Отложение радионуклидов на поверхность земли

Находящиеся в атмосфере радиоактивные частицы (образующиеся после взрыва ядерных зарядов) постепенно оседают на поверхность земли. Различают «мокрое» и «сухое» отложение. Первый процесс – выпадение радионуклидов с дождём, снегом на поверхность земли, а второй – выпадение самих аэрозольных частиц под действием силы тяжести. Количественное соотношение между «мокрым» и «сухим» отложением зависит от климатических условий. В умеренных широтах с осадками выпадает больше радионуклидов, чем за все дни без осадков (примерно в 9 раз). Скорость отложения радиоактивных продуктов принято выражать в милликюри на километр квадратный площади за единицу времени.

Радиоактивные продукты, оседающие на поверхность земли, кумулятивно откладываются в почвах (табл. 6).

Таблица 6

Отложение ⁹⁰Sr на поверхность Земли в 1956–1960 гг.

К концу 1960 г. на поверхность Земли осело в общей сложности 5,7 ± 1,7 · 106 Ки 90Sr. По мере увеличения общего количества стронция-90 в атмосфере повышались кумулятивные запасы этого нуклида в почве. В период проведения испытаний ядерного оружия в атмосфере повысилось содержание радионуклидов, причём содержание цезия-137 было примерно в 2,5 раза больше, чем стронция-90. Так как испытания производились в основном в северном полушарии, а радиоактивные аэрзольные частицы сначала распространяются вдоль широты своего появления, то в северных широтах выпадает больше радионуклидов, чем в южных.

Кумулятивные запасы радиоактивных продуктов в почвах определяют одним из двух методов:

1) путём измерения скорости выпадения в течение длительного времени;

2) путём радиохимического разделения нуклидов в пробах почвы.

Первый метод применяют для короткоживущих изотопов, например, йода-131, бария-140. Второй метод является более точным и обычно применяется для определения стронция-90 и других долгоживущих нуклидов.

Отбор верхнего слоя почвы для радиохимического анализа является основным методом получения образца с кумулятивным накоплением радиоактивных выпадений. Место для взятия образца почвы в заданном районе должно находиться, как правило, на равнинном участке с хорошим травяным покровом. Когда задачей является определение количества выпавших радиоактивных осадков на данной территории, растительность и органические остатки необходимо анализировать вместе с почвой.

Травяной покров адсорбирует радиоактивные выпадения, оседающие на поверхность, и может служить индикатором радиоактивного загрязнения.

В приземном слое воздуха радиоактивные аэрозоли включаются в состав витающей и оседающей пыли и атмосферных осадков.

Первая из них (пыль) улавливается аспирационным методом, остальные (осадки) – седиментационными методами (осаждение).

Аспирационный метод – это пропускание воздуха через фильтр в течение определённого времени. Фильтром служит ткань ФПП, выполненная из перхлорвинила на марлевой подложке. Собранные воздушно-фильтровые пробы озоляют, золу взвешивают и определяют её суммарную β-активность. Золу, полученную от озоления фильтров, собранных в течение месяца, ссыпают и определяют в ней стронций-90 и цезий-137. Данные аспирационного метода являются абсолютными, они показывют активность аэрозолей в определённом объёме воздуха (Ки/м³).

Седиментационные методы позволяют получать показатели относительной активности «сухих» и «мокрых» осадков, выпавших на единицу площади за определённое время, например милликюри на 1км² в месяц.