Радіоактивне забруднення ґрунтів і ґрунтових вод в районі об'єкта "Укриття"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

Інститут проблем безпеки атомних електростанцій

Панасюк Микола Іванович

УДК (550.378)+(621.039.58)+(621.039.75)

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

РАДІОАКТИВНЕ ЗАБРУДНЕННЯ ҐРУНТІВ І ҐРУНТОВИХ ВОД В РАЙОНІ ОБ'ЄКТА "УКРИТТЯ"

21.06. 01 - екологічна безпека

Чорнобиль -2005

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інcтитуті проблем безпеки атомних електростанцій НАН України.

Науковий керівник: доктор геол.-мінер. наук, професор, академік НАН України Шестопалов Вячеслав Михайлович Науково-інженерний центр радіогідрогеоекологічних полігонних досліджень при Президії НАН України, директор.

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук Яковлєв Євген Олександрович Інститут проблем національної безпеки України при РНБО України;

гол. н. с. доктор фіз.-мат. Наук Желтоножський Віктор Олександрович Інститут ядерних досліджень НАН України, пров. н. с.

Провідна установа: Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" Міністерства освіти і науки України.

Захист відбудеться “13“ жовтня 2005 р. о14 годині на засіданні

спеціалізованої вченої ради СРД 27.201.01 в Інституті проблем безпеки АЕС НАН України за адресою: 03680, Київ, вул. Лисогірська, 12

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Інституту проблем безпеки АЕС НАН України: (07270, Чорнобиль, вул. Кірова, 36-а ).

Автореферат розісланий “09” вересня 2005 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради СРД 27.201.01, кандидат технічних наукО. А. Кучмагра.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність роботи. Одним із тяжких наслідків аварії на 4-му енергоблоці Чорнобильської АЕС (ЧАЕС) є сильне радіоактивне забруднення ґрунтів і грунтових вод в епіцентрі аварії.

З існуванням радіоактивно забруднених ґрунтів пов'язано дві проблеми. По-перше, вони є джерелом радіоактивного забруднення підземних вод за рахунок інфільтрації атмосферних опадів. По-друге, вони є джерелами радіаційної й екологічної небезпеки, що виникають при здійсненні заходів, у тому числі земляних робіт, у рамках різних проектів перетворення об'єкта "Укриття", включаючи будівництво нового безпечного конфайнмента (НБК) (нова оболонка над зруйнованим 4-м блоком), а також виводу ЧАЕС із експлуатації.

У будь-якому разі для забезпечення радіаційної й екологічної безпеки в проектах перетворення об'єкта "Укриття" і виведення ЧАЕС із експлуатації, а також для вживання заходів по нерозповсюдженню радіонуклідів у навколишньому середовищі необхідно мати достовірні відомості про рівні й джерела забруднення, просторовий розподіл та інші характеристики радіоактивно забруднених ґрунтів і ґрунтових вод.

Крім того, питання про міграцію радіонуклідів за межі досліджуваної території буде залишатися актуальним до її повного очищення й усунення джерел радіоактивного забруднення техногенно-геологічного середовища.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Представлені в дисертації результати було отримано в рамках численних робіт державного значення, що проводилися на об'єкті "Укриття", а саме:

1. Здійснюється з 1996 р. "Радіогідроекологічний моніторинг у районі об'єкта "Укриття", що є внеском України в програму міжнародної допомоги (SIP), у якому автор дисертаційної роботи є відповідальним виконавцем.

2. Проект № В7-5200/97/000077/MAR/C3 "Характеризація радіоактивних відходів, локалізованих на проммайданчику об'єкта "Укриття", Завдання 1, Чорнобиль 1998 р., у якому автором виконано оцінку характеристик радіоактивних відходів (РАВ), представлених техногенними ґрунтами.

3. Робочий проект по стабілізаційним заходам (у рамках SIP). Роботи по визначенню характеристик РАВ Західної зони, 2002 р., виконано під керівництвом автора.

4. НДР за темою "Оцінка об'ємів і видів радіоактивних матеріалів під каскадною стіною об'єкта "Укриття". Автор даної роботи був її керівником.

5. НДР за темою "Дослідження закономірностей розподілу радіоактивних матеріалів у техногенних ґрунтах локальної зони об'єкта "Укриття", в якій автор дисертаційної роботи є відповідальним виконавцем (№ ДР 0101U002570).

Мета роботи. Основна мета роботи полягала в кількісній оцінці існуючого радіоактивного забруднення ґрунтів і підземних вод для встановлення закономірностей розподілу радіоактивних матеріалів в техногенно-геологічному середовищі та виявленні і кількісній характеристиці джерел забруднення.

Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити такі задачі:

1. Розробити (модифікувати) методики проведення гамма- і спектрометричного гамма-каротажу свердловин для умов чорнобильського типу забруднення.

2. Вивчити просторовий розподіл радіонуклідів у ґрунтах біля об'єкта "Укриття".

3. Кількісно оцінити ступінь радіоактивного забруднення ґрунтів.

4. Дослідити стан радіоактивного забруднення підземних вод, динаміку змін концентрацій радіонуклідів у часі й характеристики джерел надходження у водоносні горизонти радіоактивних матеріалів.

Об'єкт досліджень. Об'єктом досліджень є радіоактивно забруднені ґрунти й підземні води в районі зруйнованого 4-го блока, а також їхні джерела забруднення.

Предмет досліджень. Радіоактивне забруднення техногенно-геологічного середовища навколо об'єкта "Укриття".

Методи досліджень. У роботі використано методи гамма- і спектро-метричного гамма-каротажу свердловин. Для визначення перерахункових коефіцієнтів і градуювання радіометрів було спроектовано й створено моделі свердловин оригінальної конструкції. Крім того, виконано радіометрію керна свердловин та описано його речовинний склад.

Динаміка змін рівнів підземних вод вивчалася в процессі режимних спостережень. Для вичення гідрохімічного складу підземних вод застосовано гідрохімічні методи. Визначення питомої активності радіонуклідів у пробах ґрунтів і ґрунтових вод проведено із застосуванням лабораторних гамма-спектрометричних і радіохімічних методів.

Для здійснення прогнозів поширення радіонуклідів з ґрунтовими водами було застосовано методи математичного моделювання.

Положення, що захищаються. На захист виносяться такі наукові положення:

1. Досліджено просторовий розподіл радіонуклідів у ґрунтах локальної зони об'єкта "Укриття".

Встановлено просторове розташування й радіаційні характеристики техногенних та алювіальних грунтів, зокрема активного шару. Цей шар є найбільш активним, залягає на глибинах від 1,7 до 10,1 м і має потужність переважно 0,2 -

0,6 м, рідко до 1 м. Вище залягають післяаварійні техногенні ґрунти, які забруднені на два-три порядки нижче ніж активний шар. Доаварійні техногенні й алювіальні відклади, що залягають нижче активного шару, є "чистими" або забруднені в процесі міграції радіонуклідів з водою. Складено діаграми й карти розподілу потужності експозиційної дози (ПЕД) по глибині й площі.

