Порівняльна оцінка динаміки середньорічної швидкості осадження 90Sr та 137Cs за довготривалий період після Чорнобильської катастрофи для міст України, Києва та Чорнобиля

А. М. Новіков

Інститут проблем безпеки АЕС НАН України,
вул. Лисогірська, 12, Київ, 03028, Україна

DOI: doi.org/10.31717/2311-8253.22.1.6

Анотація

Достовірна оцінка поширення радіоактивного аерозолю є актуальним та пріоритетним завданням екологічної безпеки. Важливим параметром, що використовується для розрахунку транспортування радіоактивних опадів, є швидкість осадження радіоактивного аерозолю. Коливання швидкості осадження, що за експериментальними даними знаходяться в межах декількох порядків величини, залежить від ряду факторів (зокрема і часу), що потребує детального аналізу закономірностей формування полів радіоактивного забруднення повітря та підстильної поверхні. У представленому радіоекологічному дослідженні оцінено та проаналізовано динаміку середньорічних значень швидкості осадження 90Sr та 137Cs на основі експериментальних даних вимірювань об’ємної активності та потоків осадження, отриманих в Україні для міст Києва та Чорнобиля після аварії на Чорнобильській АЕС протягом 1987–2019 рр. Для 90Sr (як і для 137Cs) спостерігаються сильні позитивні кореляційні зв’язки між об’ємною активністю С та потоком щільності випадінь F, як в межах окремого майданчика, так і між майданчиками (Києвом та Чорнобилем). Значення коефіцієнтів кореляції Пірсона, значимі на рівні p < 0,05, знаходяться в межах 0,99 < r < 1,00. Оцінені за довготривалий період (33 роки) швидкості осадження для 90Sr та137Cs проявляють відмінні тенденції (тренди). Загальна швидкість осадження 90Sr має тенденцію до зростання, у той час як для 137Cs швидкість осадження з часом зменшується, що може вказувати на трансформацію носіїв аерозолів цих радіонуклідів, їхніх аеродинамічних та міграційних можливостей переміщення в повітрі. Для 137Cs зростає роль частинок менших аеродинамічних діаметрів, що очевидно повинно підвищувати міграційні можливості, на відміну від 90Sr, для якого спостерігається зворотна тенденція. Такі закономірності характерні для двох досліджуваних майданчиків (Києва та Чорнобиля). Дослідження може бути використане для емпіричної параметризації швидкостей осадження в моделях якості повітря.

Ключові слова: екологічна безпека, моніторинг, об’ємна активність, потік щільності випадінь, швидкість осадження, аварія на ЧАЕС, 90Sr, 137Сs.

Список використаної літератури

1. Garger E. K. (2018). [The dry deposition rate of radioactive substances of Chernobyl origin according to observations]. Problems of Nuclear Power Plants Safety and of Chornobyl, vol. 31, pp. 85–103. Available at: http://mntc.smn.com.ua/ downloads/2018_31/c85.PDF. (in Rus.)

2. Таlerko M. M., Lev Т. D., Коvalets I. V., Yatsenko Yu. V. (2020). [Modeling study of the atmospheric transport of radioactivity released into the air as a result of forest fires in the Exclusion Zone in April 2020]. Nuclear Power and the Environment, vol. 18, no. 3, pp. 86–104. Available at: http://npe.org.ua/wp-content/uploads/2020/10/18–11.pdf. (in Ukr.)

3. Tyshchenko O. G., Landin V. P. (2020). [Changes in the underlying surface and vegetation in the Chornobyl Exclusion Zone during 1986–2017]. Nuclear Power and the Envi‑ ronment, vol. 19, no. 4, pp. 75–84. Available at: http://npe. org.ua/wp-content/uploads/2021/01/4–9.pdf. (in Ukr.)

4. Garger E. K. (2008). Vtorichnyi pod’yem radioaktivnogo aerozolya v prizemnom sloe atmosfery [Secondary rise of radioactive aerosol in the surface layer of the atmosphere]. Chornobyl: ISP NPP, NAS of Ukraine, 192 p. Available at: https://www.twirpx.com/file/1457758. (in Rus.)

5. Shydlovska T. A. (2011). Medyko‑ biolohichni aspekty vplyvu ionizuyuchoyi radiatsiyi vnaslidok avariyi na ChAES. [Biomedical aspects of the influence of ionizing radiation as a result of the ChNPP accident]. Chornobyl, 215 p. (in Ukr.)

