Change cyclicity of volumetric activity of radionuclide 137cs in coastal waters of the Baltic Sea and its possible reasons

Abstract

Monitoring of the volumetric activity (VА) of a radionuclide 137Cs in the coastal waters of the Baltic Sea was carried out near the settlement of Juodkrantė in the summer – autumn of 2004. Three measurement stages of the VA of this radionuclide were carried out and hydrometeorological situations were considered simultaneously. 137Cs VA change cyclicity was found out near the seacoast. Extreme data for the whole period of observation were 48 and 94 Bq/m3. Maximal values exceeded minimal data approximately two times, which practically coincided with the radioactive “background”. The method of mathematical modeling was used to find out possible reasons of 137Cs VA change near the seacoast. Because of lack of information about the location and power of a possible “source” of radioactive pollution, repeated calculations were carried out, assuming its various places of formation and various power, i e search of optimum coincidence of calculation and measurement data was selected. Optimum coincidence of theoretic and measurement results was found at the location of a radioactive “source” in the southern part of the Lithuanian sea area at a distance of 25– 35 km from Juodkrantė. The VA of the radioactive “source” was 5000 Bq/m3 in the summertime and 15000 Bq/m3 in October of 2004. Agreement of measurement and calculation results was satisfactory for all the observation stages.

2004 m. vasarą – rudenį atliktas radionuklido 137Cs tūrinio aktyvumo (TA) stebėsena Baltijos jūros pakrantės vandenyse prie Juodkrantės. Radionuklido TA matavimai vykdyti trimis etapais. Tuo pačiu metu buvo įvertintos hidrometeorologinės situacijos. Nustatytas 137Cs TA kitimo pakrantės vandenyse cikliškumas. Minimali ir maksimali TA reikšmės per visą matavimo periodą buvo atitinkamai lygios 48 ir 94 Bq/m3. Mažiausiosios reikšmės apytikriai 1,5–2,0 kartų viršijo didžiausiąsias, kurios iš esmės sutapo su radioaktyviuoju „fonu“. Galimoms 137Cs TA kitimo pakrantės vandenyse priežastims nustatyti taikytas matematinio modeliavimo metodas. Nesant informacijos apie galimo šaltinio vietą ir jo galingumą, atlikti daugkartiniai skaičiavimai. Skaičiuojant buvo keičiama šaltinio vieta ir galingumas, t. y. siekta nustatyti matavimo prie Juodkrantės ir skaičiavimo rezultatų optimalų sutapimą. Geriausias teorinių ir eksperimentinių duomenų sutapimas gautas, esant radioaktyviajam „šaltiniui“ Lietuvos jūrinės zonos pietinėje dalyje 25–35 km atstumu nuo Juodkrantės, kai vasarą jo TA lygus 5 000 Bq/m3, bei 2004 m. spalio mėnesį – 15 000 Bq/m3. Apskaičiuotieji duomenys su gautaisiais visų stebėjimo serijų metu sutampa patenkinamai.