Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Динамика и прогноз миграции радионуклидов в окружающей среде на территориях, загрязненных вследствии аварии на ЧАЭС

ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации по теме "Динамика и прогноз миграции радионуклидов в окружающей среде на территориях, загрязненных вследствии аварии на ЧАЭС"

ДИНЛМ1КА I ПРОГНОЗ ,.11ГРАШ1 РАДЮНУКЛ1ДШ В НАВКОЛИШНЬОМУ СЕРЕДОВЙЩ1 НА ТЕРИТОР1ЯХ, ЩО ЗАБРУДНЕН1 ВНАСЛ1ДОК АВАРЙ НА ЧАЕС

Спешал!>н1сть 11.00.lt -охорона мавколншнього серсдовшца, раЦ1ональие гшкористаикя природггих рссурав.

АВТОРЕФЕРАТ дпссртаЦ|Т па здобуття паукового ступепя ' кандидата техн!чиих наук.

Кшв - 1994

Дисертафя е рукопис.

Робота виконаиа в в1дд1л] дозиметр» та рад1ащйно1 Ншии Наукрвого центру рад1ацШ1101 медидини АМН Украйш.

Науков1кср1еннки: 1. доктор ф13ико:математцч!1их наук, професор Л1ХТАРЬОВ Ьтля Ароноздч 2. доктор (ИрлоПчин* наук ЛОСЬ 1ва» Павлович • Офщшш опрнеити: 1. доктор медичиих наук,

СЕРДЮК АндрШ Михайлович 2, кандидат фзнкр-математичних наук

ПОЯРКОВ Виктор ОлсксШовИч ♦

Пров1дна ррганДзаци!: Институт проблей модеяювання в еиергаиги АН Украгаи, м. |<и1в

Захист в!дбудеться ... " " 1994 р. о 1430 на аапданш

спец1ал1зовано! вчеио! рада Д.01.02.(ИКи1вського прлгтехШчного шституту за адрссою:

252057. М- Ки 10-57, проспект Перемоги 37, корп. 4, кшн. ИВ.

3 днсертац}еш можна . озиайомитися у б1бл!отещ Ки1вського полпехн1чного «гституту.

Автореферат розклаиий'",_""__" 1994 р.

ВЦгукИ на автореферат у. двох нрим1рниках за шдиисом, затвердженим печаткою, прохацна иадсилати за адресою: 252057, м. Кшр-57, проспект Перемоги 37, КШ, Вчера рада.

Вченив сёкретар спсщалиованоГ Ср{бшш Л.€.

вчено! ради

ЗАГАЛЬНЛ ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуалып'еть робота. Авароя на Чориобнльськш атомшй електло-станци спрнчинила забруднення pi3H0MaiiiTiumH радшпушндами великоТ частшш територи УкраГни, що обумовпло дода^кове pajtianifiiie опромшения i призврло до зб1льшеи11" pa,iiani иного ризику населения, що мешкае на них територюх.

• Суттев! яысщ га кЛльккт BisMimmcTi параметров забруднення терн-Topiît внаслодок^аварп на ЧАЕС шд о1дпов1'диих параметрш, що харзктеризу-ють Bi^oni прсцедентп радтактивно. о забруднення, актуалЬували проблему внвчеикя закокомфкастсй формупашгя радшеколапчгки ситуапн та îî прог-нозуваиня э метою оптпм!заци системн |>a/tianUiimro захисту населения.

Одним з rrpoBiflintx rtporteciB, то вганачае динамгку радг'аш'йноГ ситуаца i, в1дпсв1д!!0, динамшу формупання доз опромп''ння населения в умовах, що склалися пнас.'пдок aBapiî на ЧАЕС, е вертикальна Mirpaitia рад1онукл1д!в в rpyiiîi.

Отже, метою роботн е наукове обгруптування та розробка модел'1 Mirpauiï рад1онукл1Д1В в rpynti за вшповшмих до чорнобильсько! ciiTyauiï умов. Для досягнення uief мети внр1шувались так! задач!:

1. Обгруптування i вдосконаленйя методичного, апаратурчого та ¡нструментального забеэ..ечення Д0СЛ1ДЖень по вивченнга вертикально! Mirpauiï рад1оиукл!д1в в rpyirri;

2. Вивчення закономерностей вертикально! Mirpauiï радюнуклдав на pi3HOMaitiTHHx за типами rpyiiTÎB та властивостямн забруднення TcpinopiHx; .

3. Ошнка можливостей застосування ¡снуючих моделей повед^ки рал.1 отtуiл.|п в грунт! за умов, щ склалися впасл1док aBapiî на ЧАЕС;

4. Наукове обгруптування i розробка fiMOBipuociioî модел! вертикально! Mirpauiï радюнушйдш в грунт!; ^

5. Визначення за резульатамн натурипх досл1'джепь значить параметров м оде л i та ïï верифокашя з оцшкою иадшнссп i точность

Наукова новизна. Обгруптовано i впроваджено нову методику выбору проб rpyiiTis для вивченкя вертикально! Mirpauiï- радюпуклМв* з урахуванням диспсрсност! випадн1Ь в залежное^ вод Е)дстат до ЧАЕС. Вивчено дтгамту Mirpauiï радтнукл1дт aBapiiinoro походжения. па Tcp.nopiHx з pi3HiiMH типами грунтов ira ф!зико-х1м1чнпм спектром рад'юактивних щпгадть. Запропоновано ймов'орносний подход до апал1тичного представления ролпод(лу радюнуклшв л грунт! за-глибипою. Внзначено явний вигляд фуикшй ймовориосноо моделi Mirpauiï радюнуклшв в rpyini, энайден! значения параметров nieï моделг для pianux за

властмвостями поведпши радшну1сидш в грунт! ситуацШ.

Практична цшшсть. Запропонованнй вдосконалений 1 метрумелт для вщбору проб грунту, Складена програма для розрахунку на Г1ЕОМ значень ппаметр^в аналпично! модел1 М1граци радшнуклщв в групп; розрахунку прогнозу вм(сту радюнуклдаи в ршшх за глибиною шарах грунту та зменшення р1вня потужноей експозищйно! дозн випромшення. Розраховашш прогноз мдрацн радюнуклдав в цишнних грунтах для забрудненцх територш.

На захист виносяться основш положения.

1. Нов1 методичш П1Дходи та шетрументальне обладнання по шдбору проб грунту для вивчення вертикалыюГ мараца радшнуклдав.

2. Результати дослщжень дшшпки розпод1лешш радюнуклшв на забрудненпх виасл^док авари на ЧАЕС цишнних територ1ЯХ в р^зних за типами грунтах.

3. Наукове обгрунтування та розробка Ймошриосно! моделг вертикаль: и М1грацИ радюнукладв в грунт! для ситуацИ, що склалася внаслщок аварц на ЧАЕС.

4. Оптнкпзацш процедура розрахунку значень параметр!в ймошрнос-но1 модел1 вертикально! Mirpa.nu радшнуклдав в грунти

5. Прогноз динамн«! доз зовншшього опромшення населения, що мешкае на забрудненпх внаслщок авара на ЧАЕС територ1ях.

Апробация робота. Основш результат!! роботи доповдались на республжанськпх та М1жп;,1,одних конференщях у Киев! (1987, 89, 91, 92, 93 рр.), Гомсл1 (1989, 90 рр.), Вщш (1989 р.), Зеленому Миа (1990 р.), Мшську (1991 р.) та Ч1161 (Япошя, 1994 р.), разом - 21 допов1дь.

Публ!кацп. Змшт дисергацшно! роботи викладений в 31 друкованш пращ, в тому числ! в 5 шоземиих виданнях 1 3 наукових журналах

Структура та об'ем роботи. ДисертацШна робота викладена на сторшках 1 складаеться. з вступу, чотирьох глав, висновшв та перелшу цитованоТ л1тератури, включае рисунк'ш та ' таблнць. Список ;атсратури складаеться з 145 наймеиувань, в тому числ1 44 шоземиих.

ОСНОВНИЙ ЗМ1СТРОБОТИ

Проведено детальний анапгз литературных джерел про етапи та особливосл формування радюактивного забруднення територш теля авари на ЧАЕС; спектралышй склад та ф|зико-Х1м1ч1н форми радюактивних випадшь; ландшафгш, рельефш, к/аматичш характеристики забрудненпх територШ та осо6ливост1 1х грунт!в з точки зору впливу на швидк'1сть

\

MirpauiiÎHHx nponecin повсдшки pa;nonyK.4i/ii

Псрел1че1П факторл, що внлипають па 3Miny pa/uaiiiiinoï ситуаци в умовах, що склалнся впасл!док anapiî ira ЧАЕС. Показано, що по : юнш .ni першого року шсля aBapiî динам! ку радшекрюпчного стану забруднених тернторгй пизначае процсс вертикально! Mirpauiï радюнукл'|дш в грунтк

За даиими л'перэ.^ ри розглянут'1 основ»! парамстри як радюактпвних пипадшь, так i забруднених територШ, в тому числ1 i параметрн гругтв, що вплияають на 3mîct та шпидк!сть вертикально! Mirpauiï радюнуклцив.

ЗроблениК впеновок: р1зномаштиа динамика вмшту моб1Лышх форм раД10нукл)Д1В в piaiuix горизонтах групп в на ptanitx нанрямках i вдатанях в1д ЧАЕС, що ' обумовлена нешгзнячешпетю сшввшношень компонент радюактпвних внггадшь та ¡нтенсивност! ïx трансформаци в грунтах з ш'дмшними ф13нко-Х1м!чннмч характеристиками й мшералопчним складом, як) те й змппоготься з глибнною, а також р'!зка рЬшш;. чорнобильського забрудненпя В1Д глобальпих радюактишшх пипадшь актуал!зуе проблему oniHKti придатносп ¡снуючнх BapiaiiTÏb аналпичного представления форм BMicTy, мобМЬацц, переносу та локал1зац» радюнуклШв в конкретних геолопчних i ландшафтпо-геохМчннх умовах та вдосконалепня моделей вертикально! Mirpauiï радтпуюпд|'в в rpymi.

