Визначення параметрів радіоактивного забруднення ґрунту та невизначеності отриманих результатів

1.

Практична робота
Визначення параметрів радіоактивного
забруднення ґрунту та невизначеності отриманих
результатів
Старший викладач, провідний науковий
співробітник, канд. біол. наук
Іллєнко Володимир Віталійович
кафедра загальної екології, радіобіології та
безпеки життєдіяльності

2.

План
• Вимірювання гамма-фону
• Скільки зразків потрібно відбирати?
• Відбір проб ґрунту
• Підготовка проб перед вимірюванням
• Вимірювання питомої активності 137 Cs на
спектрометрі СЕГ-001 «АКП-С»-63
• Розрахунок поверхневої активності 137 Cs

3.

4.

Вимірювання гамма-фону
(похибка
15-20%)
Біля 1500
вимірювань

5.

Результати апроксимації потужності
дози
D,мкЗв∙год-1

6.

Кількість відібраних проб
Номограма, що відображає мінімальну кількість зразків
ґрунту (n) необхідну для оцінки середнього рівня
забруднення 137Cs території з нерівномірним розподілом
забруднення та необхідним значенням відносної похибки
Відносна похибка, %

7.

Більше інформації ви можете
знайти :
http://uiar.org.ua/Russ/5.pdf

8.

Параметри відбору проб ґрунту
Глибина відбору – 20-25 cм для орних земель
10 cм для природних екосистем
Площа відбору 0,0054 м2
Кількість проб на одну точку – 5
Діаметр пробовідбірника – 37 мм
Відстань між уколами 5-10 м
5-10 м
Ǿ3.7 cм, глибина – 10-25 cм

9.

Підготовка проб перед вимірюванням
(величина похибки може перевищувати 100%)
• При проведенні всіх робіт не переплутати маркування
проб
• Сушка проб при температурі 105 ⁰С протягом 12 годин
• Розмелювання грудок та перемішування проб
• Просівання через сито з отворами 2 мм, відбір коренів,
каміння, різних включень. Просіяти необхідно всю
пробу!!!
• Зважити всю пробу отриману з майданчика після
висушування і просівання
• Об’єм посудини для вимірювання=об’єму підготовленої
проби: 1000 см3
• Визначити масу ґрунту в посудині для вимірювання

10.

Вимірювання питомої активності 137Cs на
спектрометрі СЕГ-001 «АКП-С»-63
Похибка вимірювання від 10%

11.

Вимірювання на спектрометрі СЕГ-001
«АКП-С»-63. Коли щось пішло не так…
Результати вимірювання питомої активності радіонуклідів до калібрування

12.

Вимірювання на спектрометрі СЕГ-001
«АКП-С»-63. Коли щось пішло не так…
Результати вимірювання питомої активності радіонуклідів після калібрування

13.

Вимірювання на спектрометрі СЕГ-001
«АКП-С»-63. Коли щось пішло не так…
Навіщо проводити калібровку по енергії?

14.

15.

Як ми можемо розрахувати щільність
радіоактивного забруднення?
Варіант 1
1. Питому активність 137Cs у отриманому зразку грунту (Поле №1
гречка): Апр = 290 Бк/кг ± 10%
2. Визначаємо питому масу 1 см3 грунту, для чого отриману масу ділимо
на об’єм посудини Марінеллі (1 л = 1000 см3): 1106 г : 1000 см3 = 1,106
г/см3 = 1,106 г/см3
3. Визначаємо вміст 137Cs на 1 м2, якщо товщина забрудненого шару
становила 20 см.
• а) вираховуємо масу забрудненого шару, для чого перемножуємо
показники площі грунту, товщини шару і об’ємної маси: 100 см х 100 см
х 20 см х 1,106 г/см3 = 221200 г = 221,2 кг
• б) знаходимо вміст 137Cs на 1 м2, для чого забруднення 1 кг множимо на
визначену масу грунту: 290 Бк/кг х 221,2 кг = 64148 Бк/м2 = 64
кБк/м2 (Апов, кБк/м2)
4. Визначаємо забруднення території в Кі/км2, для чого ділимо отримане
забруднення на забруднення при 1 Кі (1 Кі/км2 = 37 кБк/м2): 64 кБк/м2 : 37
кБк/м2 = 1,7 Кі/км2 (Апов, Кі/км2).

