроводниковым детектором типа ДГДК-80 в стальной защите. Собственный фон детектора в диапазоне энергий 100-3000 кэВ составляет 5,8 с-1. Энергетическое разрешение спектрометра - 2,5 кэВ при = 1,332 МэВ (Со60). Программное обеспечение комплекса позволяет выделять гамма-линии в аппаратурном спектре, производить их идентификацию, расчет удельных активностей проб, определение погрешностей.
Анализ таблиц (1-3) не позволяет получить закономерности распределения цезия-137 в зависимости от видов строительных материалов или их компонентов, что связано в первую очередь с неравномерностью выпадения цезий-137 и загрязнения отдельных территорий и, соответственно, карьеров.
То, что авария на ЧАЭС коснулась других регионов, подтверждается присутствием цезия-137 в портландцементе ОАО «Осколцемент» и керамической плитке ОАО «Керамин» (г. Минск).
Основными факторами, определяющими накопление цезия-137 и стронция-90 в древесине, является видовая принадлежность, условия произрастания и биологическая доступность радионуклидов [5]. По степени загрязнения древесины выделен ряд: берёза, дуб, осина, ольха, сосна. Древесина этих пород широко применяется в строительстве. Наибольшей загрязнённостью обладает кора деревьев, листья и хвоя. Древесина загрязнена меньше.
ГОСТ Р 50801 -95 [6] и ГН 2.6.1670-97 [7] устанавливают следующие допустимые значения удельной активности стронция-90 и цезия-137 (табл. 4).
Таблица 4.
Допустимые значения удельной активности стронция-90 и цезия-137 в древесных материалах
Наименование продукции
Допустимая удельная активность, Бк/кг
стронций-90
цезий- 137
1. Древесина деловая (лесоматериалы круглые неокоренные для выработки пиломатериалов и заготовок для различных отраслей промышленности)
5,2103
1,1103
2. Древесина деловая (лесоматериалы круглые окоренные для выработки пиломатериалов и заготовок для различных отраслей промышленности)
5,2103
3,7103
3. Дрова для отопления
7,0102
0,74102
4. Древесное технологическое сырье для переработки, древесные полуфабрикаты различного назначения
2,3103
1,9102
5. Пиломатериалы. Заготовки и изделия деревянные для различных отраслей промышленности
2,3103
1,9102
6. Изделия из древесины и древесных материалов
5,2102
1,9102
Загрязнённость древесины техногенными радионуклидами зависит от плотности загрязнения почвы цезием-137. Для сосны при одном и том же диапазоне изменения плотности загрязнения почвы цезием-137 интенсивнее всего его концентрация нарастает в лубе, менее всего она изменяется в древесине. В противоположность сосне для ели с изменением плотности загрязнения почвы интенсивнее всего возрастает концентрация цезия-137 в древесине и менее всего в коре. Обследования насаждений берёзы показали, что во всех частях её ствола концентрация цезий-137 нарастает почти пропорционально нарастанию плотности загрязнения почвы, что у других пород выражено значительно слабее. Более всего различается концентрация цезия-137 в различных частях ели, а менее всего - у осины [5].
Для строительных материалов техногенные радионуклиды не нормируются. При этом подразумевается их полное отсутствие. Применение строительных материалов, содержащих естественные и техногенные радионуклиды, может привести к дополнительному облучению населения.
Шевелева (Касьянова) Ксения мошенница! 2010-05-30
Шевелева (Касьянова) Ксения мошенница!
Похожие записи: