Содержание к диссертации
Введение
1 .Анализ состояния вопроса о накоплении химических компонентов в годичных кольцах деревьев 10
2.Методика радиографических исследований 27
2.1. Физическая сущность радиографии 27
2.2. Типы детекторов 31
2.3. Характерные методические ошибки, возникающие при радиографических исследованиях 33
2.4. Методика проведения исследований 36
3. Геохимические особенности распределения делящихся элементов в годичных кольцах деревьев «фоновых районов» 47
4. Выявление характера распределения делящихся элементов от проведения ядерных взрывов в атмосфере и под землей 54
А Выпадения техногенных радионуклидов на территории Республики Алтай 54
Б. - Проявленность подземных ядерных взрывов 63
5. Проявленность предприятий ядерного топливного цикла (ПЯТЦ) в геохимических особенностях годовых колец деревьев: 70
а) - район воздействия Сибирского химического комбината (СХК); 70
б) - район воздействия Ангарского электролизного химического комбината (АЭХК); 79
в) - район воздействия Чернобыльской атомной электростанции
(ЧАЭС); 83
г) - район воздействия Красноярского горно-химическогокомбината (ГХК) 86
Заключение 97
Литература 99
- Физическая сущность радиографии
- Характерные методические ошибки, возникающие при радиографических исследованиях
- - район воздействия Сибирского химического комбината (СХК);
- - район воздействия Ангарского электролизного химического комбината (АЭХК);
Введение к работе
Мониторинговые исследования природной среды становятся в последние десятилетия важным средством по оценке ее изменения. При этом большое значение приобретает не только определение уровня накопления химических элементов в различных природных объектах и выяснение характера их распространения по площади, но и динамика накопления этих элементов в течение определенного промежутка времени. Для решения этой задачи используются различные методы и приемы. В настоящее время существует необходимость поиска новых индикаторов для радиоэкологической оценки состояния окружающей среды.
Особую роль играют стратифицированные образования (торфяники, , донные отложения, многолетние льды, годичные кольца деревьев и т. д.). Последовательно образовавшиеся во времени слои природных материалов являются индикаторами условий их образования и состояния окружающей среды (А.З. Миклишанский и др., 1980; Murozumi et. al., 1969 и др.)- Они представляют огромный интерес при решении проблем, связанных с--глобальным изменением климата и химического состава окружающей среды (В.М. Гавшин и др., 2003 и др.).
Нами в качестве индикатора загрязнения окружающей среды, в том числе, специфического - радиоактивного, выбраны годичные кольца дерева (Л.П. Рихванов и др., 2002). Изучение уровня накопления радионуклидов в срезах деревьев позволяет судить о радиоэкологической оценке территории и о характере воздействия глобальных и локальных выпадений радионуклидов на территорию конкретного региона за определенный промежуток времени. І ". Это особенно важно для выявления источника поступления радионуклидов в окружающую среду. , Использование технологии ретроспективной оценки радиоэкологической ситуации с использованием годовых колец деревьев при помощи метода f-радиографии открывает новые перспективы применения радиографических методов при экологических исследованиях объектов % природной среды. Работа частично выполнялась по Программе «Интеграция», гранд Е0242, 2001 года, а также являлась составной частью научно-исследовательских работ кафедры геоэкологии и геохимии Томского политехнического университета. Цель работы. Целью диссертационной работы является оценка радиоэкологической ситуации по годовым кольцам деревьев с использованием метода осколочной радиографии. Основные задачи исследований: • разработать способ ретроспективной оценки радиоэкологической ситуации с использованием годовых колец деревьев при помощи метода f V, радиографии; • изучить уровень накопления и характер распределения делящихся элементов в годичных кольцах деревьев и выявить закономерности их распределения в фоновых районах (вне зон интенсивного техногенного воздействия); оценить изменение радиоэкологической обстановки на территориях, характеризующихся техногенной нагрузкой. Фактический материал и методы исследований. Фактическим материалом послужили срезы деревьев, отобранные в регионах России и СНГ, характеризующие территории с различной техногенной нагрузкой (более 30 срезов), исследованные методом осколочной радиографии с использованием ядерного реактора научно исследовательского института ядерной физики при Томском политехническом университете.
Научная новизна.
На основе метода f-радиографии:
1. выявлены закономерности в характере распределения совокупности делящихся радионуклидов (U-235, Pu, Am и др.) в годовых кольцах срезов деревьев, отобранных из районов с различной техногенной нагрузкой;
2. определена динамика поступления делящихся элементов в окружающую среду за продолжительный период времени (от 14 до 269 лет);
3. установлен фоновый региональный уровень делящихся радионуклидов в годовых кольцах деревьев Сибири (только по U-235) до 1945 года.
Защищаемые положения.
1. Способ ретроспективной оценки радиоэкологической ситуации на территориях по уровню накопления делящихся элементов с использованием годовых колец деревьев включает в себя сбор срезов деревьев одного вида на одной и той же высоте от поверхности земли, подготовку ровных полированных спилов и покрытие их специальным детектором с последующим их облучением потоком тепловых нейтронов в канале ядерного реактора и исследованием плотности треков от осколков деления делящихся радионуклидов на детекторе с построением кривых распределения делящихся элементов по годам.
2. Региональный уровень накопления делящихся элементов (только по изотопу U-235) в годичных кольцах деревьев Сибири до 1900 года) составляет около 0,06 мг/кг. В результате активного антропогенного воздействия в период с 1900 по 1945 года общий среднесибирский уровень урана (по его изотопу U ) увеличился в 1,5 раза.
3. В результате испытаний ядерного оружия в атмосфере (после 1945 года) уровень накопления делящихся элементов (U , Ри, Am, Np и др.) в древесине годовых колец увеличился в 2 раза (в удаленных от полигонов районах) и в 5 раз (в районах, находящихся на более близких расстояниях). Последовавшее прекращение испытаний в атмосфере привело к стабилизации или к уменьшению (до фонового уровня) накопления количества делящихся элементов в древесине.
4. В зонах влияния предприятий ядерного топливного цикла наблюдается отчетливое локальное хроническое накопление делящихся элементов в древесине с превышением первоначального доядерного уровня накопления в 3-5 раз, а характер их распределения характеризуется .крайней неравномерностью.
Достоверность научных положений и выводов, сформулированных диссертации, обеспечена:
1- применением одного из самых высокочувствительных ядерно-физических методов анализа - осколочной (f) радиографии, который позволяет с высокой точностью определять уровень накопления радионуклидов в изучаемом образце;
2- значительным объемом статистических подсчетов треков путем их оценки по 15 случайно выбранным элементарным площадкам в каждой зоне годичного кольца; 3- высокой сходимостью характеров распределения и уровней накопления радионуклидов, полученных при изучении двух і срезов одного и того же дерева, отобранных по разным радиусам л спила и полученных при параллельных исследованиях одних и тех же срезов двумя независимыми людьми (расхождения не превышали 20%). Практическая значимость и реализация результатов работы. Использование разработанного способа обеспечивает возможность осуществлять проведение ретроспективного анализа выпадений радиоактивных элементов и оценивать уровень их накопления в определенные периоды времени. Результаты исследований переданы для практической реализации Красноярскому Центру Госсанэпиднадзора (акт о внедрении от 13.10.04), в научно-техническое предприятие «Сосновгеос» (г. Иркутск) (акт о внедрении №32 от 12.10.04.), а также в Алтайский
Региональный Институт Экологических исследований (акт о внедрении №63 от 11.10.04.).
Апробация работы.
Защищаемые положения и основные результаты исследований докладывались на Международных научных симпозиумах имени академика М.А. Усова «Проблемы геологии и освоения недр» (г. Томск, 1998, 1999, 2000, 2001), Международном симпозиуме «Геохимия ландшафтов, палеоэкология человека и этногенез» (г. Улан-Удэ, 1999), IV съезде по радиационным исследованиям (г. Москва, 2001), II Международной научно практической конференции «Тяжелые металлы, радионуклиды и элементы ч биофилы в окружающей среде» (г. Семипалатинск, 2002), на российско французском семинаре «Стратом - 2002», на Семинаре, проводимом Межведомственным научным советом по радиохимии при Президиуме РАН и Минатоме РФ (г. Москва, 2004), на II международной конференции «Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека» (г. Томск, 2004), а также на научных семинарах кафедры геоэкологии и геохимии Томского политехнического университета.
Публикации.