Резудьтатн чласних лосл1лжень. За результатами полереднього впвчення характеристик забруднення piaimx тернторШ i TiiniB грунпв пизначено mîcim для проведения досиджень (табл. 1), ' як\ з метою запоб1гання вплнву сезонних коливань nponecin, що внвчаються, па результат«, пиконувались тальки влику.

Випробоваио pisni методи пробовибору грунту i показано, що неруПн1в»1 по в^ношепню д грунту _ методи '' (наприклад, in-situ сггсктрпмстр1я) ненридапН для визначення значень косфипенпп багатопараметрично! анал1тичпоТ функцп Mirpauiï радшиукл!д1в. ,

В наступних /шслЬчженпях внкористовувався мето- в!дбору проб грунту з розд! ленням керну за глибнною ira шаря. Вдосконалена конструкц'я прнладу для шдбору Проб грунту, що являе собою роз'емннй цнлшдр з дзеркалыюга внутршшьою поверхнею i в1льним доступом до керну. Максимальна компрспя керна при його дотркит 25 см ne перевшцуе 0.75%.

Розраховано онтималын po3Mipri пього приладу для ■ эменщення методично! похпбки гмдбору, що визначаетьея: змнпенням геометр!! розр!зу при ni;ai-iCHHi шару грунту 1нд керну; енпучктга грунту; наявтетго розтшуто! Kopcnenoï системи в грунт», що особливо критично Для eepxnix mapiB.

Jlinifiiii парэметрн визначаються системою р!пнянь (1), шо тшпливае з ана.>шу rcoMerpif ш'дбору проб грунту (рис. О.

Таблица 1

Координата I головш характеристики мкць проведения досл)Джень

№ Коордннати ЦЦлынсть вииадшь,

реперно! шд ЧАЕС кБк •м-2 Тип рн Вмют

ТОЧКИ В)деталь, хм Налря-мок грунту гумусу, %

I 30 твде)п> 85 95 дерново- ШДЗОЛИСТИИ 5-5.5 5

11 30 швдень 90 95 торфовий заливний 4.5-5 8

III 60 твдень 44 15 П1щаний 6 1

IV 2 захщ 152000 120 дериово-шдзо^-стий 5.5 5

V ' 10 захщ 180 40 дерновий пвданий 5.5-6 2

VI 30 зах!Д 5600 45 дерново-ШДЗОЛИСТИЙ 5 4

VII 30 зах\д 530 45 дерново-ШДЗОЛИСТИЙ 5 2

VIII 200 зах1Д 80 5 торфово-бодотний 4.5 7

IX 200 захщ 75 5 дерново-тдзолистий 5 "5

X* захвд 20-40 - дерновий

Рис. 1. Г-омстр1я визначелня

оитимальних параметров в!дбору проб грунту.

¿аМ,

1/3

ят/прърсЛдв

дЬ =

де Ок - /цаметр керну;

Ч^де" т Мь." 1/3

.. П£0п . ЯРь.

(1)

Викиристаш результат, що шрнмаш в БаварН Нацюналышм шсгигутом радшшшого эахшпу, Шмеччпна, в рамках сшлышх дослщжень з НЦРМ Украши

лЬ Mh

Рь

- мппмальна толщина шару грунту, що в!дбираеться;

- похибка середнього для з.мшано! з п зразк!в репрезентативно! проби;

- маса зразка, яка вйзначаеться пито>. ,ю активШстю рад10нукл1д1в в пробах, що вйм^ргоються, 1 параметрами наяино! внм1рюваль(гоГ апаратурп;

- рйтома вага грунту;

Хф - аргукентЛнтеграла Лаплгк-а Ф(л^) =

0

2 (i*

Т*

- ефёктивний кут похпбкн bí; 'ору пробн.

За консервативною оцптою, зробленою по 91 зразку верхнього шару )адернованото грунту э розвннутою корсневою системою (репер VIII), а З1дтак i макспмальним значениям 0, при д1аметр! керну 5.2 см похибка :ереднього не иерепишуе 30% з достов1рн/стк> 0.95, якшо топщшга шару грунту складае не менше 1.03 см.

Розпод«леяня рад'юйулййв на ораних теритбрЫх в!доме i е р1вком!рним в межах глйбийи, що обробляеться. Отже, penepui майданчики ивляготь собою шлинн! Д1лянкн пасовшц чи лук!'в, на якнх природт'й процес wirpauií рад'юиуклШп вйзначае дштнку зптишчього опром<нення та коефМепТЬ переходу рад>^пукл1д(в э грунту до росл ш тост i.

ДЛя анвчснпя розподшу радюактнвност! по глибшн на.цнх дипянках проби грунту избирались на глибнну 10-15 см (в залежное™ в>д часу з моменту аварп, а в!дтак i глйбини м(граци) з розд!ленням на шари. 3 к«лькох зраэта кожного шару складалась в1дчов}дпа репрезентативна проба.