2. Виконано районування території за радіаційними умовами, видам і речовинним складом радіоактивних матеріалів у ґрунтах.

Районування проведено на підставі узагальнення всіх доступних результатів досліджень, виконаних раніше, а також проведення польових робіт і лабораторних визначень. Районування відбиває закономірності розподілу радіоактивних матеріалів по глибині й площі. Районування території дало змогу підрахувати кількість радіонуклідів, ядерного палива та радіактивних відходів (РАВ) у ґрунтах.

3. Вивчено радіоактивне забруднення підземних вод у районі об'єкта "Укриття" й визначено джерела надходження в них радіонуклідів.

Характеристику радіоактивного забруднення підземних вод отримано в результаті аналізу багаторічних спостережень за вмістом радіонуклідів у підземних водах. У пробах визначалися об'ємні активності ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr, ³H, U, Pu, ²⁴¹Am тощо. На основі довгих рядів спостережень виявлено джерела і умови надходження радіонуклідів у ґрунтові води. Показано, що радіоактивне забруднення грунтових вод обумовлене надходженням радіонуклідів у процесі інфільтрації атмосферних опадів через радіоактивно забруднені грунти зони аерації, за рахунок втрат води з комунікацій та виходу в навколишнє середовище активних водних скупчень, які утворилися всередині об'єкта "Укриття" (блочні води).

Наукова новизна отриманих результатів.

Уперше отримано систематизовані достовірні кількісні дані про рівні радіоактивного забруднення ґрунтів і ґрунтових вод у районі об'єкта "Укриття".

Уперше на основі експериментальних польових досліджень підраховано запаси радіонуклідів у ґрунтах, кількість ядерного палива, похованого в ґрунтах, а також визначено характеристики РАВ у ґрунтах локальної зони об'єкта "Укриття".

Уперше зафіксовано ознаки надходження радіонуклідів з поверхневими і блочними водами в геологічне середовище.

Практичне значення й використання отриманих результатів. Розроблені методики оцінки рівнів радіоактивного забруднення ґрунтів і ґрунтових вод можуть застосовуватися в інших умовах і на інших ділянках. Виявлені закономірності розподілу радіоактивних матеріалів у ґрунтах і ґрунтових водах дають можливість оптимізувати проектні рішення по влаштуванню фундаментів споруд, які проектуються для перетворення об'єкта "Укриття" в екологічно безпечну систему. Достовірні дані по радіоактивному забрудненню геологічного середовища є основою для прогнозів розповсюдження радіонуклідів у зоні аерації й з підземними водами, що здійснюються при оцінці впливів на навколишнє середовище різних проектних заходів щодо перетворення об'єкта "Укриття" і виводу ЧАЕС із експлуатації. Отримані результати було використано в проекті Стабілізації конструкцій об'єкта "Укриття" і були одними з визначальних при виборі типу фундаменту споруди № 2. Результати робіт використовувалися при розробці концептуального проекту НБК. Крім того, результати робіт ураховувалися при розробці Інтегрованої програми поводження з радіоактивними відходами на ЧАЕС.

Особистий внесок здобувача. Здобувачем сформульовано мету й завдання досліджень. Удосконалено методики проведення польових і камеральних робіт. Під керівництвом автора та при його особистій участі організовано й виконано польові роботи, а також оброблено фактичний матеріал. Автором отримано основні наукові висновки.

Апробація результатів досліджень. Основні результати дисертаційної роботи доповідалися й обговорювалися на: міжнародній конференції в м. Вашингтоні, США, 1998 р. (ЕРА), науково-технічній раді об'єкта "Укриття" в 2000 р., міжнародних конференціях в м. Славутичі в 1999 і 2001 р., міжнародній конференції в Братиславі (XXIX Congress of International association of Hydrogeologists. Bratislava, Slovak Republic, 6 - 10 September 1999, Р. 455 - 460), міжнародній конференції по поводженню з РАВ у Тусоні, США в 2002 р. (WM'02), 9-й міжнародній конференції по відновленню навколишнього середовища й поводженню з РАВ в Оксфорді, Великобританія у вересні 2003 р. (ICEM'03), НТС МНТЦ "Укриття" у грудні 2003 р.

Обґрунтування висновків і результатів досягнуто за рахунок значного обсягу первинного матеріалу (більше 25 тис. вимірів, визначень і аналізів) з використанням сучасних методів обробки на персональних ЕОМ.

Публікації. За матеріалами дисертації в різних журналах України і за кордоном опубліковано 32 друковані праці, включаючи дві монографії (у співавторстві).

Структура й обсяг дисертації. Дисертація складається із вступу, огляду літератури, аналізу радіогідрогеологічних умов у районі об'єкта "Укриття", опису методики досліджень, трьох розділів оригінальних досліджень, висновків. Обсяг роботи - 212 сторінок друкованого тексту, включаючи 81 рисунок, 16 таблиць. Список використаної літератури - 100 джерел.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовується актуальність дисертаційної роботи, зв'язок її з науковими програмами й планами організації, де виконувалася робота, сформульовано основні цілі й завдання дослідження, положення, що виносяться на захист, відображено наукову новизну отриманих результатів і їх практичне значення, визначено особистий внесок здобувача, наведено інформацію, що підтверджує обґрунтованість висновків і результатів, а також дані про публікації й структуру дисертації.

У ПЕРШОМУ РОЗДІЛІ "СТАН ПРОБЛЕМИ, МЕТА Й ЗАВДАННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ" зроблено огляд літератури з питань забруднення техногенно- геологічного середовища на підприємствах ядерного циклу в США, Росії, Англії, при підземних ядерних вибухах і радіаційних аваріях, у тому числі на ЧАЕС.

Світова практика проведення радіогідроекологічного моніторингу показує, що він є невід'ємною й обов'язковою частиною роботи підприємств ядерного циклу, а також ліквідації радіоактивного забруднення території. Результати вивчення радіоактивного забруднення ґрунтів і підземних вод служать вихідними даними для рішень про надання дозволів на проведення робіт по поводженню з РАВ, що представлені ґрунтами, або про прийняття коригувальних дій по забезпеченню нерозповсюдження радіоактивного забруднення з підземними водами.

З огляду на значне радіоактивне забруднення техногенно-геологічного середовища поблизу зруйнованого блока й майбутні масштабні земляні роботи, пов'язані з перетворенням об'єкта "Укриття", були сформульовані мета й завдання дослідження (див. вище), які спрямовані на одержання достовірної кількісної оцінки існуючого радіоактивного забруднення ґрунтів і підземних вод, а також характеристик джерел їхнього забруднення.

У ДРУГОМУ РОЗДІЛІ "ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННІ УМОВИ В РАЙОНІ ОБ'ЄКТА "УКРИТТЯ" проведено аналіз техногенної ситуації й вивчено природні умови, що визначають характеристики радіоактивного забруднення території.

Проведено аналіз джерел радіоактивного забруднення ґрунтів і ґрунтових вод і вивчено їхні характеристики: радіонуклідний і хімічний склад, ознаки впливу й умови надходження радіонуклідів у ґрунти й ґрунтові води, окремі складові водного балансу. До конструктивних особливостей об'єкта "Укриття", які можуть сприяти виходу активних блочних вод у навколишнє середовище належать, насамперед, наявність комунікацій і температурно-деформаційних (осадових) швів із проектною шириною розкриття 20 мм, улаштованих по ряду Г, ряду Т та осі 41 (відокремлюють реакторне відділення 4-го блока від деаераторної етажерки, блока ВСРО й блока В).

Виконано аналіз геологічної будови й гідрогеологічних умов. Особливу увагу приділено характеристиці й будові техногенних ґрунтів, що утворилися в процесі будівництва ЧАЕС, під час аварії й у процесі ліквідації наслідків аварії, що містять значну кількість дрібнодиспергованого ядерного палива.

У ТРЕТЬОМУ РОЗДІЛІ "МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ" наведено основні результати проведених робіт з адаптації існуючих методів гамма- і спектрометричного гамма-каротажу свердловин. Стандартна методика гамма-каротажу для визначення запасів природного урану в умовах техногенного забруднення радіонуклідами взагалі й в чорнобильській зоні зокрема вимагає модифікації, оскільки тут, на даний час, основним гамма-випромінювачем є ¹³⁷Cs. Для визначення коефіцієнтів, необхідних при обробці гамма-каротажу, було виконано теоретичні й експериментальні дослідження. Експериментальні вимірювання проведено на спеціально створених моделях свердловин. Було розроблено спеціальні методики для обробки результатів цих вимірів. У моделі № 1 визначення коефіцієнтів, що зв'язують потужність єкспозиційної дози (ПЕД) і активність, проводилося за допомогою точкового джерела, яке розташовувалось у різних точках моделі свердловини. Це дало змогу розрахувати коефіцієнти внеску в ПЕД від окремих шарів і в остаточному підсумку визначити необхідний коефіцієнт. Модель свердловини № 2 було побудовано для проведення контрольних натурних випробувань. На відміну від моделі № 1 у ній був розміщений шар піску з відомою геометрією й відомою питомою активністю ¹³⁷Cs.

Отримані експериментально значення перерахункового коефіцієнта становили 24 - 36 мкР·г/(год·Бк) і добре узгоджуються з теоретичними розрахунками, виконаними за допомогою програм MCNP і MicroShield.

Для визначення інтервалів глибин, що характеризуються привнесеним при бурінні забрудненням, було удосконалено й дороблено до практичного застосування відомий з літератури метод контролю такого явища.

Метод базується на відмінності спектрів (різні співвідношення між величинами прямого й розсіяного випромінювання) при поверхневому (тобто привнесеному при бурінні на стінки стволів свердловин) та об'ємному розподілі джерел активності в

ґрунтах навколо свердловини. Інтервали на кривих гамма-каротажу, приписані поверхневому забрудненню, з підрахунків запасів ¹³⁷Cs виключалися.

При виконанні польових робіт використовувалися як стандартні свердловинні радіометри типу СРП-68-02, так і модернізовані для роботи в свердловинах радіометр - дозиметр типу МКС-01Р и радіометр-дозиметр типу "Сталкер". Спектрометричний гамма-каротаж виконано спектрометром СЕГ 001, спеціально сконструйованим за завданням автора роботи фірмою НПП "АтомКомплексПрилад". Прилад застосовувався в полях з ПЕД до 1,5 Р/год.

Радіометричні виміри ПЕД від керна свердловин здійснювалися й аналізувалися разом із даними гамма-каротажу як додатковий метод визначення наявності радіоактивного забруднення. Лабораторні визначення активностей і концентрацій радіонуклідів у пробах ґрунтів і води виконувалися за стандартними методиками.

Питомі активності основних радіонуклідів у ґрунтах визначалися з використанням так званих кореляційних співвідношень між вмістом різних напрацьованих у паливі радіонуклідів. У нашому випадку це дає змогу за питомою активністю ¹³⁷Cs, отриманою методом гамма-каротажу свердловин, розраховувати вміст інших радіонуклідів. У даній роботі при перерахунках використовувалися як загальноприйняті (середньопаливні), так і, у необхідних випадках, фактичні співвідношення, отримані з наших експериментальних даних.

Гідрохімічний склад підземних і поверхневих вод вивчався за результатами лабораторних аналізів проб води. Безпосередньо в процесі прокачувань свердловин, що передують пробовідбору, проводилися виміри рН, Eh і t C приладом MultiLine P4. Проби води відбиралися після стабілізації параметрів рН і t °C.

У четвертому розділі "Результати вивчення радіоактивного забруднення ґрунтів" наведено характеристику поширення радіоактивних матеріалів у ґрунтах локальної зони об'єкта "Укриття" по площі й глибині.

Показано, що запропонована раніше для ділянки північніше об'єкта "Укриття" будова радіоактивно забруднених шарів ґрунту може бути поширена на всю територію локальної зони (прилегла до 4-го блоку ділянка).

Грунти локальної зони об'єкта “Укриття” і проммайданчика ЧАЕС, що містять радіоактивні матеріали, за умовами утворення й рівнями радіоактивного забруднення поділено на чотири шари, що залягають (зверху-вниз):

післяаварійні техногенні (tⁱ iv, зона I);

активний шар (t^а iv, зона II);

доаварійні техногенні (t^s iv, зона III);

природні алювіальні відкладення (а²₃, зона IV).

Вивчено характеристики вищенаведених шарів ґрунтів для всієї досліджуваної території: поширення, потужності, літологічний склад, умови формування ґрунтів і радіоактивного забруднення в них.

Показано, що в цілому післяаварійні техногенні ґрунти характеризуються невисоким рівнем радіоактивного забруднення, що дає змогу відносити їх, в основному, до РАВ 1-ї групи (згідно зі СП АС-88). Найбільшу екологічну й радіаційну небезпеку являють радіоактивні матеріали, приурочені до активного шару. Як дані гамма-каротажу, так і дані лабораторних аналізів указують на значну неоднорідність радіоактивного забруднення ґрунтів активного шару. ПЕД в інтервалах залягання активного шару змінюється від 5 до 6316 мР/год. Потужність активного шару коливається від 0,15 до 0,6 м, рідше до 1 м, середнє значення становить 0, 2 м.

