XIV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2022

Аннотация.В работе осуществлен поиск мест повышенного уровня жесткой радиации по территории Санкт-Петербурга. Выполнена интерполяция значений уровня гамма-фона по наземным измерениям на 16 станциях радиационного контроля. Обнаружено пять мест локального повышения уровня. Доказана пространственная стационарность найденных очагов в течение теплого полугодия. Сделаны выводы относительно возможных источников повышений уровня радиации.

 

Введение

Обеспечение радиационной безопасности населения и экологического благополучия окружающей среды требует осуществления радиационного мониторинга. Особенно он актуален для северного полушария, где наблюдается повышенная концентрация радиационной активности, по сравнению с южным полушарием (рис. 1), что связано с аварией на чернобыльской АЭС.

Рисунок 1 Рассеивание радионуклидов в Северном полушарии планеты

Радиоактивное загрязнение увеличивает количество различных заболеваний, в том числе и смертельных. К особо опасным веществам относят тритий, радиоизотопы йода, торий, радионуклиды урана.

Насколько сильным будет воздействие, зависит от дозы радиации. Доза же зависит от мощности радиации и длительности её воздействия на организм. Очевидно, что чем больше человек будет находиться в радиоактивной зоне, тем серьезней будут последствия.

Мониторинг уровня дозы радиации с высоким пространственно-временным масштабом позволяет обнаружить зоны повышенного уровня загрязнения, локализовать их и, если возможно, устранить источник радиации.

Контроль радиационной обстановки в Санкт-Петербурге проводится средствами автоматизированной системы контроля радиационной обстановки Санкт-Петербурга (рис. 2), которая представляет собой комплекс взаимодействующих технических средств, программных средств, и информационных ресурсов. Измерительная сеть состоит из 16 стационарных автоматических постов контроля радиационной обстановки.

Целью данной работы является поиск возможных источников радиации на территории Санкт-Петербурга. В качестве исходных данных были взяты уровни гамма-радиации, измеренные в разных районах Санкт-Петербурга на 16 станциях сети радиационного мониторинга за теплый период года с 1 марта по 20 августа 2020 г. [1].

Рисунок 2 Карта постов контроля радиации по Санкт-Петербургу

Для выполнения поставленной цели были решены следующие задачи:

Определить и оценить возможные источники радиации на территории Санкт-Петербурга

Проверить наличие и возможное влияние этих источников в различных районах города с наибольшими значениями уровня гамма-фона

Источниками ионизирующего излучения в Санкт-Петербурге являются естественные тектонические разломы, строительные материалы, бытовой газ, подземные воды. Спецификой природных условий Санкт-Петербурга и Ленинградской области является то, что её территория находится в пределах двух структурно-геологических районов: Балтийского кристаллического щита и северо-западной части Русской платформы. Именно из этих разломов выходят на поверхность радон и продукты его распада, определяя необходимость усиления контроля за облучением населения природными источниками.

На территории Санкт-Петербург выделяют 9 особо опасных радиационных объектов (рис. 3).

Рисунок 3 Карта основных источников радиации в Санкт-Петербурге

Пространственное распределение радиации

Построены карты пространственного распределения среднемесячных значений гамма-фона по Санкт-Петербургу за теплый период (рис. 4 – 6).

Всего на картах (Рис. 4 – 6) можно заметить 5 основных, устойчивых очагов радиации.

Рисунок 4 Пространственное распределение гамма-фона по Санкт-Петербургу за март и апрель 2020

Рисунок 5 Пространственное распределение гамма-фона по Санкт-Петербургу за май и июнь 2020

Рисунок 6 Пространственное распределение гамма-фона по Санкт-Петербургу за июль и август 2020

Первый очаг находится в Василеостровском районе города, он выделен черной рамкой на рис. 7. Максимальные значения радиации за теплый период составляют 0,65 мкЗв/ч. На графике временного хода наблюдается цикличность амплитуды с периодом в полторы недели, размах амплитуды составил 0,01 мкЗв/ч. На рис. 7 представлен также фрагмент гугл-карты района города с предприятиями и организациями. Высокие значения гамма-фона в этом районе вызваны, скорее всего, деятельностью завода «Алмаз».

