Особенности распределения трития в снежном покрове на Семипалатинском испытательном полигоне тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Турченко Денис Владимирович

• Турченко Денис Владимирович
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Турченко Денис Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ВОПРОСА ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Источники и механизмы поступления трития в окружающую среду

1.1.1. Природный тритий

1.1.2. Техногенный тритий и механизмы его образования

1.2. Уровни содержание трития в объектах окружающей среды на СИП

1.2.1. Содержание трития в окружающей среде в зарубежных странах

1.2.2. Содержание трития в окружающей среде на территории СИП

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Общая информация о СИП (географическое расположение и климатические особенности исследуемой территории)

2.2. Общая методология проведения работ

2.3. Выбор объектов и участков исследования

2.3.1. Площадка «Дегелен»

2.3.2. Река Шаган

2.3.3. Площадка «Балапан»

2.3.4. «Атомное озеро»

2.3.5. Площадка «Телькем»

2.3.6. Площадка «Сары-Узень»

2.3.7. Площадка «Опытное поле»

2.3.8. Населенные пункты, прилегающие к СИП

2.3.9. Месторождение «Каражыра»

2.4. Отбор и подготовка проб

2.4.1. Позиционирование на местности

2.4.2. Отбор проб

2.4.3. Транспортировка и хранение проб

2.4.4. Подготовка проб

2.5. Проведение бета-спектрометрических измерений

2.5.1. Калибровка по эффективности

2.6. Обработка данных

2.7. Контроль качества

ГЛАВА 3. ХАРАКТЕР РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТРИТИЯ В СНЕЖНОМ ПОКРОВЕ В УСЛОВИЯХ НАЛИЧИЯ ЗАГРЯЗНЕННЫХ ТРИТИЕМ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОДОТОКОВ СИП

3.1. Пространственное распределение и динамика концентрации трития на ручьях площадки «Дегелен» и за ее пределами

3.1.1. Ручей Карабулак

3.1.2. Ручей Узынбулак

3.1.3. Ручей Байтлес

3.2. Пространственное распределение трития на реке Шаган

ГЛАВА 4. ХАРАКТЕР РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТРИТИЯ В МЕСТАХ ПРОВЕДЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ЯДЕРНЫХ ВЗРЫВОВ

4.1. Площадка «Балапан»

4.1.1. Выявление участков тритиевого загрязнения на площадке «Балапан»

4.1.2. Исследование уровней содержания трития в растениях

4.1.3. Исследование уровней содержания трития в снежном покрове на эпицентрах подземных ядерных испытаний

4.1.4. Детальные исследования содержания трития в снежном покрове на скважинах 1355 и 1010 площадки «Балапан»

4.1.5. Оценка фоновых концентраций трития на площадке «Балапан»

4.2. Площадка «Сары-Узень»

4.2.1. Выявление участков тритиевого загрязнения на площадке «Сары-Узень»

4.2.2. Исследование уровней содержания трития в снежном покрове на эпицентрах подземных ядерных испытаний

4.2.3. Детальные исследования содержания трития в снежном покрове на скважине

4.2.4. Оценка фоновых концентраций трития на площадке «Сары-Узень»

ГЛАВА 5. ХАРАКТЕР ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТРИТИЯ В СНЕЖНОМ ПОКРОВЕ В МЕСТАХ ПРОВЕДЕНИЯ ЯДЕРНЫХ ИСПЫТАНИЙ

5.1. Характер пространственного распределения трития в снежном покрове на эпицентрах экскавационных ядерных испытаний

5.1.1. Содержание трития в снежном покрове на реке Шаган до впадения в «Атомное озеро»

5.1.2. Исследование пространственного распределения трития на «Атомном озере»

5.1.3. Исследование пространственного распределения трития на площадке «Телькем»

5.2. Характер пространственного распределения трития в снежном покрове на эпицентрах

