Исследование высокоактивных частиц поймы реки Енисей

Сборник докладов IV Международной радиоэкологической конференции: "Утилизация плутония: проблемы и решения"
Россия, Красноярск, 5-10 июня 2000

Впервые о высокоактивных "горячих" частицах широко заговорили после аварии на Чернобыльской АЭС. Тогда во многих странах, подвергшихся радиоактивным выпадениям, стали находить "горячие частицы" и писать о "горячих частицах" как о своеобразной форме радиоактивного загрязнения (Devell et al., 1986). По радионуклидному и химическому составу исследователи разных стран относили эти частицы к ядерному топливу. Эти частицы распространены неравномерно на большой территории и увеличивают радиационную опасность при попадании в организм человека. 

В августе 1995 года во время совместной экспедиции на р. Енисей Института биофизики СО РАН (ИБФ СО РАН, Красноярск) и горно-химического комбината (ГХК) Болсуновским А.Я. были найдены высокоактивные частицы. Эти частицы были обнаружены на островах р. Енисей возле села Атаманово, в непосредственной близости от промзоны ГХК и места сброса комбинатом загрязнённых радионуклидами вод. Анализ высокоактивных частиц, проведённый в лаборатории радиохимии Института геохимии и аналитической химии РАН (ГЕОХИ РАН, Москва), выявил "реакторное" происхождение данных частиц и позволил оценить возраст частиц, который составил 28-30 лет (Болсуновский и др., 1998). Следует отметить высокую активность Cs¹³⁷ в обнаруженных частицах - до 29200 кБк/частицу (таблица). В работе Л.М.Хитрова с соавторами (1993) приводятся данные по максимальной активности Cs¹³⁷ в "горячих частицах", обнаруженных вблизи Чернобыльской АЭС. Максимальная активность этих чернобыльских частиц составила 13 кБк/частицу, что в 1000 раз меньше активности Cs¹³⁷ в частицах, обнаруженных в Красноярском крае. Это объясняется разными путями поступления "горячих частиц" в окружающую среду: воздушный - во время Чернобыльской аварии и водный - во время внештатных ситуаций на плутониевом комплексе Красноярска-26. О водном пути поступления "горячих частиц" в окружающую среду свидетельствует факт, что все частицы были обнаружены на затапливаемых участках реки Енисей. 

В открытой печати ранее отсутствовали данные об авариях на горно-химическом комбинате Минатома РФ, а также о фактах обнаружения "горячих частиц" возле промзоны комбината. В районе города Енисейска, на значительном расстоянии от комбината, геофизиком Тимофеевым В.А. были обнаружены "горячие частицы", однако отсутствие детального анализа этих частиц не позволяет достоверно выявить источник их происхождения (Тимофеев, 1995). 

В 1997-1999 годах во время проведения экспедиционных работ на р. Енисей Болсуновским А.Я. ежегодно обнаруживались новые активные частицы. Кроме островов на р. Енисей вблизи села Атаманово, частицы были обнаружены на берегу вблизи села Большой Бальчуг, которое расположено за промзоной ГХК. Часть из найденных частиц была в поверхностном слое почвы, другие были заглублены в слое на 10-15 см. Результаты анализа вновь обнаруженных высокоактивных частиц свидетельствуют, что радионуклидный состав частиц практически одинаков и представлен изотопами цезия, плутония и стронция (таблица). В отдельных частицах обнаружены следы радионуклида америция. В большинстве случаев отношение изотопов Cs¹³⁷/Cs¹³⁴ равно и больше 4000, что свидетельствует о возможной аварии лет 30 назад на горно-химическом комбинате с выносом части реакторного топлива в р. Енисей. В то же время обнаруживаются отдельные частицы, например, в районе с.Б. Бальчуг с соотношением изотопов цезия Cs¹³⁷/Cs¹³⁴ = 1048, что свидетельствует о более поздних аварийных ситуациях. Удельные активности и отношение изотопов плутония Pu²³⁸ / Pu^239,240 в частицах изменяются значительно, что характеризует разную глубину выгорания реакторного топлива перед выносом в окружающую среду. 

Существование значительного числа высокоактивных частиц в береговой зоне реки Енисей от промзоны ГХК и до г. Енисейска (как минимум), является источником потенциальной опасности для здоровья населения. Одна из высокоактивных частиц была найдена на месте, где был разведён костер, и, вероятно, люди провели не один час рядом с частицей, не подозревая об опасности и о той дозе облучения, которую они получили. Предварительные оценки свидетельствуют, что нахождение рядом с частицей в течение нескольких часов обеспечивает получение годовой дозы облучения для населения. 

Дальнейшие исследования активных частиц позволят оценить реальный масштаб радиоактивного загрязнения реки Енисей. 

В знаменателе - данные измерений ИБФ СО РАН. 

н/о - не определяли. 

* - данные В.А.Тимофеева.