По теме диссертации опубликовано 17 работ (12 из них подготовлено без соавторов, 1 статья в соавторстве с научным руководителем в журнале «Геохимия», в остальных публикациях личный вклад составляет не менее 80%), а также подана заявка на патент на технологию ретроспективной оценки радиоэкологической ситуации (регистрационный № 2004114654 с приоритетом от 13.05.04).
Личный вклад соискателя состоит в разработке технологии, в подготовке исследуемых образцов для облучения, в определении геометрических размеров срезов, в разработке метода подсчета треков, в статистической обработке и анализе результатов, полученных при изучении срезов деревьев, отобранных в различных регионах России и СНГ.
Объем и структура работы.
Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения, изложенных на 106 страницах машинописного текста, иллюстрированных 58 рисунками и 4 таблицами. Список литературы содержит 65 наименований.
Благодарности.
Автор выражает глубокую признательность профессору, д.г.-м.н. Л. П. Рихванову за постановку проблемы и научное руководство данной работы на всех этапах ее выполнения. Искреннюю благодарность автор приносит к.г. м.н. СИ. Арбузову, к-г.-м.н. Е.Г. Язикову, к.г.-м.н. А.А. Поцелуеву, к.г.-м.н. И.С. Соболеву, канд. биол. наук Н.В. Барановской, к.г.-м.н. А.Ю. Шатилову, ц к.г.-м.н. А.В. Волостнову за ценные советы при написании работы, за предоставление срезов деревьев П.В. Елпатьевскому (г. Владивосток), В,В. Коваленко (г. Красноярск), Ю.В. Робертусу (г. Горно-Алтайск), В.И. Медведеву (г. Иркутск), за большую помощь в отборе и подготовке образцов деревьев из фоновых районов (р. Тунгуска) и Томского района В.Д. Несветайло (сотруднику НИИ биологии и биофизики ТГУ). Автор благодарит сотрудника ядерно-геохимической лаборатории В.М. Левицкого за помощь в исследованиях на базе исследовательского ядерного реактора НИИ ядерной физики при Томском политехническом университете.
Физическая сущность радиографии
Для выяснения уровня накопления и особенностей распределения урана (по его природному изотопу U ) и других делящихся (главным образом техногенных) элементов (Am, Pu, Np и др.) в годичных кольцах деревьев нами использовался один из ядерно-физических методов анализа -осколочная радиография (f-радиография).
Осколочная радиография широко используется при геохимических исследованиях для селективного изучения локального распределения урана и тория в горных породах, минералах, биологических объектах с широким диапазоном их концентраций (И.Г. Берзина, 1993; А.Г. Миронов, 1990; Л.П. Рихванов, 1997 и др.).
В основе метода лежит способность к делению ядер урана-235 под действием тепловых нейтронов с образованием осколков деления по схеме (рис, 15) и их последующей фиксации на детекторах, среди которых наиболее простыми и распространенными являются полимерные пленки (лавсан, лексан и др.), синтетический фторфлогопит и стекло (И.Г. Берзина, 1993). Преимуществом метода является высокая чувствительность и разрешающая способность. о» У f форм его нахождения в горных породах (Г.Н. Рис. 15.
Схема деления ядра-капли (Ю.А. щуколюков, 1970) Флеров, 1979 и др.), отдельных минералах Определение урана и физическая сущность метода f-радиографии нашла широкое применение в работах И.Г. Берзиной, И.Б. Бермана, Ю.А. Щуколюкова, А.Н. Комарова, А.Г. Миронова, Л.П. Рихванова, Р. Фляйшера, П. Прайса и многих других.
Этими авторами разработаны и внедрены в практику приемы исследования содержания урана и (Р.Л. Фляйшер и др., 1981 и др.), растительных объектах (И.Г. Берзина и др., 1997; Л.П. Рихванов и др., 2002 и др.), и других материалах (Ю.А. Щуколюков, 1970 и др.), которые с успехом могут быть использованы, особенно при изучении низкорадиоактивных объектов. ч "Мы больше умеем, чем знаем" - в применении к теории процесса деления эти слова А.
Ферми, сказанные уже давно, остаются справедливыми в значительной степени и сегодня. Единой теории деления ядер до сих пор нет. Физики вынуждены пользоваться для объяснения тех или иных особенностей деления отдельными моделями или представлениями.