Для визначення кллькост! зразк!в, Ксобх1Днрх для приготувапня одн!еГ репрезснтатншшГ проби, внявлспо характер Диспсрсносп рад!оактипкого забруднейня в нежах реперних майданчик1в. Розпод1лення щ1лытст1 забрудиення описуеться логиормальним законом • (з параметрами ancnepcií О, мед!ани, Kpirepfa Колмогорова-Смирнова ProbKS), зпдно якого к!льк!сть 3pa3KiB N}, що змНпуються, полнила бути не менше 7 (табл. 2),

Табяиця 2 *

Параметри нер1вном1рност1 випад1нь ,37Cs на забруднених територ1ях

№ репера

Ki.lbKiCTb проб в експеримент!

Prob

KS

1-J7Cs, кБк'М"2 (медиана)

Ns (е.- 0.3; xt s= 0.95)

I

VI

VII IX

21 24

23 28

0.93 0.71 0.9998 0.98

85

5600 530

0.39 0.42 0.19 0.32

9 12 2 6

Вимфювання BMiciy резких радюнуклдав . в пробах грунту здшснювалось за эатвердженими методиками з застоеуванням високояысно! апаратури, м1жнародних еталон1в та кзл^бровочних зразюв. Яккгь i досишршсть спектрометричних результатов роботи П1дгверджена В звгсах МЛГАТЕ i документах. про здШсневия 1нтеркал1бровкй з вщповщними м1жнарод1шми науковими установами.

3 1987 року було вщбрано, BUMipeno bmict радюнуклщв та проанал^зовано 1340 репрезентативних зразмв грушу.

Визначимо, що Mirpauia радюнушида в rpyiffl оиисуеться аналогичною функщею часу t (роки) та глибини h (гсм~2) ошдыюеп розподшення

- 1' ' <*>'

активноcii q{h,t) (г1-см2), що задовольняе умовам нормировки jq(h,i}dJis 1.

BMiciy радионуклида в окремому uiapi груму Q (Бк-смг2) вйдгешдае штеграл щеГ функцп вщ верхнього до нижнього значения глибиаи шару,

За результатами вквчення динамши розпод4лу радшнукя|дев в грунт! внас;,;док глобальних. випадшь було запропонавано екшоненщальне представления Mirpan» (Костяицшов I.E., 1968, 1зраель Ю.А., 1967, MoiceeB A.A., 1972). . .

Проте, почииаючи з 4-го року теля авари на окремо'Ч територоях роз-. под1лення радюнуклшс вщр1знйеться вод експоненц1альим форми (рис. 2).

QM, рккг»

Рис. 2. Розпод1леши по глибии): 1 - 137Cs, pemp III, вересень 1991 p.; 134Cs, репер X, вересень 1?г>0 р. (4 - Gigelberg, 5 - Bab Aibling, в - Neuhetberg, ?- Aurach, 8 - Grafing).

Це обумовлеио тим, що чорнобильсью випадшня були одноразовими, а вивчений иказаними авторами розпод1л радшнукл1д1в в)дпов1дно експощлш акумулював безнерерши, хоча i з резною Ьиенсивнктю, випадшня впродовж

термину випробувань ядерно! зброТ в атмосфер!.

Подальший роэвиток моделювання вертикально! М1граци радю-нуклццв в грунт! базуёться на розв'язанн! р!вняння конвективпо-дифузШного переносу:

Ы Я? дк ш

де Б - коефийент дифузи, г2-см"4-рш"1;

V - коеф!ц1ент конвекци (конвективна швидюсть), г-см"2-р1к"'.

Рпненням.цього ршняния е фун.'щя, яку зпичаГшо пазивають гауааном:

При спроб! застосупатн модель (3) для апроксимацп одержаних нами результат розподьпу рад1оНукл!д1В в грунт! виг пилось, то для б)льш глибоких шар^в грунту (почннагочй з 1989 року шд 5.5 г-см"2 1 нижче) теоретичн! результати е пезм!нпо нижчими, тж даш иатурних дослщжень. На це вказуютЫ деяк1 автори (ОЬпик! Т., 1989, Кончин О., 1992).

Для усунення пелолШв модем! (3) буш запропоноват двохкамерн! модел), коли функция розподЫення радшнуклшв в групп визначалась сумою двох гаус1ан1В або гауЫайа та експоненти, тобто т.з. швидкою 1 повьтыюю компонентами, як!, мовляв, вГапопШають р'!зним Х1м1чним формам знаходжейня радюнукл^в в грунт!. Але за рпшем загально! енергп зв'язку 13отоп!В в тотальному поглинному комплекс! грунту юльюсть форм може бути як завгодНо великого 1 залежйть в!д ступени дегал1зац!Г,

Таким чином, к^ькктЬ в!дпов!дних компонент. анал1ТИч'ноТ функци м!грацн теж повинна бути необ еженою. А з зростанням галькост! В1Д-пов!дннх параметр!в Гх в!дтворюван(сть "з часом уявляеться вельми проблематичною.

Принциповою вадою модел! <3) при апроксимац'7 нею м!грацн чорнобильських радшнукладв е те, що вона по сут! в!дпов!дае випадку иереактивного переносу енергп чи речовиин в гомогенному та ¡зотропьому середовищ! (напрнклад, розповсюджеиня тепла в металО.

