Формироавние радиационного фона в Воронежской области

При оценке природного радиационного фона в Воронежской области необходимо учитывать, что для этого региона характерен равнинный и возвышенный тип рельефа, сложенного преимущественно девонскими, палеогеновыми, неогеновыми и четвертичными отложениями. Поэтому повышение естественного радиоактивного фона носит импактный характер.

В Павловском (села Басовка и Украинская Буйловка) и Богучарском районах (хутор Галиевка) на земную поверхность выходят граниты, которые богаты тяжелыми металлами и элементами U-семейства, излучающими большое количество частиц и самопроизвольно разрушающимися по закону радиоактивного распада. В глинистых породах, широко распространенных в области, содержится радиоактивный элемент калий-40. В результате процессов сорбции он прочно удерживается в породах аллювиальных отложений. Большое значение в формировании естественного радиационного фона области имеет радон (Rn); особенно широко распространенный в районе г. Лиски. Доля космического излучения в природном радиационном фоне не превышает 10 %, что типично для равнинной местности.

На загрязнение почв Воронежской области значительное влияние оказала авария на Чернобыльской АЭС, которая произошла 26 апреля 1986 г.

В мае этого года концентрация радионуклидов достигла здесь максимальных значений. Так средний по 32 районам области уровень гамма-фона на 5 мая

составлял 115 мкР/час, что приблизительно в 10 раз выше фона. Большая часть радиоактивного вещества из воздуха вместе с атмосферными осадками поступила в почву, где сконцентрировалась в верхнем пятисантиметровом слое.

Наименее загрязненным оказался Эртильский район, где максимальные дозы достигали 25 мкР/час. Как установлено, фронт загрязнения проходил через область несколько раз при разных направлениях ветра, что вызвало неоднократное загрязнение почвенного покрова радионуклидами. Наибольший уровень загрязнение почв был отмечен в начале мая в Хохольском, Россошанском, Ольховатском и Репьевском районах и городе Воронеже. Во второй декаде мая отмечается повышение общего радиационного фона в Репьевском, Хохольском, Кантемировской, Верхнехавском районах, а также городе Воронеже. В третьей декаде этого месяца разброс между уровнем гамма-фона уменьшился и составлял для девя-ти районов около 50, а для остальных 25-30 мкР/ч. К концу мая картина загрязнения была практически сформирована. Наиболее загрязненными оказались Хохольский, Острогожский, Репьевский, Верхнехавский районы, то есть северо-запад области.

Заметное влияние на распределение радиоактивного загрязнения в Воронежской области оказали интенсивные дожди в начале мая 1986 г. Пришедший с запада циклон принес большое количество радиоактивного йода-131 с периодом полураспада 8 дней; цезия-137 и стронция-90 с периодами полураспада 30 лет. Учитывая разные способности сорбции различными типами почв, различия в материнских породах, в промывном режиме, а также особенностях рельефа, характер современного загрязнения почв области радиоактивным цезием-137 можно объяснить следующим образом. Наименьшее загрязнение (0-0,5 Ки/км2) характерно практически для всей южной её части. На данной территории широкое распространение получили черноземы южные на палеоген-неогеновых песках и суглинках, залегающих на сильно расчлененных Среднерусской и Калачской возвышенностях. Радиоизотопы после прохождения дождей были частично смыты линейными водотоками, а частично переместились вниз по почвенному профилю. С последующими дождями цезий-137 был вымыт в грунтовые воды, так как для подпочвенных пород характерна относительно водопроницаемость. Кроме того, цезий-137 более прочно фиксируется в почвах, содержащих большое количество глинистых минералов, а основной фракцией сорбции здесь является илистой.

Средняя концентрация цезия-137 характерна для 80 % площади области. Здесь обнаружено также 56 участков с плотностью загрязнения более 1 Ки/км, основное количество которых сконцентрировано в западной и центральной ее частях. Площадь большинства участков сравнительно невелика, лишь в районе городов Острогожск и Лиски, а также поселка Репьевка - до 100 км2, что связано с первоначальным загрязнением этих районов при прохождении облака от Чернобыльского АЭС.

Вторым источником загрязнения почвенного покрова радионуклидами является Нововоронежская АЭС, построенная в 1964 г. На станции производятся планомерные контрольные выбросы в окружающую среду через вентиляционные трубы и системы канализации. Происходят также утечки радиоактивной воды из бассейнов выдержки отработанного топлива. В ноябре 1969 г. в первом блок станции создалась аварийная ситуация из-за обрушения тепловоз экрана. Радиоактивные выбросы возрасти до сотен Ки в сутки. В конце этого месяца они достигли 1000 Ки. Блок был остановлен. В результате аварийной ситуации содержание церия-141 в пятисантиметровом слое почвы увеличилось в 50 раз, йода-131 - в 27, цезия-134 и цезия-137 - в 14, стронция-90 - в 5. С пуском новых блоков на Нововоронежской АЭС отмечается увеличение регулярных выбросов цезия- 137.

В районе АЭС фоновое загрязнение почв цезием-137 составляло 0,5-0,7 Ки/км2. До Чернобыльской аварии в радиусе 7 км от Нововоронежской АЭС в почве отмечались небольшие пятна повышенных концентраций цезия-137 (0,75-0,95 Ки/км1), между пятнами - 0,55 Ки/км2. Вблизи станции концентрация цезия - 137 в верхнем пятисантиметровом слое почвы в 2-4 раза выше, чем на расстоянии более 5 км. В настоящее время процент земель, загрязненных радионуклидами, в районе АЭС несколько выше, чем на удалении от нее.

Таким образом, загрязнение земель радионуклидами в Воронежской области сформировалось под влиянием аварии на Чернобыльской АЭС, а также в результате планомерных и аварийных выбросов Нововоронежской АЭС.