Середнє значення фактичних кореляційних співвідношень питомих активностей ¹³⁷Cs/⁹⁰Sr у пробах ґрунтів із зон I+II складає 1 і відповідає середньопаливному розподілу на відміну від ґрунтів зони відчуження, де це відношення дорівнює 1,87. Кореляційні співвідношення активностей інших радіонуклідів у пробах ґрунтів із зон I і II також відповідають середньопаливному. ядерний чорнобиль радіоактивний

Нижче активного шару, виходячи з умов утворення ґрунтів і радіоактивного забруднення локальної зони об'єкта "Укриття" при аварії, повинні були б залишитися чисті ґрунти (зони III і IV, які відповідають доаварійним техногенним і алювіальним ґрунтам). Тому ті позитивні аномалії на діаграмах гамма-каротажу свердловин, які спостерігаються нижче основного піка (активного шару) і по глибині відповідають інтервалу поширення теоретично чистих ґрунтів, вимагали спеціального аналізу.

Аналіз польових і лабораторних результатів показав, що стовбури деяких свердловин нижче активного шару на ту або іншу глибину забруднені при бурінні. Але на окремих ділянках (свердловини 9-1А, 9-3Д, кущ свердловин 4-Г) спостерігається забруднення ¹³⁷Cs власне доаварійних техногенних шарів ґрунтів на глибину до 2 м від підошви активного шару, не пов'язане з недоліками буріння. Також виявлено об'ємне радіоактивне забруднення доаварійних і алювіальних ґрунтів, на стику контрфорсної стіни й деаераторної етажерки (свердловини 8179, 8178А и 7982) в інтервалах глибин 8 - 10 м, гіпсометрично співпадаючих з верхньою частиною водоносного горизонту. Виявлене радіоактивне забруднення доаварійних й алювіальних ґрунтів можна пов'язати із процесами сорбції при міграції радіонуклідів з водою (процеси інфільтрації, втрати з комунікацій або виходи високоактивних блочних вод).

Вищеописані методи й підходи було застосовано для оцінки характеристик радіоактивного забруднення ґрунтів на всій території локальної зони об'єкта "Укриття. Виявилося, що найбільші рівні забруднення активного шару переважно асоціюються з наявністю шарів бетону, що випливав на навколишню територію із завалу, при цьому транспортуючи значну кількість часточок дрібнодиспергованого ядерного палива. Приуроченість паливних частинок до бетону іноді фіксується при візуальній документації вибуреного керна свердловин, підтверджується даними гамма-каротажу, а також дослідженнями макроструктури радіоактивного забруднення бетону.

У розподілі радіонуклідів по площі виділяються три ділянки, де радіоактивне забруднення ґрунтів найбільш високе. Це ділянка № 2, розташована північніше каскадної стіни, ділянка № 4 біля контрфорсної стіни, де радіоактивне забруднення переважно пов'язане із шарами бетону, й ділянка № 5 розташована південніше й на захід від машинного залу, де поховано контейнери з високоактивними відходами (ВАВ).

Підсумком отриманих, зібраних і проаналізованих матеріалів стало районування й схематизація території локальної зони об'єкта "Укриття" по радіаційними умовами у насипних ґрунтах, виду і умовах поховання радіоактивних матеріалів в активному шарі й у післяаврійних техногенних ґрунтах та утвореннях. Схематизацію й районування проведено на підставі:

- ретроспективного аналізу ходу аварії, проектних і виконавчих матеріалів дезактиваційних і будівельних робіт, що проводилися на проммайданчику ЧАЕС після аварії, включаючи відео- і фотоматеріали;

- вивчення розподілу й змін радіаційної обстановки на оточуючій аварійний блок території;

- результатів буріння свердловин;

- результатів лабораторних радіохімічних аналізів і радіометричних вимірів проб ґрунтів із керна свердловин;

- проведення й обробки гамма-каротажу свердловин і спектрометричної його модифікації;

- результатів радіохімічного вивчення насипних ґрунтів у процесі проходки котлованів у локальній зоні й проммайданчику об'єкта "Укриття" в 1998 - 2003 рр.

Схематизація й районування виконувалися для кількісних оцінок запасів радіонуклідів, ядерного палива, а також груп, категорій і речовинного складу РАВ у ґрунтах.

До ознак, за якими проведено районування по глибині й площі, віднесено:

1. Умови утворення ґрунтів;

2. Рівні питомих активностей радіонуклідів у ґрунтах;

3. Умови локалізації радіоактивних матеріалів у ґрунтах;

4. Будова післяаварійних техногенних ґрунтів й активного шару;

5. Речовинний склад ґрунтів, що вміщує радіонукліди;

6. Рівні радіоактивного забруднення активного шару.

За схожістю умов поховань, величин питомих активностей і ПЕД по свердловинах у локальній зоні об'єкта "Укриття" було виділено ділянки та зони. Зони відбивають закономірності розподілу радіонуклідів по глибині, а ділянки по площі.

На основі проведених схематизації та районування було виконано оцінку розподілу кількості ¹³⁷Cs по зонах для всіх виділених ділянок (табл. 1).

Таблиця 1. Оцінка кількості ¹³⁷Cs у ґрунтах локальної зони об'єкта "Укриття"

Номер ділянки	Кількість 137Сs по зонах, Бк
	I	II
1	1,41012	1,21012
2	5,21012	8,31013
3	1,31013	8,81011
4	3,01013	1,31015
5	4,91013	1,41014
6	1,11013	3,51013
Разом, Бк	1,11014	1,561015
Усього, Бк	1,71015

Ця кількість ¹³⁷Cs відповідає 0, 6 % від напрацьованого в реакторі 4-го блока й 60 % від запасу локалізованого в 30-сантиметровому шарі ґрунту 30-кілометрової зони відчуження у вигляді паливної компоненти. Кількість інших радіонуклідів визначалася за допомогою кореляційних співвідношень їх із вмістом ¹³⁷Cs (табл. 2).

На підставі наведених даних і використовуючи середньопаливне значення питомої активність ¹³⁷Cs виконана оцінка кількості ядерного палива, локалізованого по зонах I і II у ґрунтах локальної зони об'єкта "Укриття", що склала близько 1,6 т. Це менше ніж 1% від кількості палива в активній зоні реактора на момент аварії. Раніше вважалося, що в локальній зоні поховано 0,6 т ядерного палива.

Таблиця 2. Кількість основних радіонуклідів, похованих у ґрунтах активного шару локальної зони об'єкта "Укриття" (на період 2001 р).

Параметр	137Cs	90Sr	238Pu	239+240Pu	241Am
Активність, Бк	1,7·1015	1,7·1015	1,2·1013	2,2·1013	3,0·1013
% від напрацьованого в реакторі	0,6	0,7	0,9
% від похованого на поверхні 30-км зони в 30-см шарі	60	220	167	147	167

Схематизація та районування радіаційних умов у ґрунтах локальної зони об'єкта “Укриття” дала змогу провести оцінку кількості, груп (СП АС-88) і речовинного складу РАВ, представлених радіоактивно забрудненим ґрунтом по зонах I і II (табл. 3).