Что вызвано, во-первых, состоянием теории ядра вообще и, во-вторых, сложностью самой реакции деления, в которой участвуют несравненно больше нуклонов, чем в любом ядерном процессе (Ю.А. Щуколюков, 1970).
Осколок деления - массивная положительно заряженная частица, лишенная вначале электронов, пролетая в веществе, срывает электроны с ближайших атомов. 6 результате передачи кинетической энергии осколков атомам, в веществе по пути движения осколков возникают расплавленные зоны в виде каналов с диаметром, примерно, 10б см.
Метод осколочной радиографии с лавсановым детектором, выдерживающим необходимый флюенс 5 1016 нейтрУсм2, позволяет определить содержание и характер распределения урана и других делящихся элементов в различных объектах.
Метод позволяет зафиксировать и наблюдать следы от осколков деления ядер. При этом на детекторе образуется дефект в виде трека, отчетливо фиксируемый в электронный микроскоп, а при соответствующей обработке детектора (травление щелочью) и в оптический микроскоп. Количество треков от осколков деления ядер пропорционально содержанию радионуклидов. Кроме (, количественной характеристики содержания делящихся элементов в образце можно визуально наблюдать характер их распределения (рис. 16, 17) и судить о равномерности их распределения в изучаемом образце и вероятных
Характерные методические ошибки, возникающие при радиографических исследованиях
В процессе расшифровки радиограмм и интерпретации результатов радиографического анализа при использовании различных методик встречаются одинаковые методические сложности, приводящие к потере информации и неправильной интерпретации результатов. Указанные сложности возникают в результате: 1) неплотного прилегания детектора к исследуемому объекту; 2) неправильного выбора потока первичного излучения; 3) наличия на поверхности исследуемого объекта дефектов; 4) неоднозначности в отображении включений, содержащих различное количество изучаемого элемента и находящихся на разном расстоянии от поверхности исследуемого объекта; 5) неоднозначности в отображении размеров микровключений, содержащих одинаковое количество изучаемого элемента при неодинаковом по глубине их расположения под поверхностью аншлифа; Данные методической ошибки хорошо описаны в работах И.Г. Берзиной (1979). Ошибки, возникающие при радиографических исследованиях, могут быть вызваны при неправильном определении элементов (урана) в эталоне, что может быть вызвано плохим его качеством. Поэтому лучше всего использовать в качестве уранового эталона силикатный клей, который в сухом состоянии имеет плотность 2,13 г/см , устойчив в полях жесткого гамма - и нейтронного излучения, также к температурным воздействиям. Валовое содержание урана в сухом клее контролировалось лазерно-люминесцентным методом и оказалось равно 12,16 мг/кг, а отношение изотопов 235U к 238U по данным масс-спектрометрического анализа равно 0,00432. Таким образом, учитывая нарушенное соотношение изотопов, содержание урана в эталоне оценено как 7,2 мг/кг (СИ. Сарнаев и др. 1991).
Подобные эталоны выгодно отличаются равномерным распределением элемента, возможностью наносить на любой объект исследования и значительно упрощает расчеты содержания урана в исследуемом объекте. Исследование степени равномерности распределения урана в клеевом эталоне показало, что независимо от способов его нанесения (капля, пленка), сушки (быстрая, медленная и т. д.), распределение урана в материале равномерное и характеризуется коэффициентом вариации 6 % при максимуме его содержания 8,0 г/т и при минимуме -6,80 г/т. В этом эталоне отсутствуют звезды треков. С применением данного эталона исследовалась серия стандартных образцов (стекла, порошки) с известными содержаниями урана. Так, в обсидиане, используемом в качестве стандарта Н.