Утром 26 апреля 1986 года на Чернобыльской АЭС (территория современной Украины) произошел ядерный взрыв и пожар, приведший к массивной утечке радиации и выделению токсичных паров. Чернобыльская авария, считающаяся одной из самых страшных ядерных катастроф в истории, продолжает вызывать озабоченность; на близлежащих территориях проводится регулярный радиационный контроль и мониторинг окружающей среды.
Одним из исследователей, занимающихся изучением загрязненных в результате аварии территорий, является доктор Питер Мартин из Бристольского университета (Англия). Он участвует в проекте по использованию портативных РФ-анализаторов в Чернобыльской зоне отчуждения в рамках исследований по оценке экологического состояния окружающей среды.
Недавно мы поговорили с Питером, чтобы подробнее узнать о Зоне отчуждения, исследовательском проекте и о том, как портативный РФА помогает им в достижении целей.
Что такое Чернобыльская зона отчуждения?
Чернобыльская зона отчуждения — это 30-километровая зона вокруг Чернобыльской АЭС, которая наиболее сильно пострадала от радиации и ядерных осадков в результате взрыва.
Зона отчуждения была установлена вскоре после Чернобыльской катастрофы в 1986 году. Цель зоны отчуждения — ограничить доступ к опасным зонам, уменьшить распространение радиологического загрязнения (присутствие радиоактивных веществ на поверхности, внутри материала, в воздухе, в теле человека).
Сегодня, зона отчуждения открыта для некоторых туристов и изучается такими исследователями, как доктор Питер Мартин. Мы спросили Питера, что сейчас представляет собой зона отчуждения.
«Время в Чернобыльской зоне отчуждения как будто остановилось», — рассказывает Питер. «Большинство металлических объектов ржавые. Восстановилась дикая природа. Цвета постепенно возвращаются. Повсюду на дорогах брошенные автомобили. Картина довольно мрачная».
Он также добавил, что на территории много мусора и строительных материалов. Район полон металлолома, брошенной техники и разлитого топлива; многие материалы в Зоне отчуждения остаются неизвестными и неизученными. Но одно ясно точно — этот район остается очень радиоактивным.
Питер рассказал про защитные меры, которым следуют исследователи для ограничения радиационного облучения.
«Исследователи используют дозиметры для оценки уровня радиационного фона». «На самом деле они носят множество устройств, по одному на каждую группу, участвующую в измерении уровня радиоактивного излучения (университет, зона отчуждения и Чернобыльская АЭС). Экспозиционная доза строго контролируется.»
Картирование распространения радиации на ядерных площадках
В рамках проекта, Питер и другие исследователи изучают трубы различного диаметра на ядерных объектах, чтобы составить карту распределения радиации. Однако неизвестно, что внутри них, для чего они использовались и каков уровень их радиоактивного загрязнения.
Пока нет планов по выводу из эксплуатации и ликвидации ядерных установок. Вместо этого, осмотр труб проводится с помощью управляемых роботов (например, роботов-псов, как в данном видео):
Портативные РФ-анализаторы также играют решающую роль в данном проекте — они помогают сортировать и отделять загрязненные материалы.
Мониторинг радиоактивного загрязнения в Чернобыле с помощью портативного РФА
Основные цели чернобыльского проекта — измерение и уменьшение радиоактивного загрязнения, и портативный РФА зарекомендовал себя с хорошей стороны.
«Технология РФА используется для анализа материалов, взятых для мониторинга загрязнения», — пояснил Питер. «Необходим экстремальный уровень радиации, чтобы повредить электронное оборудование. За пределами активной зоны ядерного реактора уровень излучения не настолько критичный. Что касается саркофага над 4-м энергоблоком Чернобыльской АЭС, то его планируют демонтировать. Это все еще радиоактивное место.»
Питер и его команда использовали портативный РФ-анализатор Vanta™ для мониторинга объектов, поверхностей и почв на территории Чернобыльской АЭС с целью определения элементного состава и наличия радиоактивных элементов.