Таблиця 3 Кількість і групи РАВ, представлених ґрунтами локальної зони об'єкта "Укриття"

РАВ	Зони I+II, тис. м3 / тис. т
	НАВ+САВ,	ВАВ
Ґрунти промплощадки (ділянки 1 - 6)	286 / 536	2 / 3,8
Контейнери за піонерними стінами	-	1,7 / 2,5
Разом	286 / 536	4 / 6

Хоча раніше вважалося, що ґрунти локальної зони належать до РАВ 1-ї (НАВ) та 2-ї (САВ) групи з окремими включеннями фрагментів активної зони, які можуть відноситися до ВАВ, але при виконанні даних робіт не було знайдено ознак наявності таких включень в грунтах. У результаті виконаного комплексу робіт показано, що до ВАВ відносяться ґрунти активного шару, які поширюються на значну територію, пов'язуються, в основному, з потоками бетону наливного і активність яких обумовлена вмістом дрібнодиспергованого ядерного палива.

Розроблений підхід було застосовано для оцінки параметрів радіоактивного забруднення ґрунтів, включаючи характеристики РАВ, на ділянці влаштування фундаментів запланованої споруди Західного фрагмента в рамках проекту Стабілізації конструкцій об'єкта "Укриття". Виявлена наявність ВАВ, представлених ґрунтами активного шару в основі запроектованої споруди по заходу 2, стала одним із вирішальних факторів на користь вибору типу фундаменту, що виключає поводження із сильно забрудненими ґрунтами.

У п'ятому розділі "Результати вивчення радіоактивного забруднення підземних вод" наведено характеристику радіоактивного забруднення верховодки, ґрунтових і напірних вод, а також охарактеризовано джерела надходження в них радіонуклідів.

Радіохімічний режим підземних вод характеризується визначеннями ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr, ³H, ²³⁸Pu,^239+240Pu, ²⁴¹Am та урану, рівні об'ємних активностей яких у ґрунтових водах виявлені в межах відповідно 1-16700; 0,6 -3820; 2,0 - 8175; 0,001-0,0399; 0,001 -0,0733; 0,01 - 0,18 Бк/л і 0,0068 - 356 мкг/л (для урану).

Вивчено гідрохімічний склад підземних вод і його вплив на ступінь радіоактивного забруднення водоносного горизонту. Експериментально підтверджено, що наявність у ґрунтових водах підвищених концентрацій кальцію й калію спричиняє зниження сорбційних властивостей ґрунтів і відповідно збільшує міграційну здатність ⁹⁰Sr і ¹³⁷Cs. Коефіцієнт кореляції при цьому досягає значень 0,8 - 0,85.

Виявлено закономірності розподілу радіонуклідів по площі й глибині водоносного горизонту. Найбільші значення об'ємних активностей ³H і частково ⁹⁰Sr та урану виявлено в ґрунтових водах, які пройшли шлях фільтрації під об'єктом "Укриття” або в безпосередній близькості від стін споруди 3-го і 4-го блоків.

Крім тритію, підвищені значення об'ємних активностей інших радіонуклідів можна пов'язати з локальними джерелами радіоактивного забруднення: втратами води з комунікацій, інфільтраційними водами. Розподіл радіонуклідів по глибині водоносного горизонту такий: із збільшенням глибини відбору проб об'ємні активності всіх, крім тритію, радіонуклідів зменшуються. На ділянках, де передбачаються надходження блочних вод у ґрунти й ґрунтові води, рівні об'ємних активностей тритію до певної глибини (верхня половина водоносного горизонту) зростають і досягали значень 8175 Бк/л.

Показано, що розподіл у ґрунтових водах підвищених ореолів тих або інших хімічних елементів, з'єднань або унікальних властивостей (величин рН), характерних для водних скупчень усередині зруйнованого блока, задовільно збігається з ореолами поширення максимальних концентрацій тритію, що у свою чергу вказує на ділянки впливу й інтенсивність процесу живлення водоносного горизонту за рахунок витоку блочних вод. За допомогою балансового рівняння по величині концентрацій хлору у воді водоносного горизонту до й після проходження ґрунтових вод під об'єктом "Укриття" розраховано величину втрат блочних вод, що становить Q_бл.вод = 1,2 м³/добу або близько 450 м³/рік. Ця величина задовільно узгоджується з уточненим балансом блочних вод.

Для теоретичної оцінки розповсюдження тритію та порівняння її з фактичними даними було виконано математичне моделювання процесів геоміграції (використовувалась стандартна програма MODFLOW, розроблена Waterloo Hydrogeologic Inc., Ontario, Canada). Розв'язувалася обернена задача по визначенню інтенсивності надходження блочних вод у часі при заданих значеннях концентрацій тритію. Результати моделювання порівнювались із фактичними визначеннями тритію в пробах ґрунтових вод зі свердловин 9-1А та С-3Б, що є лідерами за рівнями об'ємних активностей тритію і розташовані нижче по потоку грунтових вод від об'єкта "Укриття". Як видно з графіка, результати моделювання задовільно збігаються з фактичними об'ємними активностями тритію, визначеного в пробах із цих свердловин. За час, що пройшов з моменту аварії, у ґрунти й ґрунтові води надійшла значна кількість "блочних" радіонуклідів. Причому частина цих радіонуклідів сорбується ґрунтами в безпосередній близькості від місць протікання й накопичується з року в рік (вторинне накопичення радіонуклідів). Тому зараз у спостережних свердловинах із блокових радіонуклідів фіксується, в основному, тільки тритій, що не сорбується ґрунтами й, імовірно, по найближчим до стін блока свердловинам детектуються блочні ⁹⁰Sr та уран. Процес вторинного накопичення радіонуклідів у алювіальних ґрунтах представляє значну радіаційну небезпеку під час земляних робіт, у тому числі при будівництві пальових фундаментів НБК.

Таким чином, у роботі показано, що формування радіоактивного й хімічного забруднення підземних вод пов'язано:

з надходженням у геологічне середовище радіоактивно забруднених водних скупчень із об'єкта "Укриття", включаючи завал в основі каскадної стіни;

з процесом інфільтрації атмосферних опадів через радіоактивно забруднені ґрунти.

з втратами води з комунікацій (поверхневі води) у минулому або в цей час.

За результатами даних досліджень запропоновано концептуальні підходи до вдосконалювання радіогідрогеологічного моніторингу у зв'язку з будівництвом НБК і інших споруд, в яких, крім традиційних методів, рекомендується широко використовувати методи гамма- та спектрометричного гамма-каротажу свердловин.

