XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Радиоактивность представляет собой самопроизвольное превращение одного химического элемента в изотоп другого элемента, сопровождающееся испусканием элементарных частиц или излучения [1]. Она находится в окружающей среде человека: в почве, растениях, горных породах, атмосфере и т. д.

Мониторинг естественных и искусственных радионуклидов, которые образуют радиационный фон, является важной частью безопасности жизнедеятельности. Для этого совершается радиационные экспедиции, изучающие объекты окружающей среды.

Целью работы является изучение особенности распределения естественных радионуклидов ²²⁶Ra, ²³²Th, ⁴⁰K и искусственного ¹³⁷Cs в бурых лесных почвах, отобранных по различным элементам рельефа, на склоне ущелья реки Сюк.

Для оценки влияния особенности микрорельефа территории на распределение радионуклидов в почвах с 2012 по 2017 годах в горных районах были проведены радиоэкологические экспедиции и отобраны пробы почв. Модельной площадкой был выбран Майкопский район Республики Адыгеи со следующими типами почв: луговая, аллювиально-дерновая, бурая лесная, ранкер лесной.

Удельную активность радионуклидов определяли гамма-спектрометрическим методом, используя сцинтилляционный спектрометр «Прогресс-гамма». Время набора спектра не превышало 24 часа. Погрешность измерений удельной активности радионуклидов не более 15%.

Год	226Ra	232Th	40K	137Cs
	Средняя удельная активность, Бк/кг
2012	25,9±2,3	12,3±1,0	396,4±36,6	44,1±3,9
2013	23,8±2,1	22,9±1,5	472,2±47,1	49,4±4,8
2014	30,8±2,9	17,7±1,6	427,2±40,7	30,7±2,7
2015	42,7±4,1/*27,6±2,5	26,8±2,3/*27,7±2,4	371,2±33,7/*352,5±32,5	25,1±2,4
2016	24±1,8	15±0,9	480,1±44,8	36,1±3,6
2017	25,7±2,0	13,2±0,7	397,3±35,9	31,6±3,1

*Результаты с учетом контрольного участка «Штольня»

Таблица 1. Среднее содержание радионуклидов в почвах Горной Адыгеи

Ниже на рисунке 1 пример распределения искусственного ¹³⁷Сs в бурых лесных почвах, отобранных по различным элементам рельефа, на склоне ущелья реки Сюк. На участках от БЛ-В до СС5 – развиты бурые лесные почвы (на участках СС1 – СС3 и СС5 бурые лесные неполноразвитые, на участке СС4 – бурые лесные примитивные, на участке СС6 - пойменные, дерново-аллювиальные).

Рисунок 1 – Распределение удельной активности ¹³⁷Cs в 2015 году

В катене на склоне ущелья реки Сюк последовательно сменяют друг друга: бурые лесные полнопрофильные, бурые лесные примитивные, бурые лесные неполноразвитые почвы и дерново-аллювиальные в пойме реки Сюк. Максимальное содержание ¹³⁷Cs в почвах данной катены отмечается на участках СС3а и СС4 (бурые лесные примитивные почвы). Все участки от СС1 до СС6 расположены вдоль склона. В пойме реки Сюк происходит регулярное вымывание элементов (в том числе, радионуклидов) из почвы в период осенних и весенних паводков, когда пойма затопляется. Также, в составе дерново-аллювиальных почва (СС6) преимущественно содержится песок с низкой сорбционной способностью.

Ниже на рисунках 2-4 представлены распределение естественных радионуклидов ²²⁶ Ra, ²³²Th и ⁴⁰K в бурых лесных почвах, отобранных по различным элементам рельефа, на склоне ущелья реки Сюк.

Рисунок 2 – Распределение удельной активности 226Ra в 2015 году

Рисунок 3 – Распределение удельной активности 232Th в 2015 году

Рисунок 4 – Распределение удельной активности 40К в 2015 году

Как мы можем заметить распределение удельной активности естественных радионуклидовна разных участках в данной катене без значительных вариаций, в пределах погрешности в основном равномерно, при этом наблюдается незначительное увеличение удельной активности ²²⁶Ra, ²³²Th и ⁴⁰K с глубиной почвенного профиля.

Это может быть связано с тем, что почвы сформированы на валунно-галечниковых отложениях различного генезиса с разнообразным радионуклидным составом. По реке Сюк, в ущелье, которого мы отбирали пробы, проходит разлом, где совмещаются магматические породы: в первую очередь граниты с достаточно высоким содержанием урана, тория и калия и осадочные породы аргиллиты, как правило, этот обломочный материал разнородный и содержит огромное количество валунов гранита.

В данной работе проведен анализ особенности распространения радионуклидов в почвах, построены диаграммы распределения ¹³⁷Cs, ²²⁶Ra, ²³²Th, ⁴⁰К в бурых лесных почвах, отобранных по различным элементам рельефа, на склоне ущелья реки Сюк.

Стоит отметить, что на территориях с сильно расчлененным рельефом местности, как правило, преобладает водная эрозия, происходит смыв и переотложение поллютантов (в том числе и радионуклидов) в понижениях рельефа: ущельях, долинах и т.д. Горные регионы Республики Адыгея (Майкопский район) богаты ураносодержащими объектами, проводились разведка и добыча полезных ископаемых. В Майкопском районе Республики Адыгея, из штолен происходит вынос поллютантов в объекты окружающей среды. Вокруг штолен фиксируется повышенный фон гамма-излучения (порядка 0,4 мкЗв/ч снаружи и до 1,8 мкЗв/ч внутри).

В заключение необходимо отметить, что исследования особенности распределения радионуклидов в почвах территорий со сложным рельефом актуальны в области радиационной безопасности окружающей среды и позволяют решать задачи по особенностям миграции радионуклидов в наземных экосистемах.

Работа выполнена при финансовой поддержке государственного задания (проект №3.6439.2017/8.9, по ЮФУ №БЧ0110-11/2017-36) и с использованием оборудования Центра коллективного пользования «Электромагнитные, электромеханические и тепловые свойства твердых тел» НИИ физики Южного федерального университета.

Список литературы:

Давыдов, М.Г. Радиоэкология: учебник для вузов. / М.Г. Давыдов [и др.]– Ростов-на-Дону: Феникс, – 2013. – 635 с.

Бетенеков, Н.Д. Радиоэкологический мониторинг: учеб. пособие / Н. Д. Бетенеков. – Екатеринбург : Уральский университет, 2014. – 208 с.

Код для цитирования: Скопировать