воздушных и наземных ядерных испытаний площадке «Опытное поле»

5.2.1. Техническая площадка П1

5.2.2. Техническая площадка П3 и П5

ГЛАВА 6. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИСТОЧНИКОВ И МЕХАНИЗМОВ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТРИТИЕМ СНЕЖНОГО ПОКРОВА

6.1. Сравнительная оценка механизмов поступления трития в снежный покров

6.2. Экспериментальные исследования поступления трития из ледяного покрова в снежный покров

6.3. Определение трития в почве на эпицентрах подземных ядерных испытаний

6.4. Исследования содержания трития в снежном покрове на участках с относительно низким

уровнем залегания загрязненных грунтовых вод

ГЛАВА 7. ОЦЕНКА ФОНОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ТРИТИЯ В СНЕЖНОМ ПОКРОВЕ НА СИП И ПРИЛЕГАЮЩЕЙ ТЕРРИТОРИИ

7.1. Оценка фоновых концентраций трития на территории СИП

7.2. Содержание трития в населенных пунктах, прилегающих к территории СИП

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРИЛОЖЕНИЕ В

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

ПРИЛОЖЕНИЕ Д

139

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Особенности распределения трития в снежном покрове на Семипалатинском испытательном полигоне»

ВВЕДЕНИЕ

По мере развития ядерной энергетики в мире, возникают различные проблемы, связанные с хранением и переработкой радиоактивных отходов. Кроме этого, происходят чрезвычайные инциденты различной степени сложности что, в конечном счете, отражается на экономической целесообразности дальнейшего развития ядерной энергетики в целом. Развитие современных технологий позволило повысить экологическую безопасность ядерных электростанций и объектов промышленности ЯТЦ, тем не менее, не решенными остаются множество экологических проблем, в частности «тритиевое загрязнение» на объектах ЯТЦ.

Радиационные аварии на АЭС и объектах ЯТЦ, внесли существенный вклад в загрязнение тритием окружающей среды, как на локальном, так и на региональном уровне. На протяжении периода эксплуатации объектов ЯТЦ тритиевой проблеме не оказывали должного внимания. Так, например, при эксплуатации объектов ЯТЦ у персонала, в ряде случаев, отсутствовала нормативно-техническая документация необходимая для контроля допустимых уровней содержания трития в воздухе, воде и других объектах экосистемы, что в итоге привело, бесконтрольному выбросу трития в природную среду.

Высказывались различные консервативные мнения [66] об отсутствии опасности для окружающей среды при работе ядерных реакторов и минимизации выбросов трития от АЭС. Тем не менее, на АЭС и на предприятиях по переработке радиоактивных отходов тритий накапливается в различных технологических бассейнах жидкой форме, в результате процессов испарения или конденсации, частично переходит в газообразную форму и в дальнейшем перераспределяется в окружающей среде.

Кроме того, вклад техногенного трития в окружающую среду внесли также термоядерные испытания, проводимые на испытательных полигонах Казахстана, России, Соединенных Штатов Америки и в других странах. На ядерных

полигонах основную опасность представляют приустьевые участки подземных ядерных испытаний, в котловых полостях которых, и по сей день сохраняются остатки делящегося вещества. Актуальность проблемы.

С 2002 по 2008 гг. в рамках выполнения проекта МНТЦ К-893 «Мониторинг подземных вод на СИП» на площадке, «Дегелен» проводились исследования по оценке загрязнения тритием объектов окружающей среды (поверхностные и подземные воды, атмосферный и почвенный воздух). Проект К-893 не предполагал изучение загрязнения тритием снежного покрова, однако на некоторых участках, в качестве оценки определялось содержание трития снеге.

Проведенный сравнительный анализ компонентов природной экосистемы на содержание трития показал, что основное загрязнение происходит из котловых полостей подземных ядерных взрывов (ПЯВ) в поверхностные водотоки, расположенные на испытательных площадках «Дегелен» и «Балапан» [75]. Соответственно, все компоненты окружающей среды (вода, растения, почва, воздух), расположенные на загрязненных тритием участках, содержат значительные концентрации трития.

