Исследование содержания уровня и характера распределения трития в воздушной среде в местах проведения ПЯВ на территории площадки «балапан»

Краткая характеристика объектов исследования

Ядерные испытания наплощадке «Балапан» проводились в скважинах - вертикальных выработках, частично имеющих обсадку трубами различного диаметра, ниже открытый ствол диаметром 900 мм. Глубина скважины - 500-600 м. Испытываемый заряд опускался в нижнюю часть скважины на специальной спускной колонне, состоящей из труб различного диаметра. После проведения установки заряда в скважину производилась забойка скважины на всю глубину. Конструкция забивочного комплекса представляла собой сочетание силовых и технологических элементов: цементных пробок и участков щебеночной засыпки [11]. Порезультатм площадного обслдования было обнаружено 105 «боевых» скважин (Рисунок 7).

а	б

Рисунок 7  Скважина 1010 (а), общий вид приустьевого участка скважины (б).

Ядерные взрывы в скважинах оказали воздействие на формы рельефа земной коры на приустьевых участках скважин, вокруг скважин образовались деформации земной поверхности.

В настоящее время ведутся различные радиологические и геоэкологические исследования на приустьевых участках скважин в местах проведения ПЯВ и близлежащих территориях.

В процессе проведения данной работы было выполнено исследование уровня распределения трития в воздушной среде в месте расположения устья 8 скважин, а так же проведено более детальное исследование уровня и характера распределения трития на приустьевых участках 3 скважин.

Методология проведения исследования

Учитывая, что ³Н в данный момент является одним из основных техногенных радионуклидов, присутствующих в объектах окружающей среды на территории испытательной площадки Балапан, а также учитывая физико-химические свойства ³Н, способность миграции на большие растояния, преход из загрязненных ³Н подземных вод, через почвы в атмосферный воздух, было принято решение провести оценку тритиевого загрязенния воздушной среды приустьевых участков скважин, на которых, согласно параметрам газовыделения, зафиксировано повышенное содержание газов СО₂ и СН₄ по сравнению с фоновыми концентрациями. Такие скважины были названы «критическими» [12].

Выбор метода исследования уровня и характера распределения ³Н был основан на преположении, что места выхода трития с почвенным воздухом в атмосферу могут быть территориально приурочены к местам выхода газов в атмосферу, так как выход газообразных веществ на поверхность за частую идет по линии наименьшего сопротивления, в местах наличия неоднородностей горных пород в зонах эпицентров ПЯВ.

Проведение исследования проводилось в 2 этапа:

· Исследование уровня распределения трития в воздушной среде в месте расположения устья 8 скважин «критических» скважин;

· Проведено более детальное исследование уровня и характера распределения трития на приустьевых участках 3 скважин, выбранных сограсно результатам первого этапа.

Исследование уровня распределения трития в воздушной среде в месте расположения устья 8 скважин «критических» скважин. Согласно результатам исследования газификации приустьевых участков было выбрано 8 так называемых «критических» скважин. Основываясь на данных по исследованию процессов газификации, на каждой из 8 критических скважин была выбрана точка, характеризующаяся наибольшей концентрацией СО₂ и СН₄. В выбранных точках был проведен отбор проб водяных паров атмосферного и почвенного воздуха для оценки принципиальной возможности поступления трития в атмосферу с почвенным воздухом. Пробоотборники располагались непосредственно вблизи оголовка скважины на расстоянии порядка 50-70 см.

Исследование уровня и характера распределения трития на приустьевых участках 3 скважин, выбранных сограсно результатам первого этапа. После согласования данных по содержанию трития в почвенном и атмосферном воздухе, был произведен выбор 3 скважин, территория которых характеризовалась наибольшим концентрациями трития в почвенном воздухе. На приустьевых участках выбранных скважин было проведено детальное площадное исследование характера распределения трития в почвенном воздухе. Это скважины 1010, 1355 и скважина Глубокая.

На каждом участке исследования была определена общая схема для проведения отбора проб водяных паров почвенного воздуха. Согласно схеме, приустьевые участки исследовались по трем направлениям – с северо-запада на юго-восток (диагональный профиль 1, СЗ-ЮВ), с северо-востока на юго-запад (диагональный профиль 2, СВ-ЮЗ) и с севера на юг (поперечный профиль 3, С-Ю). Все три профиля имели центральную точку пересечения в месте расположения устья скважины. Расстояние между точками в диагональных профилях составляло порядка 70 м, между точками в поперечном профиле порядка 50 м (Рисунок 8).

Рисунок 8 Схема расположения точек отбора проб водяных паров на приустьевых участках скважин 1010 (а), Глубокая (б) и 1355 (в).

Как видно из рисунка, конфигурация расположения точек отбора проб выбрана таким образом, что бы оценить уровень содержания в местах с различными концентрациями СО₂ и СН₄ в почвенном воздухе. Основной целью исследования являлось не только выявление мест выхода на поверхность ³Н в результате эманации с поверхности почвы, но и определение фоновых характеристики тритиевого загрязнения исследуемых участков.

Всего в ходе проведения 2-х этапов исследования было отобрано и проанализировано на содержание трития 108 проб водяных паров воздуха.