Портативный РФ-анализатор обеспечивает немедленный анализ образцов в полевых условиях, минимизируя количество проб, отправляемых в лабораторию. Команда выполняет около 100 анализов в день в течение 5-дневного визита. Учитывая планирование, логистику и необходимость отправки назад некоторых образцов, Питер и его команда посещают Зону отчуждения два раза в год.
Питер и его команда используют анализатор Vanta в режиме GeoChem (3 луча) для измерения процентного содержания того или иного элемента. Некоторые элементы измеряются в миллионных долях (ppm). Цезий — один из важнейших элементов, и измеряется в тысячных долях (ppt).
Объекты исследования включают:
- Радиоактивные трубы
- Мусор и отходы: от цезия до урана и плутония.
- Почва: оценка уровня загрязнения тяжелыми металлами
Исследователи тестируют почву в Чернобыле с помощью РФ-анализаторов
Чтобы проанализировать почву, исследователи выкопали яму глубиной 0,3 м. Большая часть радиоактивных элементов содержится в верхних слоях почвы.
Питер объясняет: «Цезий прилипает к частицам почвы в пределах нескольких сантиметров и обычно не вымывается».
Портативные РФА и лабораторный анализ для измерения радиоактивного загрязнения
Благодаря своей компактности и портативности РФ-анализатор — оптимальный инструмент для определения уровня загрязнения объектов на территории (почв, грунтов, камней, строительных материалов, техники, металлов). Многие из объектов не могут быть отправлены в лабораторию для анализа, например, брошенные вертолеты и трубопроводы.
Исследователи тестируют объекты в зоне отчуждения Чернобыльской АЭС на предмет радиоактивного загрязнения
После отбора проб в поле некоторые образцы отправляются в лабораторию (в Великобританию) для детального анализа. Однако, отбор проб за пределами зоны отчуждения — обременительный процесс, поскольку на вывоз проб из Украины уходит около 9 месяцев.
Однажды, отобранные пробы «застряли» в аэропорту. Поскольку радиоактивный материал классифицируется как опасный груз, образцы должны перевозиться специальным грузовым самолетом.
Кроме того, необходимо получить специальное разрешение на вывоз радиоактивно загрязненных материалов из ЧАЭС. После получения разрешения материалы отправляются в г.Киев, а затем экспортируются в Великобританию.
Переработка и захоронение радиоактивных отходов в Чернобыле
Команда Питера помещает пробы почвы в одноразовые чашки Петри с помощью пробоотборных ложек. Затем, образцы помещают на плоскую поверхность для анализа с помощью РФА. При анализе металлических образцов, РФ-анализатор приставляется непосредственно к металлу (например, при анализе строительных материалов, трубопроводов и лестниц).
Среди наиболее уникальных протестированных предметов: противогазы и резиновые сапоги, которые часто находят в ЧЗО. Результаты показали, что эти предметы содержат радиоактивные материалы. Часто наблюдается содержание радиоактивного цезия.
Мы спросили Питера, что было самым интересным обнаружением в процессе работы.
«В районе Копачи дозиметр указывает на особо высокие уровни радиации», — рассказывает Питер. «Даже песок имеет большую степень радиоактивности. Выкладываем этот черный песок на каптоновую пленку. Песчинки показывают дозу радиации на весь год за 10 минут».
Он объясняет: «Песчинки на самом деле представляют собой небольшие фрагменты взорвавшегося реактора и все еще могут быть обнаружены в окружающей среде. Некоторые песчинки — это частицы графита, углерода и урана».
Обнаруженные высокорадиоактивные материалы утилизируются на свалках радиоактивных отходов.
Питер поясняет: «Материал смешивают с бетоном, а затем утилизируют его».
Мы выражаем глубокую благодарность доктору Питеру Мартину и его группе за то, что они поделились с нами информацией и своим бесценным опытом.
См. также
Брошюра: Портативный ручной РФ-анализатор Vanta
