Investigation of 137Cs and 90Sr transfer from sandy soil to scots pine (PinuS Sylvestris l.) rings

Abstract

Artificial radionuclides entered the environment mostly as a result of nuclear explosions, accidents at nuclear power plants and are entering due to the operation of the nuclear industry. After entering the environment, radionuclides spread globally at the world level, affect all environmental components and accumulate here. One of such environmental components is the tree. It, as if a historical chronicle, fixes the previous contamination and the former climatic conditions. One of the ways to read that chronicle is to estimate the radionuclide soil-to-tree transfer factors and coefficients. This work presents and analyses the experimental data of a study on the transfer of radionuclides from the soil to Scots pine (Pinus sylvestris L.). The report investigates the transfer of 90Sr and 137Cs from a soil layer of 0–20 cm to Scots pine wood. For investigation, Scots pine (Pinus sylvestris L.) was selected. Its growing site is in Alytus district, in a woody territory, where it falls into an increased radioactive contamination patch. On this growing site, sandy soils are prevailing. [...] The identified mean transfer coefficients of 137Cs are approximately five times higher than mean coefficients of 90Sr transfer from soil to wood.

Dirbtinės kilmės radionuklidai daugiausiai į aplinką pasklido dėl vykdytų branduolinių sprogdinimų, avarijų atominėse elektrinėse ir tebepatenka veikiant branduolinei pramonei. Patekę į aplinką, radionuklidai globaliai pasklinda ir veikia visus aplinkos komponentus bei juose kaupiasi. Vienas iš tokių aplinkos komponentų yra medis. Jis tarsi istorijos metraštis fiksuoja buvusią užtaršą ir buvusias klimatines sąlygas. Vienas iš būdų perskaityti šį metraštį – radionuklidų pernašos iš dirvožemio į medį faktorių ar koeficientų vertinimas. Darbe pateikiami ir analizuojami eksperimentiniai radionuklidų pernašos iš dirvožemio į paprastąją pušį (Pinus sylvestris L.) duomenys. Nagrinėjama 90Sr ir 137Cs pernaša iš 0–20 cm dirvožemio sluoksnio į paprastosios pušies medieną. Tirti parinkta paprastoji pušis (Pinus sylvestris L.). Jos augavietė yra Alytaus apskrityje miškingoje teritorijoje, kuri patenka į didesnės radioaktyviosios užtaršos zoną. Šioje augavietėje vyrauja priesmėlio tipo dirvožemiai. Nustatyta, kad 90Sr pernašos į tiriamąją pušies medieną faktorius kinta nuo 0,005±0,002 iki 0,315±0,002, o pernašos koeficientai – nuo (0,2 ± 0,1)×10–4 iki (4,0±0,6)×10–4 m2/kg. 137Cs pernašos iš dirvožemio į paprastosios pušies medieną koeficientai kinta nuo (4,0±1,0)×10–4 m2/kg iki (8,0±2,0)×10–4 m2/kg. Nustatyti 137Cs pernašos vidutiniai koeficientai yra apytiksliai 5 kartus didesni nei vidutiniai 90Sr pernašos iš dirvožemio į medieną koeficientai.