Однак, параметри грунту, що в!дпов!дають за трбцШпо-адсорбцЦпп процеси повед!нки радтнуклМв (кислотн)сть, гумус, волопсть, мЫеральний склад 1 тЛ.) в будь якому тип! группа змнуоготься з глибиною. Кр1м того, стпв1Дношешш р!зних х5м1чних форм вм!сту радшнукл5д1В (розчшгаих, пб>»нних, кислоторозчинних, ф»ксоваиих) змшюеться в грунт! не пльки по глибин1, а ще й з часом. Таким чином, параметри р!яяяотгя (2) не' е стал!, .а повинн! бути функциями глибишг та часу: 0~1)<Ь,(). Такий П1дх!д

вперше запропонував Кончин О. в 1992 рош.

В цьоиу випадку ршняшш (2) матиме вигляд:

ггт^т-

-1Г{(, А)31.

дд

а/ = дЬ2

Загальне решения цього р1вияшм в теори йиовфностей отримано Колмогоровим О Н.:

1

ехр

(5)

В цьому випадку функция q(h,t) щже е безрозм:рнок>. 1 П змшт -фушсщя днльност1 ймов1рносп розподолення рад!онукл1Д1в в грунть

Явний вигляд Ц)е1 функцп шшайдс]1й нами з урахув.анням граничпих умов, таких, що вдаювщаготь однократное« чорнобильськнх вкпадшь (6), та таких, що в1Дпов1дають до&шджеиШ нами за термш робота логищ самого цроцесу м!грацп (7,10).

9(М

/ = О

Щ;

дп

к = о

(6)

де

, , Г со, Л = 0 Ь(х) = 1 - фуикдш Дфака;

|_о,х о

Зввдси випливае, що:

/ = 0

= 0;

= 0

/ = о

(7)

Тобто в початковий момент часу «¡едя завершения вицадшь /=0 вся актившеть знаходиться на поверхш грунту з нульокою дисиерс{ею но глиби-1Й 1 мИ'рацп ще немае. ' . •

Кр1М того, значения моди фуикщ! розаод1леш1я радюнуклдав в групп (8), так само як 1 значения само! фулкци г мод1 (9), не повинш мати екстремума в межах часу 0 </<+оо; що внМагае виконання додаткових граничних умов (10).

8Н

= 0; Ль(/) = у/>е

-2/А (/»А

де Ли

медЫна розпод!лу радтнукл1да в грунт!.

щЩШцт

(8)

(9)

Лю(0'"0; «№».')'•* 0. (10)

Шсля виконання матещатичник перетворень э урахуванням кореля-ц1Й11Их эв'яэюи М1Ж натурннми результатами та виглядом фуикцш, що

В1дшукуються, отричано, що:

(И)

а функция розшдалення радгонуЮпду в грунтг в1дпов1дно граничних умов (6) мае вигляд:.

1

-[1п(й)-1п(й/)]2

(12)

21п(1 +6/)

Зм1ст параметру о (г-см"2 р1к"0 - швидкють перемииешш мед)ани розпод1лення рад1онукл!да в грунт1. Параметр Ь безрозм1рний I визначае форму розпод1лення. -

Зважимо на те, що не вс1 100% активноси даного радшну клада вступають в продес М1граца в1дпов1дно граничная умов (6). В залежноси вщ сшввщношення паливно! та аерозолыю! компонент випад&ь дане го рад1онукл1да в залежносп вщ зидсташ та напрямку до ЧАЕС 1снуе частина загально! цнльносп забрудкення радшнуклща С,, яка в початковий момент часу знаходиться в ф^ксованому стан! на иоверхш грунту в склад! паливш,.; частинок, 160 в склад1 б1омасц внаслдак сорбцп рослинн!стю гпд час випад!нь. В дих випадках розпо/цл радаонукшд1в по глибшп м?<=. вигляд, .до формально вдаоввдае експоненщальнШ залежносй (рис. 3). Сума частки початково мобильно! компонента С0 та ф1ксовано! компонента доршшое 1: С0+Стз1; тобто значения них двох параметров взаемовизначеш.

За рахунок розчинения паливних частинок П1Д впливом р)зпих реагентов, що шнують в склад! грунту, а також при розкла-дашн б1омаси, фшеоваиа компонента забрудиення переходить в мобш>ну форму. За результатами наших доел 1 джень внявле-но, що з високим р1внем кореляци швидмсть цього 25 перетворення вЦиошдае експонен Шальному закону з параметром X (р^к'О, значения якого е »¡дмш ними для р1зннх радюнук-лщ1в.

А частина акти вноси

О/дА, Бк-кг1 988

о - 1эеа

• - «69

• - 1431

• - 1992

18 15 20

Л, Г'см*2

Рис. 3. Динамика розпод!лу 137Ся по профиио грунту репера I.