6. Akleev A. V. (ed.) (2006). Chelyabinskaya oblast’: likvidatsi‑ ya posledstviy radiatsionnykh avariy. [Chelyabinsk region: elimination of the consequences of radiation accidents]. Available at: http://elib.biblioatom.ru/text/chelyabinskaya- oblast-likvidatsiya- avariy_2006/go,6. (in Rus.)

7. Toxicological profile for Strontium. Agency for Toxic Substances and Disease Registry, 2004, 445 p. Available at: file:///C:/Users/Helga/Downloads/cdc_6550_DS1.pdf.

8. Anupama M., Ashok Kumar K., Naveena Lavanya Latha J. (2016). Role of Strontium in biological systems. European Journal of Pharmaceutical and Medical Research, vol. 12, no. 3, pp. 177–184. Available at: https://www.researchgate.net/ publication/322713485_ROLE_OF_STRONTIUM_IN_BIOLOGICAL_SYSTEMS.

9. Sources and Effects of Ionising Radiation. UNSCEAR2000 Report to the General Assembly. United Nations, New York, 2000, 659 p. Available at: https://www.unscear. org/docs/publications/2000/UNSCEAR_2000_Report_ Vol.I.pdf.

10. Nosovskyi A. V. (ed.) (2017). Institut problem bezopasnosti atomnykh elektrostantsiy NAN Ukrainy: 25 let. [Institute for Safety Problems of Nuclear Power Plants of the National Academy of Sciences of Ukraine: 25 years.]. Kyiv: ISP NPP, NAS of Ukraine, 416 p. Available at: http://www. ispnpp.kiev.ua/ru/ipb-aes-nanu-25-let. (in Rus.)

11. Shynkarenko V. K., Talerko M. M., Kashpur V. O., Skorjak G. G., Svyryd O. A. (2020). [Radioactive aerosols in the near zone of the Chornobyl Nuclear Power Plant in 2018]. Nuclear Power and the Environment, vol. 16, no. 1, pp. 57–67. doi.org/10.31717/2311-8253.20.1.7. (in Ukr.)

12. Shynkarenko V. K., Kashpur V. A., Skorjak G. G. (2019). [New Safe Confinement and radioactive aerosols in the 102 101 100 10-1 15913172125293 3 Sr90,Ch/K Time, years after the Chornobyl accident 10-1 100 101 102 Fig. 9. Dynamics of the ratio of average annual values of 90Sr between Chornobyl and Kyiv (Ch/K): ● – C, ∙▲ – F and ♦ – V near zone of ChNPP]. Nuclear Power and the Environment, vol. 13, no. 1, pp. 76–82. (in Ukr.)

13. NRBU-97, DGN6.6.1.-6.5.001–98. Norms of radiation safe‑ ty of Ukraine. State Hygiene Standards. Approved by the decision of the Chief State Sanitary Doctor of Ukraine dated 01.12.1997, no. 62, 127 p. Available at: https://zakon. rada.gov.ua/rada/show/v0062282–97#Text. (in Ukr.)

14. Shynkarenko V. K., Kashpur V. A., Skorjak G. G., Kalinovskiy A. K. (2016). [Assessment of aerosol radiation situation on ChNPP industrial site during work on construction of a New Safe Confinement]. Problems of Nuclear Power Plants Safety and of Chornobyl, vol. 27, pp. 58–66. Available at: http://www.ispnpp.kiev.ua/wp-content/uploads/2017/2016_27/c58.pdf. (in Rus.)

15. Talerko N. N. (2005). [The set of models for the assessment of consequences of atmospheric releases from nuclear power plants in inhomogeneous and time-dependent fields of nuclide volume activity]. Problems of Nuclear Power Plants Safety and of Chornobyl, vol. 2, pp. 8–16. Available at: http://dspace.nbuv.gov.ua/bitstream/handle/123456789/128026/01-Talerko.pdf?sequence=1. (in Ukr.)

16. Talerko N. N. (2009). [Physical features and limitations of atmospheric transport models of radionuclides for different spatio- temporal scales]. Problems of Nuclear Pow‑ er Plants Safety and of Chornobyl, vol. vol. 11, pp. 57–62. Available at: http://dspace.nbuv.gov.ua/bitstream/handle/123456789/7429/07-Talerko.pdf?sequence=1 (in Rus.)

17. Talerko N. N. (2010). [Reconstruction of Chornobyl source parameters using gamma dose rate measurements in Prypiat town]. Nuclear Physics and Atomic Energy, vol. 11, no. 2, pp. 169–177. (in Rus.)