П. Ермолаевым (ИЛСАН), содержание урана с использованием клеевого эталона определено 8,58+0,15г/т, принятое для стандарта ИЛСАН значение составляет 8,7 г/т (СИ. Сарнаев и др., 1991). Многочисленные опыты по определению концентраций элементов в изучаемых объектах показали, что необходимо, чтобы исследуемый и эталонный образцы прошли все стадии обработки в одних условиях: 1) образец и эталон необходимо облучать на максимально близком расстоянии между ними в связи с тем, что поток нейтронов сильно варьирует в канале, либо поглощается рядом расположенными образцами; 2) производить подсчет треков от эталона й образца необходимо только каким-либо одним увеличением, так как от этого зависит плотность треков в изучаемой площади: Увеличение в 96 раз в 240 раз в 480 раз Количество треков на мм2 1529 2212 3098 3) процесс определения плотности треков от эталона и образца нельзя разделять значительными промежутками времени. Так при подсчете в один день относительная систематическая ошибка колеблется около 0 при плотности треков 50-100 штук на изучаемую площадь, а в разные дни - систематическая ошибка увеличивается до +7,35 % (СИ. Сарнаев, 1991). Кроме этих факторов так же необходимо учитывать, что детектор на эталоне и образце должен быть одной партии и травить его необходимо в одних условиях по времени, температуре и концентрации раствора (Т.Н. Флеров, 1979). Дяя данного метода утверждена методика НСАМ для определения урана в геологических пробах, полностью подходящая для исследования деревьев (Протокол №20 от 30 ноября 1971 г). Методика проведения исследований Образцы представляли собой спилы деревьев толщиной 1-2 см, из которых по двум секторам выпиливались на всю толщину среза две пластины (рис.19). Срез дерева, подготовленный для проведения радиографических исследований детектор исследуемый препарат Образец, подготовленный к облучению Поперечный разрез ствола дерева: в канале реактора Рис. 19. Схема отбора образцов в срезе дерева Для исследований преимущественно использовались спилы хвойных деревьев (сосна и лиственница). Образцы отбирались из различных районов (табл. 3, рис. 20), характеризующих как условно фоновые территории, так и районы с разной радиационной нагрузкой (районы расположения атомных электростанций и предприятий ядерного топливного цикла).
- район воздействия Сибирского химического комбината (СХК);
Спецификой Томской области является то, что на ее территории, в непосредственной близости от города Томска, находится один из крупнейших в России объектов ядерного топливного цикла - Сибирский химический комбинат (СХК). Его многолетняя деятельность привела к загрязнению природной среды техногенными радионуклидами и создала особую структуру радиогеохимического поля вокруг СХК и, наряду с природными факторами, обусловила особенности радиоэкологической обстановки в регионе (Л.П. Рихванов и др., 2000).
Техногенными факторами, обуславливающими радиоэкологическое состояние природной среды Томской области, особенно в ее южной части, являются: выбросы радиоактивных газоаэрозолей; сбросы радиоактивных вод в поверхностные водотоки и водоемы; закачка жидких, в том числе, высокоактивных радиоактивных отходов в горизонты песков на глубины 250-460 м.; выпадение радионуклидов от испытания ядерных устройств; использование в научных и производственных целях источников радиоактивного излучения.
Вокруг главного источника радионуклидного загрязнения фиксируются устойчивые зоны повышенных концентраций по сравнению с региональным фоном многих изученных компонентов, в том числе, в пылеаэрозольных выбросах кобальта - 60, в воде фтора, а в годовых кольцах деревьев, в отдельные временные периоды, отмечено накопление ртути (рис. 4) и т.д. (Л.П. Рихванов, 1997).
Для оценки радиоэкологического состояния на территории Томской области, в зоне влияния СХК, был изучен характер накопления и распределения индуцировано делящихся элементов в срезах деревьев по годичным слоям. Особенности распределения треков от осколков деления радионуклидов в годовых кольцах деревьев, расположенных в северовосточном секторе влияния СХК (рис. 28), показаны на рисунках 41, 42. Как видно из графиков, характер накопления делящихся элементов в годовых кольцах деревьев крайне неоднородный по всему стволу дерева. Отмечается устойчивая тенденция увеличения плотности треков от годового кольца, соответствующего 1940 году (40 треков/мм2) до 160 треков/мм2 в годовом кольце 1995 года, что соответствует эквивалентному содержанию урана 0,06 и 0,21 мг/кг соответственно; т.е. наблюдается повышение содержания в 3,5 раза (рис. 43). Этот высокий уровень накопления делящихся элементов сохраняется в годовых кольцах из района с. Георгиевка, в которых плотность треков от осколков деления ядер колеблется от 90 до 185 треков/мм , что соответствует эквивалентному содержанию урана 0,11 и 0,28мг/кг (рис. 435).