ВИСНОВКИ

1. Удосконалено для умов чорнобильського типу забруднення й уперше за допомогою метрологічно повірених свердловинних радіометрів і спектрометрів застосовано польові методи кількісного вивчення рівнів радіоактивного забруднення ґрунтів: гамма-каротаж і спектрометричний гамма-каротаж свердловин.

2. Уперше на підставі експериментальних даних отримано кількісні параметри радіоактивного забруднення техногенно-геологічного середовища в районі об'єкта "Укриття" і виявлено просторові закономірності в розподілі радіоактивних матеріалів у ґрунтах локальної зони об'єкта "Укриття".

3. Запропоновано новий механізм радіоактивного забруднення территорії: винесення часток дрібнодиспергированого ядерного палива з потоками бетону, що випливав на навколишню територію із завалу будівельних конструкцій, і фрагментів активної зони реактора в районі північної й західної стін зруйнованого блока.

4. Виконано районування території в районі об'єкта "Укриття" за радіаційними умовами, видах й речовинним складом радіоактивних матеріалів у ґрунтах. Це дало змогу підрахувати запаси радіонуклідів, кількість ядерного палива, обсяги й групи РАВ, локалізованих у ґрунтах.

5. Уперше на підставі експериментальних даних у ґрунтах локальної зони об'єкта "Укриття" виявлено ВАВ і простежено їх просторовий розподіл а також приуроченість до речовинного складу. Кількість грунтів, які відноситься до ВАВ, становить 4 тис. м³ або 6 тис. т. (без завалу в основі каскадної стіни).

6. Досліджено стан забруднення підземних вод у локальній зоні об'єкта "Укриття" й характеристики джерел надходження радіонуклідів: атмосферних опадів, що інфільтруються через радіоактивно забруднені ґрунти; втрат води із комунікацій; блочних вод, що витікають за межі об'єкта "Укриття".

7. Виконано прогноз розповсюдження тритію з підземними водами. Збіг результатів математичного моделювання поширення тритію з підземними водами й фактичними визначеннями об'ємних активностей тритію в пробах зі свердловин підтверджує можливість надходження блочних вод у навколишнє середовище.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ РОБІТ

Монографії:

1. Шестопалов В.М. Кухаренко Д.Е. Панасюк Н.И., Онищенко И.П., Алферов А.М. Радиоактивное загрязнение подземных вод в районе объекта "Укрытие"// Водообмен в гидрогеологических структурах Украины. Водообмен в гидрогеологических структурах и чернобыльская авария / - Киев, 2000. - Отв. ред. акад. НАН Украины В. М. Шестопалов С. 87 - 125.

2. Shestopalov V., Panasyuk N., Kukharenko D., Onyshenko I. and Gudzenko V. Radioaсtive Contamination of Groundwater around the "Shelter" Object" // Chernobyl Disaster and Groundwater, Ed. Vyacheslav Shestopalov, A. A. Balkema. Publicher Lisse /Abingdon/Exton(pa) /Tokyo, 2000. -, Р. 71 - 99.

Статті

3. Панасюк Н. И., Батий В. Г., Криницын А. П., Павловский Л. И., Павлюченко Н. И., Рудько В. М., Стоянов А. И. Свойства и экологическая опасность радиоактивных отходов, локализованных под каскадной стеной объекта "Укрытие"//Проблеми Чорнобиля. - 1998. - Вип. 2. - С. 38 - 40.

4. Панасюк Н. И., Павлюченко Н. И., Рудько В. М., Иванов А. И. Проведение радиогидрогеологического мониторинга в зоне влияния объекта “Укрытие” // Проблеми Чорнобиля. - 1998. - Вип. 3. - С. 98 - 99.

5. Н. И. Панасюк, И. П. Онищенко, В. В. Гудзенко, М. Г. Бузынный. “Саркофаг” и вода // Экологическая химия.- 1998.- Вып. 7(2). - Санкт- Петербург. - С. 116 - 123.

6. В.М. Рудько, Н.И. Панасюк, Н.И. Павлюченко, А.М. Алферов, А.И. Ермоленко, В.А. Гула, А.А. Правдивый, А.И. Стоянов, В.И. Козориз, И.П. Хоренко, Г.И. Шумилин, И.П. Онищенко, М.Г. Бузынный. Проведение гидрогеологического мониторинга в районе объекта "Укрытие" // Проблеми Чорнобиля. - 1999.- Вип. 4. - С. 93 - 96.

7. Н. И. Панасюк, Н.И. Павлюченко, А.А. Правдивый, А.М. Алферов, В.М. Рудько, В.И. Козориз, А.И. Стоянов, И.П. Онищенко, М.Г. Бузынный, А.А. Курочкин, В.Н. Смолеговец Оценка радиоактивного загрязнения геологической среды и подсчет количества радиоактивных отходов, локализованных в техногенных грунтах на прилегающей к объекту "Укрытие" территории. Чорнобиль, 1999 - с. - 16 (Препр. НАН Украины. МНТЦ "Укрытие"; 99-2).

8. Н. И. Панасюк, Н.И. Павлюченко, А.А. Правдивый, В.М. Рудько, А.М. Алферов, В.А. Гула, А.П. Оружий, М.Г. Бузынный, А.А. Курочкин, В.Н. Смолеговец, И. П. Онищенко, В.М. Шестопалов. Современное распределение радиоактивных веществ в геологической среде локальной зоны объекта "Укрытие" // Проблеми Чорнобиля - 2000 - Вип. 6.- С. 160 - 168.

9. Н.И. Панасюк, Н.И. Павлюченко, В.М. Рудько, А.М. Алферов, А.П. Оружий А.А. Правдивый, В.А. Гула, И.А. Малюк, А.К. Калиновский, В.Н. Щербин, С.С. Подберезный, И.П. Онищенко, В.М. Шестопалов, М.Г. Бузынный, А.А. Курочкин, В.Н. Смолеговец. Результаты работ по оценке радиоактивного загрязнения грунтов и подземных вод в районе объекта "Укрытие"// Проблеми Чорнобиля. - 2001. - Вип. 7. - С. 97 - 115.

10. Калиновский А.К., Малюк А.И., Панасюк Н.И.,Павлюченко Н.И.,Скорбун А.Д. Метод оценки радиоактивного загрязнения грунтов локальной зоны объекта “Укрытие” и промплощадки ЧАЭС с использованием гамма-кротажа // Проблеми Чорнобиля. - 2001. - Вип. 8. - С. 21 - 34.

11. Калиновский А.К., Малюк И.А., Панасюк Н.И., Павлюченко Н.И., Правдивый А.А., Алферов А.М., Гула В.А., Оружий А.П. Использование результатов гамма-спектрометрических исследований при интерпретации данных гамма-каротажа скважин локальной зоны объекта "Укрытие"// Проблеми Чорнобиля.- 2001.- Вип. 8. - С. 15 - 20.

