Ignalinos AE paviršinės talpyklos aplinkos foninės radioaktyviosios užtaršos tyrimas ir vertinimas

Abstract

Šiuo metu Lietuvoje yra dvi vietos, kur numatytas radioaktyviųjų atliekų saugojimas: saugyklų kompleksas Ignalinos AE teritorijoje ir mažo aktyvumo atliekų saugykla Maišiagaloje. Šios saugyklos atitinka saugos reikalavimus, tačiau nepritaikytos ilgalaikiam ir nuolatiniam radioaktyviųjų atliekų laikymui. Ignalinos atominės elektrinės eksploatavimo ir eksploatavimo nutraukimo metu susidariusioms radioaktyviosioms atliekoms, taip pat Ignalinos AE saugyklose esančioms atliekoms saugoti šalia AE esančioje Stabatiškės aikštelėje statoma trumpaamžių mažo ir vidutinio aktyvumo paviršinė radioaktyviųjų atliekų talpykla. Radioaktyviųjų atliekų talpykloje naudojami inžineriniai ir gamtiniai apsaugos barjerai, tačiau radionuklidai dėl natūralios ar priešlaikinės talpyklos inžinerinių barjerų degradacijos gali patekti į aplinką, pasklisti biosferoje ir sąlygoti išorinę aplinkos objektų apšvitą. Tam, kad būtų galima įvertinti galimą radionuklidų sklaidą, eksploatuojant paviršinę radioaktyviųjų atliekų talpyklą, šiame darbe įvertinamas foninis radionuklidų savitasis aktyvumas aplinkos aikštelės objektuose (medyje, dirvožemyje), esantis prieš talpyklos įrengimą. Tyrimo metu vakarinėje Stabatiškės aikštelės dalyje paimti ir apdoroti dirvožemio ir paprastosios pušies (Pinus sylvestris L.) ėminiai. Nustatytos pagrindinės Stabatiškės aikštelės dirvožemio savybės (drėgnumas, organinių medžiagų kiekis ir rūgštingumas), įvertinta klimatinių sąlygų įtaka pušies biomasės augimui ir radionuklidų sankaupai, dirvožemio ir pušies medienos bei žievės mėginiuose nustatyti gamtinės kilmės 226Ra, 232Th, 40K ir dirbtinės kilmės 137Cs, 90Sr, 60Co radionuklidų savitieji aktyvumai, apskaičiuoti radionuklidų sistemoje dirvožemis – medis pernašos faktoriai. Remiantis radioekologinės programinės įrangos (RSP) duomenimis, nustatytas 137Cs savitasis aktyvumas atskiruose 0-20 cm dirvožemio sluoksniuose tam tikru laiko momentu. 137Cs radionuklido sklaida dirvožemyje modeliuota pagal radionuklidų difuzijos ir konvencinės pernašos procesus. 137Cs vertikaliajai sklaidai dirvožemyje įvertinti panaudojami kvazi – difuzinis ir RSP modeliai. RSP modeliu nustatytas 137Cs pernašos iš dirvožemio į medieną faktorius. Su RSP programos paketo “dozės modeliu” įvertinama radionuklidų, esančių dirvožemio 0-2 cm sluoksnyje, spinduliuotės sukelta apšvitos dozė pažemio ore. Darbo apimtis – 106 p. teksto be priedų, 48 iliustr., 6 lent., 136 literatūros šaltinis. Darbo pabaigoje pateikiamas literatūros sąrašas.

At the moment there are two places in Lithuania where radioactive waste can be stored: the repository complex in the area of Ignalina NPP and the low activity repository in Maišiagala. These repositories comply with the requirements; however, they cannot be used for long-term and permanent waste storage. On the Stabatiškės site near to Ignalina NPP a near surface repository for low and intermediate-level short-lived radioactive waste is being constructed to store the radioactive waste produced while Ignalina NPP was still operating and during its shutdown as well as to store the waste from Ignalina NPP repositories. The engineered and natural protective barriers are used in the radioactive waste repository; however, because of the natural and untimely degradation of engineered barriers, radionuclides can get into the environment, spread in the biosphere and cause the external exposure on environment objects. In order to measure the possible radionuclide scattering while using the near surface repository for radioactive waste, this work measures the specific activity of background radionuclides in environment objects (in trees, soil) present in the site before the construction of the repository. During the research the samples of soil and Scots pine (Pinus sylvestris L.) were taken from the western part of Stabatiškės site and processed. The main soil properties (dampness, the quantity of organic matter and acidity) were determined; the impact of climatic conditions on the growth of pine biomass and on the radionuclide swarm was evaluated; the specific activities of natural 226Ra, 232Th, 40K and artificial 137Cs, 90Sr, 60Co radionuclides in the samples of soil, pine and bark were measured; the factors of radionuclide transfer in the system soil-tree were estimated. According to the data provided by the software (RSP), the specific activity of 137Cs was determined in separate soil layers (0–20 cm) at a specific time point. The scattering of 137Cs in soil was modelled according to the processes of diffusion and conventional transfer. To measure the vertical scattering of 137Cs in soil the quasi-diffuse and RSP models were used. RSP model helped to measure the factor of 137Cs transfer from soil to wood. The “dose model” of the software RSP helped to measure the amount of radiation exposure caused by radionuclides in the layer of 0–2 cm on the underground air. Thesis content consists of 106 lists of the text without appendixes, 48 illustrations, 6 tables, 136 sources of literature. A list of literature is given at the end of the bachelor thesis.