16.

Як ми можемо розрахувати щільність
радіоактивного забруднення?
Варіант 2
1. Площа відбору проби: 5 уколів *10,7 см2 = 54 см2 = 0,0054 м2
2. З цієї площі відібрано грунт масою – 1,56 кг
3. Питома активність грунту - 290 Бк/кг ± 10%
4. Активність радіонукліду в грунті відібраної проби:
1,56 кг * 290 Бк/кг = 452,4 Бк
5. Яка буде активність радіонукліду на 1 м2:
452,4 Бк / 0,0054 м2 = 83777 Бк/м2 =84 кБк/м2
4. Визначаємо забруднення території в Кі/км2, для чого ділимо отримане
забруднення на забруднення при 1 Кі (1 Кі/км2 = 37 кБк/м2): 84 кБк/м2 : 37
кБк/м2 = 2,3 Кі/км2 (Апов, Кі/км2).

17.

Результати вимірювання
Щільність
Питома
активніст забруднення, кБк/м2
ь, БК/кг
Варіант 1 Варіант 2
Назва зразка
Маса всього
зразка, кг
Маса 1000 см3
зразка, кг
Поле №1 гречка
1,560
1,106
290
Поле №2
1,385
0,943
305
Поле №3
1,296
1,014
370
Поле №4
1,375
1,017
390
64
84

18.

Результати вимірювання

19.

Для чого розраховувати щільність
забруднення ґрунту?
Відповідно до вимог статті 2 ЗУ «Про правовий
режим території, яка зазнала радіоактивного
забруднення внаслідок Чорнобильської
катастрофи» можна виділити такі зони
радіоактивного забруднення території:

20.

1) зона відчуження - це територія, з якої проведено евакуацію населення в
1986 році;
2) зона безумовного (обов'язкового) відселення - це територія, що зазнала
інтенсивного забруднення довгоживучими радіонуклідами, з щільністю
забруднення грунту понад доаварійний рівень ізотопами цезію від 15,0
Кі/км2 та вище (від 555,0 кБк/м2 та вище), або стронцію від 3,0 Кі/км2 та вище
(від 111,0 кБк/м2 та вище), або плутонію від 0,1 Кі/км2 та вище (від 3,7
кБк/м2 та вище), де розрахункова ефективна еквівалентна доза опромінення
людини з урахуванням коефіцієнтів міграції радіонуклідів у рослини та інших
факторів може перевищити 5,0 мЗв (0,5 бер) за рік понад дозу, яку вона
одержувала у доаварійний період;
3) зона гарантованого добровільного відселення - це територія з щільністю
забруднення грунту понад доаварійний рівень ізотопами цезію від 5,0 до 15,0
Кі/км2 (від 185,0 до 555,0 кБк/м2), або стронцію від 0,15 до 3,0 Кі/км2 (від 5,55
до 111,0 кБк/м2), або плутонію від 0,01 до 0,1 Кі/км2 (від 0,37 до 3,7 кБк/м2),
де розрахункова ефективна еквівалентна доза опромінення людини з
урахуванням коефіцієнтів міграції радіонуклідів у рослини та інших факторів
може перевищити 1,0 мЗв (0,1 бер) за рік понад дозу, яку вона одержувала у
доаварійний період.

21.

Які зони радіоактивного
забруднення ми можемо
визначити згідно з нашими
вимірюваннями та
розрахунками?

22.

Дякую за увагу!
Запитання…