Среднее 0.154292994 мкЗв/ч Стандартное отклонение 0.003858492 мкЗв/ч

Рисунок 7 Характеристика обнаруженного очага гамма-радиации в Василеостровском районе

Второй очаг находится в Калининском районе города, он выделен черной рамкой на рис. 8. Значения гамма-фона в этом районе выше, максимальные значения составляют 0,166 мкЗв/ч. Период временного хода около недели. Как видно из фрагмента гугл-карты района, здесь нет множества домов или заводов. Возможно, высокие значения радиации обусловлены выходом радона на поверхность.

Среднее 0.155609756 мкЗв/ч Стандартное отклонение 0.003701288 мкЗв/ч

Рисунок 8 Характеристика обнаруженного очага гамма-радиации в Калиниском районе

Третий очаг находится в Московском районе города (рис. 9). Максимальные значения гамма-фона составляют 0,151 мкЗв/ч. Также наблюдается временной ход с периодом 7 дней. Как видно из фрагмента гугл-карты района, вокруг датчика радиации располагаются дома, дорога и железная дорога. Возможно, что высокие уровни радиации обусловлены либо излучением строительных материалов, либо выходом радона из земли, либо оба варианта сразу.

Среднее 0.132207101 мкЗв/ч Стандартное отклонение 0.013923206 мкЗв/ч

Рисунок 9 Характеристика обнаруженного очага гамма-радиации в Московском районе

Четвертый очаг находится в Невском районе города (рис. 10). Максимальные значения гамма-фона составляют 0,167 мкЗв/ч. Цикличности временного хода не прослеживается. Датчик расположен вблизи 6-полосной дороги и торгового центра. Вероятно, что завышенные показания датчика связаны с перевозками радиоактивных отходов, либо с выбросом продуктов сгорания топлива автомобилями, либо, как и в Московском районе, с выходом радона из земли.

Среднее 0.153836257 мкЗв/ч Стандартное отклонение 0.006094074 мкЗв/ч

Рисунок 10 Характеристика обнаруженного очага гамма-радиации в Невском районе

Пятый очаг находится в Приморском районе (рис. 11). Максимальные значения гамма-фона составляют 0,157 мкЗв/ч. В этом районе можно заметить большое число новых домов. Возможно, что высокие уровни радиации обусловлены либо излучением строительных материалов, либо выходом радона из земли, либо оба варианта сразу.

Среднее 0.143390476 мкЗв/ч Стандартное отклонение 0.010708144 мкЗв/ч

Рисунок 11 Характеристика обнаруженного очага гамма-радиации в Приморском районе

Вывод

Единственным достоверным источником информации о радиационной обстановке для жителей Санкт-Петербурга является сеть пунктов радиационного контроля. Недостатком сети радиационного контроля является низкая дискретность предоставления данных. Число контрольных постов ограничено 1-2 постами на каждый район Санкт-Петербурга, что не позволяет в полной мере использовать данные измерений для оценки оперативной радиационной обстановки в каждом из районов.

Распределение гамма-фона по территории Санкт-Петербурга неравномерно.

Для всех зон с повышенным уровнем гамма-фона были выделены основные возможные источники радиации, хотя все эти предположения требуют уточнения путем полевых измерений.

Литература

1. Радиационный фон в САНКТ-ПЕТЕРБУРГ [www документ] –https://zivert.spb.ru/

3. Естественные источники радиации [www документ] –http://nuclphys.sinp.msu.ru/radiation/rad_6.htm

4. РосЭнергоАтом. Ленинградская АЭС. Общая информации - [Электронный ресурс] – http://lennpp.rosenergoatom.ru/

5. ФГПУ ЛЕНСПЕЦКОМБИНАТ «РАДОН». Общие сведения о предприятии [Электронный ресурс] – http://radonlenspetskombinat-fgpu-spb.rosfirm.ru/

Код для цитирования: Скопировать