Таким чином, в кожний момент часу

рад1онукл!да </С,( 1-е~Аг) перетворюеться 3 фшсовано! у мобъчьну форму 1 встуш> в процес М1граци в!дпов)дно • виразу (12). Функция розпод1лення-ф!ксоваиоТ на момент випад!нь частки даного радтнуклгда в час / п5сля

авари мае виг ляд:

• <

. (13)

о

Загалом, сумарна функц!я розшун'лення даного' радюнуюпда по вертикальному проф!лю грунту записуеться в вигляд!:

^/(л./) = ео9(л,/) + (н)

Отже, винайдена таким чином модель мЬграШГ радшнукл(да дш(к,0 е функщею 4-х невшомих параметр!в (ооильки

' С0+С,е1).

Для розрахунку значеиь параметр!в модел! для кожного реперяого майданчика резроблена програма для ПЕОМ з використанням математичного пакету МаШоЬ.

Осмльки для будь якого шару грунту е певизначеним аргумент й, в якому, В1ДПО: дно до теореми про середне, значения вщношення активности рад!онукл!да в шар! до його ширини дор1виюватнме значению функцК 9/о/(/',0, то при апроксимавд! експерименталышх результате моделлю сп!вставлялись не диференц1альн1, а ¡нтегралыи параметра мкракЯ. КрМ корект.чост! з суттево! точки зору, це дозволило збшьшиги к1льк!сть значень для кожного розд!леного на и шар!в керну до п (п+1)/2.

Таким чином, М1Н!м!эувалось значения виразу:

я(я+1)/2

I

и

^-НО^^ДА.Г.К^)) (15)

А

Необх1Дп1сть введения косфпценту К1п(/) обумовлепа тим, що ¡нтеграл функци ды{Ь,1) вщ поверхш до максимально досл1джено! глибини грунту меише за_ 1. Значения повноТ пилы/ост! вппадЫь даного радюнуюйда С не в(дома, чск1льки ¡снують дат про значения активност! Т1льки до глибини выбору проби. Тому вводимо нормировочен^ параметр:

К (/)«=__---\-----(16)

ФупкцЫ д(И,б просто множиться на К1п(0, а д,(И,() записуеться в вкгдяд!:

* Фу>жц1я ймов!рностеГ1 Гауса

Таблиця 3 Параметр» Mirpanii осношшх радоонуклшв

' Визначен! таким чином значения параметров модел1 для розних

реперних майданчиков показали, що найбшьшу шзидюсть Mirpauií для будь яких груотв мае 90Sr, наймеишу - ¡зотопч илутонш. KpiM того, ¡зотопам плутон1ю властива найменша шшвдйсть розчиненйя, тобто переходу з складу паливних частинок у мобольну форму.

На приклад! реперов I, IV, VIII (табл. 3) демоцструеться, що в межах 5-та км рад!уса навколо ЧАЕС практично 100% bcíx рад1о-нуюИдов пiд час внпадшь знахо-дились в фжсоваиому стан!; в^е иа В1дстан1 30 км до 50% радю-i3oTonÍB цезт та стронцно мали моболып форми; а на в!дсташ 2С1 км практичио весь радюцезШ ви-йав в аеразольшй, тобю моб1. ь-нШ, форм1.

Вароабельн1сть зчачень отрима-них параметр1в визпачаеться ые-тодичними нохибками при в!дборо проб, що завдяки визначешно координата h в терминах фозично!, а не лЬпйно! довжини, не переви-щуе 10%; при визйаченн1 вмосту радюпуклиив в пробах, що не пе-ревшцуе 5% для гама-випром1-пюючих рад!онукл1д1в та 15% для бета-1 алъфа-випромшюючих радюнуклупв.

Проте, пров!дним фактором, що обумовлюе дисперст значень параметров, е природня вар1абельн!сть ироцесу Mirpauií в межах одн1еГ репернооточки (рис. 4), що збольшуетьсял гднбипога.

Для визначення вялнву кл1машчних фактор1в на динам!ку Mitpaun рад1онукл1д!в a tpyaTi втрашц 1993 раку проведен! дадаткав! досл!джения на територоях реперних майдаичиков VIII i IX, що були затоплен! на 60-100 см весною щ>ото ж року внаслодок велико! новей!. В межах визначено! з; попередоими результатами дисперсН значень параметров Mirpauií 1лдмштсть в швидкост! та формо м!гращ! ,37Cs внасл!док подвищення вологост! грунту не cnocrepiraetbCH.

Радоо- Геф(1), a b

нукл1Д репера pOKiB

137Cs I 0.48 4.7 0.44 0.21

90Sr I 0.44 3.1 0.59 0.17

137Cs IV: 0.98 4.2 0.49 0.18

134Cs IV 0.97 3.8 0.44 0.20

9»Sr IV 0.95 2.8 0.61 0.15

238Pu IV 1.00 12.3 0.26 0.11

»«Ce IV 0.9¿ 7.4 . 0.44 0.06

10SRu IV 0.99 7.Í o:5t 0.05

95Zr IV 0.99 6.4 0.53 0.04

5«Mn IV 0S9 5.0 0.37 0.17

60Co IV 0.99 6.2 0.39 0.29

I25Sb . IV 0.93 5.4 0.52 0.14

U0mAg IV 1:00. 15.7 0.37 0.07

!52EU IV 0.99 6.7 0 <1 0.21

137Cs VIH 0.06 3.9 0.53 0.17

Qfth, в1дносн1 одияиц! IB- С-Г

1Вв

10-1

10-Я .