В районах расположения ПЯТЦ уровень накопления имеет устойчивую тенденцию к увеличению, что свидетельствует о постоянном поступлении делящихся элементов в окружающую среду и принципиально отличает динамику накопления делящихся элементов по сравнению с фоновыми районами (рис. 44).
Об этом свидетельствуют данные по сравнительному анализу уровня накопления делящихся элементов в годовых кольцах срезов деревьев, расположенных в разных секторах воздействия ПЯТЦ (рис. 45). Так, до 1960 года практически не устанавливаются различия в уровнях накопления делящихся элементов в годовых кольцах хвойных деревьев и, более того, в интервалах времени 1948-1960 гг., уровень их накопления, за счет глобальных выпадений от испытаний ядерного оружия в атмосфере, в секторе вне зоны влияния ПЯТЦ более высокий.
Начиная с 1960-1963 годов, картина принципиально изменяется. Уровень накопления делящихся элементов в годовых срезах деревьев вне Характер распределения треков от осколков деления радиоэлементов в годовых кольцах деревьев из разных секторов влияния ПЯТЦ. сектора влияния СХК остается на среднем глобальном уровне, тогда как в секторе постоянного воздействия СХК, концентрация делящихся элементов, судя по плотности треков от осколков деления, увеличилась более чем в 2 раза. Это, на наш взгляд, объясняется тем, что, начиная с 1961 года, на СХК начинают работать на полную мощность все пять промышленных реакторов по производству плутония, а также все другие производства ядерного топливного цикла, что приводит к хроническому поступлению делящихся элементов в природную среду в тех или иных количествах. Анализ кривой распределения треков от осколков деления в срезах дерева из центра города Томска (пересечение пр, Фрунзе и ул. Тверской, лиственница) свидетельствует о том, что наблюдается плавное нарастание плотности треков, от соответствующей фоновому содержанию эквивалентного урана в деревьях Сибири (0,06 мг/кг) в период с 1933 по 1945 год до 0,09 мг/кг в интервале времени с 1946 по 1953 год и далее до 0,11 мг/кг за период с 1954 по 1963 год. Среднее содержание эквивалентного урана с 1964 по 1987 год возросло в 2,4 раза и уже составило 0,14 мг/кг (рис. 43). Особо на себя обращает внимание увеличение содержания урана эквивалентного в интервалах времени 1972-1977,1987-1988 годах с максимумом его накопления во всех срезах в 1974 году, когда средняя плотность треков составила 170 треков на мм, что соответствует содержанию эквивалентного урана около 0,24 мг/кг (рис. 46). Высокая плотность треков от осколков деления радионуклидов в годовых кольцах дерева из центральной части г. Томска с максимумом накопления в 1974 году (рис. 46) свидетельствует о том, что в этой части города в этот период происходило выпадение пыле-аэрозольных осадков, содержащих делящиеся элементы. Уровень их накопления близок к таковому, который зафиксирован в годовом кольце дерева из с. Ярское, обусловленный прохождением радиоактивного облака от ядерного взрыва в атмосфере в 1956 году.
- район воздействия Ангарского электролизного химического комбината (АЭХК);
26 апреля 1986 года на Чернобыльской АЭС произошла авария, ставшая крупнейшей техногенной катастрофой последнего столетия. В результате аварии радиоактивному загрязнению подверглись множество территорий. С первых дней и до сих пор проводятся работы по радиационному мониторингу территории всей страны. Нами изучены накопления делящихся радионуклидов в годичных кольцах срезов деревьев, произраставших на разном удалении от атомной электростанции. Характер распределения треков от осколков деления трансурановых элементов и урана по годовым срезам дерева из района Чернобыльской АЭС (Народичи, 50 км от ЧАЭС) приведен на рис. 49. Среднее содержание эквивалентного урана в период с 1964 по 1976 год, то есть до начала работы ядерных реакторов, составляет около 0,07 мг/кг. В период с 1977 по 1986 год среднее содержание эквивалентного урана увеличивается до 0,08 мг/кг и с 1987 по 1995 год этот уровень повышается до 0,1 мг/кг (рис. 50). Исследование данного среза (рис. 49) показало, что кольцо 1986 года не содержит аномально высоких концентраций делящихся элементов. Их r- 00 о а . м m Tt п « г- 00 0\ о Фтщ . Средняя плотность треков от осколков деления делящихся элементов и содержание эквивалентного урана в срезах деревьев по временным интервалам в районе ЧАЭС максимальные содержания приходятся на кольца поздних периодов (1987), что может быть связано с их перераспределением во время роста дерева. Аналогичное биогеохимическое перераспределение в древесине колец деревьев отмечено и для Pu, Sr90 (Garrec и др., 1995; М.