ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГАММА-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОГО МЕТОДА В ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ НА СЕМИПАЛАТИНСКОМ ЯДЕРНОМ ПОЛИГОНЕ.
Андреева Елизавета Александровна
, Петракова Ирина Владимировна, Шура Лилия ПавловнаНаучный руководитель
: Каратаев Владимир Дмитриевич, доцент, кандидат технических наукТомский Политехнический Университет
, г. Томск, РоссияС 1949 года по 1995 год на Семипалатинском ядерном полигоне производились испытания ядерного оружия. Из 113 атмосферных взрывов 26 осуществлено в режиме наземных. Поэтому на Семипалатинском ядерном полигоне и прилегающих к нему территориях, задача экологического мониторинга наиболее актуальна.
В настоящее время на базе бывшего полигона сформирован Национальный ядерный центр республики Казахстан. Задачи центра: проведение исследований по радиационной безопасности и экологии, изучение и ликвидация последствий ядерных взрывов и техногенно-радиоактивного загрязнения, разработка технологий утилизации и захоронения РАО, повышение надёжности ядерно-энергетических установок, подготовка кадров и.т.д.
В рамках летней производственной практики в лаборатории радиационных исследований и миграции продуктов деления Института атомной энергии Национального ядерного центра была выполнена данная работа. Целью работы являлось изучение спектрометрических методов и их использование в экологических исследованиях на территории Семипалатинского ядерного полигона. Поскольку гамма-спектрометрия является одним из наиболее приемлемых методов анализа радиоактивных веществ, то особое внимание было уделено использованию гамма-спектрометрического метода с использованием спектрометра на базе полупроводникового детектора ДГДК 50-В с анализатором импульсов АИ-1024-95-17М (4096 каналов), спектрометрическим усилителем системы “САМАС”, управление анализатором осуществляется персональным компьютером IBM-486. Энергетическое разрешение по линии 1332.5 кэв (Со-60) спектрометра составляет 3.7 кэв. В соответствии с методикой выполнения измерений МИ-2143-91 по аттестационному свидетельству погрешность измерений спектрометра не превышает 10-60% в диапазоне от 60 до 3000 кэв. Измерение активности проб и калибровка спектрометра проводится в геометрии сосуд Маринелли (1000 мл).
Калибровка проводится при помощи специально приготовленных объёмных калибровочных источников, помещённых в измерительные кюветы. Для приготовления объёмных калибровочных источников используются ОРР, содержащие Eu-152,Am-241,Сd-109, Eu-155.
На спектрометре АИ-1024-95-17М применяется пакет программ Balti-N (версия 3.6+, 1993 г.), написанный под эту модель анализатора. В программе проводится построение зависимости эффективности регистрации от энергии. Эта зависимость представляется в двойном логарифмическом масштабе набором полиномов различной степени, описывающих кривую эффективности в различных энергетических диапазонах. На границах диапазонов полиномы сшиваются. Стоит отметить, что на всех этапах обработки проводится корректный расчёт всех составляющих погрешности, что обеспечивает достоверность окончательных результатов.
Методика определения активности в объёмных образцах даёт возможность определить гамма-активность нуклидов с относительной среднеквадратичной ошибкой, не превышающей 30% .
В ТАБ1 приведены средние значения удельной активности проб почвы, отобранных в окрестностях г. Курчатова.
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Нуклид |
Th-232 |
Eu-152 |
U-235 |
U-238 |
Cs-137 |
K-40 |
Активность,Бк/кг |
34.40 |
16.17 |
42.28 |
162.60 |
404.57 |
727.83 |
Чтобы оценить превышение полученных значений активности необходимо сравнить эти данные со стандартным содержанием радионуклидов в почве. Сравнение проводилось со стандартным образцом на основе природной фоновой почвы (СОРН-ФП).
В ТАБ2 приведены аттестованные значения удельной активности радионуклидов в стандарте СОРН-ФП.
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Нуклид |
Th-232 |
Eu-152 |
U-235 |
U-238 |
Cs-137 |
K-40 |
Активность,Бк/кг |
43.0 |
- |
- |
34.7 |
30.0 |
460.0 |
Можно сделать вывод, что в пробах почвы , отобранных на территории Семипалатинского ядерного полигона, содержание естественных радионуклидов не превышает стандартных значений. А по техногенным радионуклидам наличие U-235 и Eu-152 и превышение поCs-137 в 13 раз, по U-238 в 5 раз связано с последствиями проводимых на полигоне ядерных испытаний.
e-mail: asf@asf.e-burg.ru