18. Talerko N. N., Zhiginas D. V., Kuzmenko A. G. (2018). [Reconstruction of the parameters of the source of radioactive emissions from the data of radiation monitoring using the Kalman filter]. Problems of Nuclear Power Plants Safety and of Chornobyl, vol. 30, pp. 40–50. (in Rus.)

19. Hudkov I. M., Kashparov V. O., Parenyuk O. Yu. (2019). Radioekolohichnyy monitorynh [Radioecological monitoring]. Kyiv, Kherson: National University of Bioresources and Nature Management of Ukraine, 187 p. Available at: https://oldiplus.ua/downloads/monitoring.pdf (in Ukr.)

20. Novikov A. M. (2020). [Retrospective analysis of the annual deposition velocity of 137Cs after the fallout of the Chornobyl accident]. Nuclear Power and the Environment, vol. 16, no. 1, pp. 68–78. doi.org/10.31717/2311–8253.20.2.8. (in Ukr.)

21. Landin V. P., Chobotko H. M., Kuchma M. D., Raychuk L. A. (2017). [Overcoming the consequences of the Chornobyl disaster in the agrosphere of Ukraine]. Agroeco‑ logical Journal, vol. 2, pp. 67–75. Available at: http://nbuv. gov.ua/UJRN/agrog_2017_2_11. (in Ukr.)

22. Shynkarenko V. K. (2004). Otsinka kontrzakhodiv, spry‑ amovanykh na znyzhennya vmistu chornobylskoho 90Sr u silskohospodarskiy produktsiyi, za nakopychennyam stabilnoho strontsiyu pryrodnoho pokhodzhennya. Meto‑ dychni rekomendatsiyi [Evaluation of countermeasures aimed at reducing the content of Chornobyl 90Sr in agricultural products, the accumulation of stable strontium of natural origin. Guidelines]. Kyiv: IAB, 29 p. Available at: https://www.twirpx.com/file/1504835. (in Ukr.)

23. Chornobyl: Assessment of Radiological and Health Impacts. NEA, 2002, 157 p. Available at: https://www.oecd-nea. org/upload/docs/application/pdf/2022–01/3508-chernobyl_2022–01–05_11–11–9_843.pdf.

24. Garger E. K., Kashpur V. O., Skorjak G. G., Shynkarenko V. K. (2014). [Physico- chemical characteristics of the aerosol of the 30-km zone of the Chornobyl NPP in 1986–2013]. Problems of Nuclear Power Plants Safety and of Chornobyl, vol. 23, pp. 54–65. (in Rus.)

25. Nefzger M. D., Drasgow J. (1957). The needless assumption of normality in Pearson’s r. The American Psycholo‑ gist, vol. 12, pp. 623–625. Available at: https://doi.apa.org/ doiLanding?doi=10.1037 %2Fh0048216.

26. Rodgers J. L., Nicewander W. A. (1988). Thirteen ways to look at the correlation coefficient. The American Statisti‑ cian, vol. 42, no. 1, pp. 59–66. Available at: https://www. stat.berkeley.edu/~rabbee/correlation.pdf.

27. Novіkov A. M. (2019). [Application of information retrieval systems for providing scientific works with archival meteorological data]. Proceedings of the III International Scientific and Technical Conference “Computer and Infor‑ mational Systems and Technologies” (Kharkiv, April 23–24, 2019), pp. 25–26. Available at: https://nure.ua/wp-content/ uploads/workshop/csitic.2019.pdf. (in Ukr.)

28. Grzhibovskiy A. M. (2017). [Correlation data analysis using Statistica and SPSS software]. Nauka i Zdravookhranenie [Science and Health], vol. 1. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/korrelyatsionnyy- analiz-dannyh-sispolzovaniem- programmnogo-obespecheniya- statisticai-spss. (in Rus.)

29. Rens van de Schoot (2020). Small sample size solu‑ tions: A guide for applied researchers and practitioners. New York: Routledge, 285 p. Available at: www.twirpx. com/file/3376961.

Повна стаття(PDF)


Опубліковано
2022-06-30

Якщо стаття прийнята до друку в журналі «Ядерна енергетика та довкілля», автор має підписати угоду про передачу авторських прав. Угода надсилається на поштову (оригінал) або електронну адресу (сканована копія) Редакції журналу.

Всі матеріали поширюються на умовах ліцензії  Creative Commons Attribution License International CC-BY, яка дозволяє іншим розповсюджувати роботу з визнанням авторства цієї роботи і першої публікації в цьому журналі.

Insert math as
Block
Inline
Additional settings
Formula color
Text color
#333333
Type math using LaTeX
Preview
\({}\)
Nothing to preview
Insert