12. А. М. Алферов, В. А. Гула, А. П. Оружий, Н. И. Панасюк, А. А. Правдивый. "Определение коэффициента фильтрации слабопроницаемого разделяющего слоя "киевского мергеля" в районе объекта "Укрытие"// Проблеми Чорнобиля. - 2002 -Вип. 9. - С. 85 - 90.

13. Н. И. Панасюк, А. Д. Скорбун, Н. И. Павлюченко, А. А. Правдивый, В. Е-И Хан, В. А. Гула, А. П. Оружий, А. М. Алферов, И. А. Малюк, А.К. Калиновский, В. М. Рудько, В.Н. Щербин. Оценка свойств радиоактивных отходов в грунтах промплощадки объекта "Укрытие" для проектирования стабилизационных мероприятий" - Чернобыль, 2002. - 24 с. - (Препр. / НАН Украины. МНТЦ "Укрытие"; 02-2).

14. Л. И. Руденко, В. Е.-И. Хан, Н. И. Панасюк. Физико-химическое обоснование миграции радионуклидов из объекта “Укрытие” и его промплощадки в грунтовые воды // Радиохимия. - 2003. - Т. 45, № 3. - Стр. 268 - 272.

15. М. І. Панасюк, О. А. Правдивий, В. М. Рудько, В. М. Шестопалов. "Результати проведення радіогідрогеологічного моніторингу в локальній зоні об'єкта "Укриття" і на проммайданчику ЧАЕС" // Бюл. екологіч. стану зони відчуження і безумовного (обов'язкового) відселення. - К. : Чoрнобильінтерінформ. - 2001. - № 17. - С. 51 - 56.

16. Kлючников О.О., Скорбун А.Д., Панасюк М.І., Калиновський О.К. Оцінка параметрів радіоактивного забруднення грунтів // Доп. НАН України. - 2002. - № 2. - С. 196 - 200.

17. Панасюк Н.И., Скорбун А.Д, Павлюченко Н.И., Гула В.А. Определение пересчетного коэффициента для гамма-каротажа скважин в условиях локальной зоны объекта "Укрытие" // Проблеми Чорнобиля. - 2002. - Вип. 9. - С. 105 - 109.

18. Н.И. Панасюк, А.М. Алферов, В.А. Гула, А.А., А.П. Оружий, А.А. Правдивый, А.Д. Скорбун Результаты проведения радиогидрогеологического мониторинга объекта "Укрытие". Оценка скорости распространения радионуклидов // Проблеми Чорнобиля. - 2003. - Вип. 12. - С. 142 - 152.

19. А.Д. Скорбун, М.І. Панасюк. Математична модель радіоактивного забруднення грунтів локальної зони об'єкта "Укриття" // Проблеми Чорнобиля.-2003. - Вип. 13. - С. 96 - 101.

20. М.І. Панасюк, А.Д. Скорбун, М.І. Павлюченко. Застосування спектрометричного гамма-каротажу для вивчення структури розподілу забруднення в грунтах навколо 4-го енергоблока ЧАЕС // Проблеми Чорнобиля. - 2003. - Вип. 13. - С. 116 - 119.

21. Н.И. Панасюк, А.Д. Скорбун, Н.И. Павлюченко, А.М. Алферов, В.А. Гула, А.П. Оружий, В. Е-И. Хан Оценка свойств радиоактивных отходов в грунтах основания сооружения для обоснования проекта стабилизации объекта "Укритие"// Проблеми Чорнобиля. - 2003. - Вип. 13.- С. 120 - 126.

22. Н. И. Панасюк, А. Д. Скорбун, В. М. Рудько, А. М. Алферов, А. П. Оружий, В. А. Гула. Оценка воздействия на подземные воды проектируемого стабилизационного мероприятия № 2 в Западной зоне объекта "Укрытие" // Проблеми Чорнобиля. -2003. - Вып. 13. - С. 127 - 138.

23. Н.И. Панасюк, А.Д. Скорбун Н.И. Павлюченко. Применение спектрометрического гамма-каротажа для оценки радиоактивного загрязнения грунтов в локальной зоне объекта "Укрытие" - Чорнобиль, 2003. - 12 с. - (Препр. / НАН Украины. МНТЦ "Укрытие"; 03-2).

Тезиси доповідей і матеріали конференцій.

24. Н. I. Панасюк, В. М. Рудько, I. П. Хоренко, М. I. Павлюченко, В. Г. Батiй, О. П.Криницин, I. П. Оніщенко, Ю. О. Абрамов. Результати дослiджень забруднення геологічного середовіща в районі об'єкта “Укриття” // Науково- практична конференция 11-12 лютого 1998 р. : Доклад. Зб. тез. - Чорнобиль-97. - С. 201.

25. P.Onyshenko. V. M. Shestopalov. N. I. Panasyuk. Radio-hydrogeochemical Monitoring of Area Adjacent to the “Shelter” Object // INTERNATIONAL RADIOLOGICAL POST-EMERGENCY RESPONSE ISSUES CONFERENCE. MEETING PROCEEDINGS. Washington D. C. Sept. 9 - 11. - 1998. C. 233 - 238.

26. V. Shestopalov, M. Panasyuk, P.Onyshenko, V. Shcherbin and M. Buzinny. Impact of ”Shelter” object on groundwater // XXIX IAH Congress of International association of Hydrogeologists. Bratislava, Slovak Republic, 6 - 10 Sept. 1999. - P. 455 - 460.

27. Шестопалов В.М., Богуславский А.С., Кухаренко Д.Е., Онищенко И.П., Панасюк Н.И. Состояние и прогноз радиоактивного загрязнения геологической среды в районе объекта “Укрытие” // Наукові та технічні аспекти міжнародного співробітництва в Чорнобилі: Зб. наук. ст. - К.: Вища шк. - 2001. - Вип. 3. - С. 339 - 341.

28. Н.И. Панасюк, Н.И. Павлюченко, В.М. Рудько, А.М. Алферов, А.П. Оружий, А.А. Правдивый,В.А.Гула, И.А. Малюк, А.К. Калиновский, В.Н. Щербин, С.С. Подберезный, В.Н. Безмилов.. Предварительная оценка экологической и радиационной опасности радиоактивных материалов, захороненных в локальной зоне объекта "Укрытие" и на промплощадке ЧАЭС // Наукові та технічні аспекти міжнародного співробітництва в Чорнобилі: Зб. наук. ст. - К.: Вища шк. - 2001. - Вип. 3. - С. 345 - 362.

