Динамика загрязнение радионуклидами Cs-137 древесины сосны

 

 Меркелов В.М.,  Иовлев А.В. (БГИТА, г.Брянск, РФ)

 

Dynamics contamination by radionuclides Cs-137 of timber of a pine is reviewed.

 

Авария на Чернобыльской АЭС на долгие годы осложнила ведение лесохозяйственной деятельности на территориях, подвергшихся загрязнению радионуклидами. По уточненным данным Федеральной службы лесного хозяйства Российской Федерации площадь земель лесного фонда Брянской области по состоянию на 1997 год составляет по зонам загрязнения: 1…5 Кu/км² – 103,1 тыс. га, 5…15 Кu/км² – 38,7 тыс. га, 15…40 Кu/км² – 26,0 тыс. га, более 40 Кu/км² – 2,2 тыс. га.

Характерной особенностью выброса, произошедшего на Чернобыльской АЭС, является значительное разнообразие радионуклидного состава, который  пердставлен в табл.1.

 

Таблица 1-  Средний радионуклидный состав загрязнения Брянской области гамма-излучающими радионуклидами ( %)

Основными дозообразующими радионуклидами являются изотопы цезия-137 и цезия-134, на их долю по данным на сентябрь 1988 года приходилось более 90% от суммарной активности общего фона, доля стронция-90 в общем загрязнении составляло не более 1..2 %. В настоящее время, вследствии  распада короткоживущих радионуклидов радиоактивное загрязнение определяют радионуклиды Cs-137 и сторонция-90.

В первые годы после аварии высокое загрязнение древесного яруса объяснялось аэральными выпадениями. В последующие годы с увеличением корневого поступления радионуклидов и процессами вымывания их с наружных слоев коры происходит перераспределение радионуклидов по различным компонентам древесного яруса. Обобщенные данные наших исследований  и исследований проводимых в лаборатории радиационного контроля Злынковского лесхоза показывают, что со временем происходит накопление радионуклидов в древесине. Следовательно, на уровни загрязнения сосны в настоящее время одновременно влияют два разнонаправленных процесса. С одной стороны происходит очищение древесины за счет распада радионуклидов и уменьшением интенсивности поступления Cs-137 c возрастом дерева, а с другой стороны происходит увеличение загрязнения древесины по мере увеличения корневого поступления из-за  миграции радионуклидов по вертикальному профилю почвы. В  настоящее время достигнуто определенное равновесие между  двумя этими процессами. По нашим оценкам наблюдаема тенденция повышения радиоактивного загрязнения древесины будет продолжаться.

Ввиду огромной важности вопросов, связанных с накоплением и перераспределением радионуклидов в основной лесохозяйственной продукции – древесине, нами проводились  исследования удельной активности древесины сосны на территории Злынковского лесхоза Брянской области.  При подборе участков для отбора проб древесины ориентировались на разделение лесных массивов по плотности загрязнения почвы.

Необходимо определить закономерности распределения радионуклидов по всему объему древесины, и в зависимости от этого использовать те или иные технологии переработки древесины в различные виды древесной продукции.

Измерение удельной активности и определение радионуклидного состава проб проводились в лаборатории радиационного контроля Брянского управления лесами. Усредненные результаты исследований приведены в таблице 2.

 

Таблица 2-  Удельная активность радионуклидов Cs-137 в некоторых элементах древесного ствола

	Наименование зоны отбора пробы в бревне	Удельная активность Cs-137
		Ku/кг	Бк/кг
1	Кора	8.19*10-8	3032
2	Верхний 1 см слой древесины	1.25*10-8	463
3	Второй   1 см слой древесины	9.90*10-9	367
4	Третий   1 см слой древесины	8.10*10-9	302
5	Древесина (без коры и наружного 3 см слоя)	7.40*10-9	274
6	Древесина без коры  (полное сечение)	8.10*10-9	300

Как видно из приведенных данных, самой загрязненной частью древесного ствола является кора, на порядок выше по сравнению со средним показателем древесины. Наиболее загрязненными являются первые два одно-сантиметровые слоя древесины ствола, прилегающих к коре. Удельная активность первого одно-сантиметрового слоя превышает возможные допустимые значения (370 Бк/кг), второго лежит на границе допустимых значений. Это, по-видимому, обусловлено более интенсивными ростовыми процессами, происходящими здесь, и, возможно, с поступлением радионуклидов из вертикального потока минеральных солей, мигрирующих по камбию ствола. Вместе с тем, радионуклидами Чернобыльского выброса загрязнены, хотя и меньшей степени, годичные кольца, сформированные в доаварийный период.  Попадание туда радионуклидов происходило, видимо,  с акропитальным потоком минеральных солей (нисходящая ветвь биологической миграции), а также по смоляным ходам из-за существующего в радиальном направлении градиента концентрации радионуклидов, мигрирующих по стволу дерева в растворах.