Ретроспективная оценка и моделирование радиоактивного загрязнения территории Республики Беларусь в результате катастрофы на Чернобыльской АЭС

Мария Григорьевна Герменчук; Владислав Владимирович Журавков

Мария Григорьевна Герменчук Международный государственный экологический институт им. А. Д. Сахарова, Белорусский государственный университет
Владислав Владимирович Журавков Международный государственный экологический институт им. А. Д. Сахарова, Белорусский государственный университет https://orcid.org/

Аннотация

В исследовании представлены концептуальные подходы по ретроспективной оценке и моделировании радиоактивного загрязнения территории Республики Беларусь в результате катастрофы на Чернобыльской АЭС (ЧАЭС). Работа выполнялась в рамках выполнения задания 3.01 «Исследование влияния ионизирующего излучения в широком диапазоне доз и при вариабельности характеристик излучения на разных уровнях организации живого организма» НИР «Оценить дозовые нагрузки и эффекты ионизирующих излучений в сочетании со стрессом различной природы на биоту в зоне хронического радиационного воздействия», ГПНИ «Природные ресурсы и окружающая среда» подпрограммы «Радиация и биологические системы» на 2021-2025 годы.

В результате выполнения работы был определен радионуклидный состав (для оценки последствий поступления радионуклидов в окружающую среду для биоты) и уровни радиоактивного загрязнения компонентов экосистемы в зоне наблюдения Гомельской, Витебской и Гродненской областей Республики Беларусь. Радиационная обстановка рассматривалась на разных временных этапах: в результате испытания ядерного оружия и после аварийного выброса на ЧАЭС [1; 2].

В настоящее время, по нашим данным, в зоне наблюдения Гомельской, Витебской и Гродненской областей Республики Беларусь радиационная обстановка обусловлена радионуклидами ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr. Значительно возрастает миграция ⁹⁰Sr в почве и по пищевой цепочке в результате деструкции топливных частиц и, как следствие, ⁹⁰Sr попадает в почвенные растворы, после чего мигрирует вглубь почвы.

Кроме того, в Гомельской обл. происходит накопление ²⁴¹Am за счет распада ²⁴¹Pu. Максимальный уровень загрязнения ²⁴¹Am установится к 2060 г. и превысит ^239+240Pu в 2,7 раза, при этом территории с уровнем загрязнения ^238+239+240Pu + ²⁴¹Am до 1000 Бк/м², возможно, выйдут за пределы 30-километровой зоны.

Полученные результаты по выявлению наиболее значимых радионуклидов в зоне наблюдения Гомельской, Витебской и Гродненской областей Республики Беларусь и определяемые ими уровни радиоактивного загрязнения компонентов экосистемы Беларуси будут использованы для оценки последствий поступления радионуклидов в окружающую среду для биоты и прогнозирования развития радиоэкологической ситуации на рассматриваемых территориях, что важно для практического использования в организациях, принимающих организационные решения. Результаты научных исследований внедрены в учебный процесс в рамках лекционных и практических занятий на факультете мониторинга окружающей среды Международного государственного экологического института им. А. Д. Сахарова Белорусского государственного университета.

Биографии авторов

Мария Григорьевна Герменчук, Международный государственный экологический институт им. А. Д. Сахарова, Белорусский государственный университет

кандидат технических наук, доцент; заместитель директора по научной работе

Владислав Владимирович Журавков, Международный государственный экологический институт им. А. Д. Сахарова, Белорусский государственный университет

кандидат биологических наук, доцент; заведующий кафедрой информационных технологий в экологии и медицине