29. Панасюк Н. И., Калиновский А. К., Малюк А. И., Павлюченко Н.И. Результаты исследований на модели скважины для оценки удельных активностей ¹³⁷Cs в грунтах локальной зоны объекта “Укрытие” и промплощадки ЧАЭС по данным гамма-каротажа // Наукові та технічні аспекти міжнародного співробітництва в Чорнобилі: Зб. наук. ст. - К. : Вища шк. - 2001. - Вип. 3. - С. 494 - 500.

30. Панасюк Н.И., Павлюченко Н.И., Скорбун А.Д.. Применение гамма-каротажа для оценки характеристик радиоактивных отходов, находящихся в грунтах локальной зоны объекта "Укрытие" и промплощадки ЧАЭС // Наукові та технічні аспекти міжнародного співробітництва в Чорнобилі: Зб. наук. ст. - К. : Політехніка. - 2002. - Вип. 4. - С. 291 - 295.

31. Panasyuk M.I., Skorbun A.D., Klyuchnikov O.O. Evaluation of the parameters of radioactive contamination of soils // Abstracts. Waste management'02 conference. 24 - 28 Feb. 2002, Tucson, USA.

32. M. I. Panasyuk, A. D. Skorbun, V. V. Gonchar, A. V. Zhydkov. The nature of contamination of the arеa in the nearest vicinity of Chornobyl NPP destroyed Unit 4 // Proceedings. The 9^th International Conference on environmental remediation and radioactive waste management (ICEM'03). 21 - 23 Sept. 2003, Oxford, England.

АНОТАЦІЇ

Панасюк М.І. Радіоактивне забруднення ґрунтів і ґрунтових вод в районі об'єкта "Укриття". - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 21.06.01 - екологічна безпека.

Інститут проблем безпеки атомних електростанцій Національної академії наук України, Чорнобиль, 2005.

Дисертація присвячена вирішенню наукового завдання, що полягає в кількісній оцінці радіоактивного забруднення ґрунтів і ґрунтових вод у районі об'єкта "Укриття" - зруйнованого в результаті аварії 4-го енергоблока Чорнобильської АЕС.

У роботі отримано нові експериментальні дані з розподілу радіоактивних матеріалів поблизу зруйнованого блока в ґрунтах по площі й глибині. Проведено районування території за радіаційними умовами в ґрунтах. Підраховано кількість ядерного палива, похованого в ґрунтах. Визначено категорії й обсяги радіоактивних відходів, локалізованих у ґрунтах. Охарактеризовано радіоактивне забруднення підземних вод. Проведено аналіз джерел радіоактивного забруднення підземних вод, а також математичне моделювання поширення тритію в ґрунтових водах.

Розроблено концептуальні підходи до удосконалення системи радіогідроекологічного моніторингу.

Отримані результати вже використані й можуть бути використані для оптимізації проектних рішень по облаштуванню фундаментів будинків і споруд і бути основою для прогнозів розповсюдження радіонуклідів у зоні аерації та з підземними водами.

Ключові слова: об'єкт "Укриття", радіоактивне забруднення, ґрунти, ґрунтові води, радіонукліди, радіоактивні відходи.

Panasyuk M. I. Radioactive contamination of soils and ground waters in the vicinity of Shelter object. - Manuscript.

The thesis for competition of scientific degree of candidate of technical sciences with a speciality 21.06.01 - ecological safety.

Institute for safety problems of nuclear power plants of National academy of sciences of Ukraine

The dissertation is devoted to solving a scientific task: quantitative estimation of radioactive contamination of soils and ground waters in the vicinity of the Shelter object (Unit 4 of Chornobyl NPP, destroyed in the result of the accident).

In the work new data about radioactive material distribution in soils in the vicinity of the destroyed unit over square and through a depth have been received. The division into districts according to soils radiation condition have been carried out. The quantity of radioactive fuel, that was buried into soils, have been calculated. The categories and volumes of radioactive wastes, that are localized in the soils, have been determined. The radioactive contamination of ground waters have been characterized. The analyses of sources of ground water radioactive contamination have been conducted. The mathematical modeling of tritium spreading in the ground waters have been fulfilled.

The conceptual approaches for improving of system of radiohydrogeoecological monitoring have been developed.

The receiving results had been used and may be used in the future for optimization of projects for foundations of buildings and constructions, and may served as a base for forecasting of radionuclides spreading in the vadose zone and with the ground waters.

Key words: Shelter object, radioactive contamination, soils, ground waters, radionuclides, radioactive wastes.

Панасюк Н. И. Радиоактивное загрязнение грунтов и грунтовых вод в районе объекта "Укрытие". -Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 21.06.01 - экологическая безопасность.

Институт проблем безопасности атомних электростанций Национальной академии наук Украини, Чернобыль, 2005.

Диссертация посвящена решению научной задачи, состоящей в количественной оценке радиоактивного загрязнения грунтов и грунтовых вод в районе объекта "Укрытие" (разрушенный в результате аварии 4-й блок Чернобыльской АЭС).

В работе выполнен анализ техногенной ситуации и изучены природные условия, определяющие характеристики радиоактивного загрязнения территории вокруг аварийного блока.

Проведено адаптацию существующих методов гамма- и спектрометрического гамма-каротажа скважин для специфических условий радиоактивного загрязнения изучаемой территории.

В диссертации выполнен детальный анализ пространственного распределения радиоактивных материалов в грунтах и грунтовых водах. Получены новые экспериментальные данные по распределению радиоактивных материалов по площади и глубине. Выполнен анализ вещественного состава вмещающих радиоактивные материалы грунтов. Установлено, что наибольшее количество радиоактивных материалов приурочено к слоям бетона наливного, который вытекал на окружающую территорию, транспортируя при этом частички диспергированного ядерного топлива с поверхности завала на месте современной каскадной стены в процессе активных работ по ликвидации последствий аварии.

Проведено районирование территории по радиационным условиям в грунтах.

Подсчитано количество ядерного топлива, захороненного в грунтах. Определены категории и объемы РАО, представленных радиоактивно загрязненным грунтом. Охарактеризовано радиоактивное загрязнение подземных вод. Изучены гидрохимические условия безнапорного водоносного горизонта и влияние отдельных макрокомпонентов на уровни радиоактивного загрязнения грунтовых вод. Проведен анализ источников радиоактивного загрязнения грунтов и грунтовых вод и изучены их характеристики: радионуклидный и химический состав, признаки влияния и условия поступления радионуклидов в грунты и грунтовые воды, отдельные составляющие водного баланса.

Выполнено математическое моделирование распространения трития в грунтовых водах. Проведен сравнительный анализ прогнозного и фактического распределения объемных активностей трития в грунтовых водах, подтверждающий возможность выхода в окружающую среду высокоактивных водных скоплений, находящихся внутри разрушенного блока.

Разработаны концептуальные подходы к совершествованию системы радиогидроэкологического мониторинга с учетом предстоящих масштабных строительных работ по преобразованию объекта "Укрытие" в безопасную экологическую систему.

...