♦ ^р « • 1 т ® X * IJ, .т ♦ --* 0 -----------------п--—— ■ ♦ ■

^ * « . ♦ i .. > ......... .» ■Bf . . . 1 * *'

J '--' —х—^--- 1 • 1. ■ » : Í - . * i . ..............

6

л, г-см":

1в

12

Рис. 4. BapiaóejibliicTb розподелення 137Cs в rpyiiTi в мсл-.:х реперного маЙданчика: а) - репер IX; б) - репер VIII.

Виходячи э розроблено! прогнозно! м одел i мкраци радюнуюпдГв в групп розрахована динамша нотужносп експознцШноТ дози зовшшнього

опром1нення (ПЕД) на забруднеиих територ1ях для р1зиих за ф!зико-зимОДшми формами стввщношень радшактивних випад: гь (рис. 5).

ПЕД, ВЩНОСШ ОДИНИЦ!

Рис. 5. Динамка ПЕД инаыпдок мнраци радюцез1я в грунть

ОСНОВШВИСНОВКИ

1. Вдосконалено методами! подходи 1 шетрументи по подбору проб грунту для вивчення вертикально!" мпрац]У радюнуюид^в, що дозвочяють л урахуванням дисперсНост1 нйлыюсп забрудиення територ'й конретним ра/Цонуюидом та вар[абелыгост1 значень питомоГ маси грунту но глибиш отримувати результата з попередньо задания рншем точност! та надшност!.

2. 3 1987 року вивчена динамика роянодиеиня основних радтпукл|дш на забруднених внаслщок авари на ЧлЕС шлинних тернтор1ях в р1зних за типами грунтах. Визначеш в!диошдт .«¡..ииернстнкам грунпв в^дмпшост! швидкосп вертикально!" мирами радюнумл.ш).

3. Розв'язане коннективно-диф) <шне ришяння вертикального (К'рс-нь су радшнуклдав в грунт!, при якому нар.жегри р1шшння е функц1ямн часу та глибини, для В1дишпдиих ептуапм, шп 1'к.1а:|лея пнасл1док аиары на ЧАЕС, граннчних умов.

и

4. Обгрунтоваиа »Monipiiiciia модель Mirpauil радюнуклшв в rpynxi. Знайд"1И значения параметр!» моде л i для piaiioMaiiinioro за ф1зико-Х!М1ЧНи-ми формами випадшь та властивостями rpyiniB спектру забруднення.

5. Розраховано уточнений прогноз pa/uauiiuioi ситуацн на забрудне-них тсритор1Ях, що використаннй для onTHMiaauii системи рад^ацп'шого за^исту населения, а також. при обгрунтувашн ново! Концепци проживания населения на забруднених внасл1док аварп на ЧАЕС територ(ях, яка була надана Национальною KoMicieio по рад1ацшкому захисту па затвердження Верховно!" Ради Украши.

6. Розроблена модель Mirpauil радюнукладв в грунт! може бути вик^рнстана при вдосконаленш системи pafliaumiroro контролю i охоронн навколишпього ссрсдовшца на TepuropiHX навколо дпочих ЛЕС.

Основшш зм1ст дисертацншо! роботи иикладеннй в публжащях: ' Бсрковский B.D., Бузынный М.Г.,' Гаргер Е.К., Зеленский А.В., Комариков II.Ю., Лазарь Д.А., Нечаев С.Ю., Табачный JI.Я. Радиационная обстановка в пгт. Полесское па сентяб ь 198/ г. // Мед. проблемы радиац. защиты: Материалы Рссп. науч. конф., Киев, 15 - 17 дек, 1987 г. - Киев: АМН СССР, ВНЦРМ, МЗ УССР, 1987. - С. 3 - 5.

2. Васильев АЛО., Комариков И.Ю., Степанеико В.Н. Радиациошш-гигиеннческая оценка загрязнения объектов окружающей среды радиоактивными осадками // Проблемы радиац. медицины: Респ. межвед. сб. / МЗ УСС", ВНЦРМ АМН СССР. - Киев: Здоровья, 1989. - Вып. 2. - С. 272 - 273.

3. Los'I.P., Likhtarcv I.A., Shandala N.K., Repin V.S., Bobyleva О.A., Komarikov I.Y., Vasil'ev A.Y., Gulko G.M., Kajro I.A., Kovgan L.N., Stepanenko V.N., Andreeva V.V. Radiation protection and health physics evaluation of movements of radioactive cacsium and strontium from soil to plants and milk in the Ukraine // Environmental contamination following a ma'or nuclear accident: Proceedings of a Sympos., Vienna, 16 - 20 Oct. 1989 y. - Vienna, 1990. - Vol. 2. - P. 96 - 98.