Литература

1. Germenchuk MG. The Chernobyl Disaster and the Environment: 35 Years of Scientific Research and Solutions. In: Sakharov Readings 2021: Environmental Problems of the 21st Century Proceedings of the 21st International Scientific Conference, 2021 May 20-21, Minsk, Republic of Belarus: at 2 h. Minsk: Information Center of the Ministry of Finance, 2021. Russian.
2. Zhuravkov VV, Germenchuk MG. Assessment of the consequences of radionuclides entering the environment based on the data of radiation monitoring conducted in the Gomel region. In: Materials of the XIV International scientific and practical conference «Actual problems of ecology - 2021», 2021 September 22-24. Grodno: [publisher unknown]; 2021. p. 198-200. Russian.
3. Germenchuk MG, Zhukova OM. Scientific foundations of radiation monitoring of the environment and the role of hydrometeorological service in its organization on the example of the Chernobyl disaster. Ecological Bulletin. 2014;4:12-25. Russian.
4. Mironov VP, Kudrjashov VP. Plutonium radioisotopes in the air in the northeastern part of Lithuania and the west part of Belorussia after the Chernobyl accident. Atmospheric Physics. 1995;17:19-23.
5. Ryabukhin YuS, Yarmonenko SP, editors. Report of the United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation, 2000. Appendix J. Exposure levels and effects from the Chernobyl accident. Moscow: Radekon; 2001. 152 p. Russian.
6. Kutkov VA, Pogodin RI. Ingalation of the aerosol of nuclear fuel particles from Chernobyl NPP by adult persons from the Gomel region of Belarus. Proceeding of an international symposiun on Environmental impact of radioactive releases. IAEA. Vienna: [publisher unknown]; 1995. p. 107-115.
7. Environmental Consequences of the Chernobyl Accident and Coping with Them: Twenty Years of IAEA Experience, Vienna: [publisher unknown]; 2008.
8. Mironov VP, Zhuravkov VV, Ananich PI, Bulyga SF, et al. Determination of the amount and depth of burnup of uranium fuel in fallout in contaminated areas after the Chernobyl disaster using a uranium-236 tracer. Bulletin of the National Academy of Sciences of Belarus. Serie fiziko-tekhnicheskih navuk. 2005;4:121-123. Russian.
9. Mironov V, Pribylev S, Zhuravkov V. The use of 236U as a tracer of irradiated uranium. Security through Science Series: SPRINGER publishing house; 2009. 13 p.
10. Mironov VP, Matusevich ZhL, Kudryashov VP, Ananich PI, Zhuravkov VV. Method for determining the burnup depth and the amount of uranium fuel in fallout on the territory of Belarus after the Chernobyl disaster using the U-236 tracer. In: Modern problems of radioecology. Sat. materials scient.-practical conference, Minsk, 2002 December 12-13, Belarus. Minsk: [publisher unknown]; 2002. p. 89-91. Russian.
11. Loschilov NA, et al. Nuclear-physical characteristics of hot particles formed as a result of the Chernobyl accident. Radiochemistry. 1992;4:113-119. Russian.
12. Boulyga SF, Matysevich JL, Mironov VP, et. al. International Jornal of Mass Spectrometry. 2000;203:143-154. Russian.
13. Gerasimov AS, et al. Handbook on the formation of nuclides in nuclear reactors. Moscow: Energoatomizdat; 1989. 575 p. Russian.
14. Zhuravkov VV. Reconstruction of the dynamics of contamination of the territory of Belarus with short-lived radionuclides and assessment of doses to the thyroid gland of the population during the active stage of the Chernobyl accident. [PhD thesis]. Gomel: [publisher unknown]; 2006. 24 p. Russian.
15. Konoplia EF, Mironov VP, Zhuravkov VV. Radiation and Chernobyl: Short-lived radionuclides on the territory of Belarus. Minsk: Belarus. science; 2008. 198 p. Russian.
16. Mahonko VA, Kozlova EG. Dynamics of radioiodine accumulation on the soil after the Chernobyl accident. In: Radiation and risk. Obninsk: [publisher unknown]; 1996. Issue. 7. p. 140-191. Russian.
17. Mironov V, Kudryashov V, et al. The use of iodine-129 to reconstruct the content of iodine-131 in the thyroid gland of the population during the active stage of the Chernobyl accident: scientific foundations and possibilities. Minsk: [publisher unknown]; 1999. 42 p. Russian.
18. Mironov V, Kudrjashov V, Yiou F, Raisbeck GM. Use of 129I and 137Cs in soils for the estimation of 131I deposition in Belarus. Journal Environmental Radioactivity. 2002;59:293-307. Russian.
19. Straume T, Marchetti AA, Anspaugh LR, et. al. The feasibility of using 129I to reconstruct 131I deposition from the Chernobyl reactor accident. Health Physics. 1996;71(5):733-740.
20. Gavrilin Y, Khrouch V, Drozdovich V, Minenko V. Estimation of thyroid doses received by the population of Belarus as a result of the Chernobyl accident. In: The radiological consequences of the Chernobyl accident: Proceeding of the first international conference, Minsk, 1996 march 18-22. Minsk: [publisher unknown]; 1996. p. 1018-1019. Russian.
21. Pollution of the territory of the settlements of the Republic of Belarus with 137Cs, 90Sr and Pu in January 1998. Minsk: Belhydromet, 1998. Russian.
22. Nesterenko VB, Mironov VP, et al. Study of the radiation situation on the territory of the BSSR after the accident at the Chernobyl nuclear power plant. In: Report on research. Minsk: [publisher unknown]; 1988. p. 22-34. Russian.
23. Mironov VP, Kudryashov VP, et al. Determination of fuel particles on the territory of the BSSR. Izvestiya AN BSSR. Seria FEN. 1991;4. Russian.
24. Germenchuk MG, et al. Atlas of European pollution with cesium after the Chernobyl accident: collection of maps. Luxembourg: Luxembourg Office for Official Publications of the European Communities; 1998. 65 p.
25. Germenchuk MG. Radiation monitoring of the environment: a tutorial. Minsk: [publisher unknown]; 2021. 307 p. Russian.
26. Germenchuk MG, et al. Atlas of modern and predictive aspects of the consequences of the Chernobyl accident in the affected territories of Russia and Belarus: a collection of maps. Minsk: Belkartography; 2009. 135 p. Russian.