Г. Бузынный и др., 1996). Этот вопрос требует специального изучения. При изучении другого среза дерева был получен и рассмотрен характер распределения радионуклидов в годичных кольцах дерева из района ЧАЭС, отстоящего от реактора на расстоянии 7,3 км (рис. 51). Следует отметить нарастание плотности треков с максимальным накоплением в кольце 1986 года - год аварии на ЧАЭС. г) район воздействия горно-химического комбината (ГХК)
В качестве эксперимента изучены несколько срезов деревьев разного вида из района Красноярского края (рис. 52), Плотность и характер распределения треков от осколков деления изотопов U235, Pu, Am, Np и др. в годовых кольцах среза ели из района п. Козулька показаны на рис. 53. Установлено, что до 1965 года среднее содержание делящихся элементов в древесине составило 0,13 мг/кг (рис. 54). Временный период с 1965 по 1991 характеризуется низким накоплением делящихся элементов в годичных кольцах дерева. Среднее содержание эквивалентного урана для данного временного интервала составляет 0,09 мг/кг. После 1991 года уровень накопления радионуклидов повышается с максимумом накопления в конце 90-х годов. Среднее содержание эквивалентного урана в этот период достигает 0,13 мг/кг. ч Рис. 52. Схематическая карта размещения точек опробования для радиографических исследований срезов деревьев на территории Красноярского края Динамика накопления делящихся элементов в срезе ивы (рис. 55) с острова Березовый (напротив д. Б. Больчуг) близка к таковой по распределению делящихся элементов в срезе ели из района п. Козулька. Так, максимальные накопления радионуклидов фиксируются в периоды с 1968 по 1972 и в 90-е годы, где содержание эквивалентного урана составляет 0,15 мг/кг и 0,12 мг/кг, соответственно. Уровень накопления делящихся элементов снижается, начиная с 1944 года, что обусловлено, скорее всего, закрытием двух ядерных реакторов. Рассматривая полученные результаты по распределению делящихся элементов в срезе березы с о. Березовый (рис. 56), следует отметить, что содержание делящихся элементов в доядерный период, т. е. до 1945 года, v Характер распределения треков от осколков деления делящихся элементов по годичный кольцам дерева. Красноярский край, остров Березовый (напротив д. Б.Бальчуг), 30-км зона (гидрогенное и газо-аэрозольное загрязнение). Береза. составило 0,06 мг/кг. Максимум накопления приходится на 1964 - 1965 года, что, очевидно, связано с запуском третьего реактора и началом плутониевого производства. Полученные результаты по изучению годовых колец срезов деревьев методом f-радиографии из района с. Кононове (рис. 57, 58), показывают, как изменялся региональный уровень накопления делящихся элементов (урана) до 1945 года, а затем урана и трансурановых элементов (с начала первых испытаний ядерного оружия и начала работы ядерных производств) в природной среде. Первоначальный уровень накопления урана в данном районе составлял 0,09 мг/кг (для березы) и ОД 5 мг/кг (для сосны). Начало испытания ядерного оружия в атмосфере и работы ядерных производств увеличили региональный фон к середине 60-х годов до 0,15 мг/кг (для березы) и 0,22 мг/кг (для сосны) (рис.54). Повышенные содержания делящихся элементов на данной территории, на наш взгляд, связаны с деятельностью предприятий ЯТЦ, что приводит к хроническому поступлению делящихся элементов в природную среду в тех или иных количествах. Неравномерная картина распределения делящихся элементов в срезе сосны из района с. Кононово может быть связана с плохим состоянием древесины (прогнившая с множеством трещин). При сопоставлении кривых распределения радионуклидов в срезах деревьев одного вида (береза), взятых из разных районов (с. Кононово, о. Березовый), зафиксирована схожая картина характера распределения делящихся элементов. Это, на наш взгляд, отражает одинаковый характер поступления делящихся элементов, но с разными уровнями накопления, что отражает различную интенсивность поступления этих элементов в окружающую среду.