4. Лось И.П., Шандала Н.К., Гулько Г.М., Кэйро И.А., Комариков И.Ю., Бузыинь..; М.Г., Васильев А.Ю., Зеленский А.В., Боидаренко О.А., Шевчук В.Е., Степаиепп В.Н. Радиационная обстановка // Мед. последствия аварии на Чернобыльской атомной элсктроа ншш: Пнформ. бюл. - Киев: ВНЦРМ АМН СССР, 1991. - Вып. 1. - С. 9 - 68.

5. Нечаев С.Ю., Комариков И.Ю. К «опросу о pai шоримостн "горячих" частнц в имитаторе легочной жидкости // Проблемы радиац. медицины: Р сп. межвед. сб. / МЗ УССР, ВНЦРМ АМН СССР. - Киев: Здоровья, 1991. - Вып. 3. - С. 133 - 135.

6. Лось И.П., Федосенко Г.В., Комариков II.Ю., Бузынный М.Г., Гулько

Г.М., Новак Д.В., Литвинец Л.А. Шесть лет после аварии на ЧАЭС. Основные закономерности изменения радиационной обе, новки и ее прогноз // Авария на ЧАЭС: Информ. бюл.- Киев: УНЦРМ МЗ и АН Украины,

1992. - Т. 1, Вып. 2. - С. 94 - 153.

7. Комариков И.Ю. Различия перехода радионуклидов цезия и стронция из почвы в молоко // Актуальные проблемы ликвидации мед. последствий аварии на Чернобыльской АЭС: Тез. докл. Украинской иауч «рак. конф., Киев, 21 - 23 апр. 1992 г. - Киев: МЯ Украины, АН Украины, УНЦРМ МЗ и АН Украины, 1992. - С. 111.

8. Литвинец Л.А., Комариков ИЛО. Статистический анализ результатог дозиметрических измерений в области малых активностей // Актуал. вонр. ретроспективной, текущей и прогнозной дозиметрии облучения в результате Чернобыльской аварии: Матер, науч. конф., Киев, 27 - 29 окт. 1992 г. -Киев: УНЦРМ, Минчернобыль Украины, 1993. - С. 168 - 176.

9. Комариков И.Ю. Оценка величины фракционирования выпадений долгоживущих радионуклидов в результате аварии на ЧАЭС // Чернобыль и здоровье людей: Тез. докл. науч^-нрактич. конфер., Киев, 20 - 22 апр. 1993 г..- Киев: МЗ Украины, УНЦРМ, 1993. - Ч. I. - С. 156.

10. Лось И.П., Комариков И.Ю., Михайлов А.В. Оценка коллективных (популяциониых) доз облучения населения Украины - основа оптимизации радиационной защиты' // Чернобыль и здоровье людей: Тез! докл. науч.-практич. конфер., Киев, 20 - 22 акр. 1993 г. - Киев: МЗ Украины, УНЦРМ,

1993. - Ч. И. - С. 189.

11. Shiraishi К., Muramatsu Y., Nakajima Т., Yamamoto М., Los. I.P., Komarikov I.Y., Buzinny M.G. Radionuclide Contents in Environmental Samples as Related to the Chernobyl Accident // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. - 1993. Vol. 171, № 2. - P. 319 - 328.

12. Shiraishi K., Nakajima Т., Takaku Y., Tsuraura A., Yamasaki S., Los 1.Р., Komarikov I.Y., Buzinny M.G., Zelensky A.V. Elemental analysis of frr hwate. samples collected in the former USSR by inductively coupled plasma mass spectrometry // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. - 1993. -Vol. 173, P.. 313-321.

13. Комариков И.Ю. Динамика миграции основных дозообразующих радионуклидов станционного происхождения по профилю почв // Проблемы радиац. медицины: Ресн. межвед. сб. - Кнов: МЗ Украины, НЦРМ АМН Украина, 1993. - Вып. 5. - С. 185.

14. Los I.P., Likhtarev I.A., Korzun V.N., Repin V.S., Fedosenko G.V., Komarikov I.Yu., Buzinny M.G., Zelensky A.V., Pavlenko T.A., Litvinets L.A., Novak D.V., Mikhailov A.V. Irradiation doses as a result of the Chernobyl NPP accident and fvom olhor sources // Assessmen' of the Health

and Environmental Impact from Radiation Doses due to Released Radlor elides: International Workshop / Proc. National Institute of Radiological Sciences, Chiba, 18 - 20 Jan. 1994 y. - Chiba, 1994. - P. 91 - 103. 15. Likhtariov I., Kovgan L., Bobiliova O., Los' I., Gulko G., Repin V., Perevoznikov O., Tsigankov N., Vavilov S., Kalchenko E., Gluvchinsky R., No^ak D., Berkovskiy V., Chumak V., Kayro I., Phedosenko G,, Komarikov I., Litvinetz L., Soroka S. Main problems in post-Chernobyl dosimetry // Assessment of the Health and Environmental Impact from Radiation Doses due to Released Radionuclides: International Workshop / Pro^^NationM Institute of Radiological Sciences, Chiba, 18 - 20 S&^i^h. -jefiiba, 1994. - P. 27 -51.

un T.onv'en". nfcm.y?i|{>#r.ti, D7 .ffyif.. 3aKV fCW, ,-t:ij iOO-