По результатам проведенного анализа было установлено, что на некоторых исследовательских участках площадки «Дегелен» обнаружено наличие повышенных концентраций трития в снежном покрове. Полученная информация о загрязнении тритием снежного покрова не позволяла оценить характер и масштабы загрязнения тритием окружающей среды. Степень разработанности темы.

Испытания ядерного оружия на Семипалатинском испытательном полигоне (СИП) привели к загрязнению окружающей среды техногенными радионуклидами. Одним из наиболее подвижных радионуклидов в окружающей среде является тритий. Тритий не только может распространяться на большие расстояния в водной среде, но и участвовать в биологических цепочках природной среды, одним из объектов этой цепи может являться снежный покров.

Авторы Galeriu D., Haney W., Schell W. и другие, проводили оценку поступления трития в окружающую среду на различных объектах ядерно-топливного цикла (ЯТЦ), при этом основным источником поступления трития в осадки являлись атмосферные выбросы от объектов ЯТЦ. Авторы изучали механизмы и характер перераспределения трития в окружающей среде по цепочке воздух-осадки-почва, а также определяли коэффициенты диффузии при различных климатических условиях. На территории СИП иной механизм, основным источником поступления трития в окружающую среду являются загрязненные водные объекты и почвенный покров в местах проведения ядерных испытаний, что и вызвало интерес у автора к данной работе. Цели и задачи.

Цель работы. Оценка характера распределения трития и механизмов его формирования в снежном покрове на территории Семипалатинского испытательного полигона.

Задачами исследования являлось:

1. Исследование уровней и характера распределения трития в снежном покрове на водотоках СИП.

2. Исследование уровней и характера распределения трития в снежном покрове в местах проведения ядерных испытаний различного типа.

3. Исследование механизмов поступления трития в снежный покров.

4. Оценка фоновых концентраций трития в снежном покрове на СИП и прилегающей территории.

Положения, выносимые на защиту.

1. Установлено, что непосредственно на водотоках СИП, загрязненных тритием, содержание трития в снежном покрове достигает концентрации трития в русловой воде 40-60 кБк/л. При этом, на расстоянии 150-200 м от русла в сторону, концентрация трития в снежном покрове находится на фоновом уровне (12 Бк/л).

2. В местах проведения подземных ядерных взрывов обнаружено наличие трития в снежном покрове. При этом, максимальные концентрации трития,

достигающие 400 Бк/л, наблюдаются не только на эпицентрах ядерных испытаний, но и на расстоянии 200 м в сторону.

3. Основным механизмом поступления трития в снежный покров на территории СИП является поступление трития из подстилающей поверхности ледяного или почвенного покрова:

• на водотоках СИП, поступление трития в большей степени проявляется в зоне наличия ледяного покрова (система: лед - снег) и меньшей степени в зоне влияния прибрежных грунтов (система: русловые воды -почва - снег).

• в местах проведения ядерных взрывов тритий поступает в снежный покров из почвы: на «Атомном озере» тритий выщелачивается с зоны навала (система: почвы - снег);

• вблизи м. Каражыра тритий поступает в снег из близкорасположенных загрязненных грунтовых вод (система: грунтовые воды - почва - снег); подтверждением является выявленная корреляционная зависимость содержания трития в снежном покрове и растениях;

• на боевых скважинах тритий поступает в снег из котловых полостей подземных ядерных взрывов (система: котловые полости - почва -снег); подтверждением является наличие высоких концентраций трития в почве на глубине 3-5 м.

4. Средние концентрации трития в снежном покрове на территории СИП находятся на уровне фона глобальных выпадений 3 Бк/л. На территории крупных населенных пунктов г. Курчатов, п. Саржал и Кайнар тритий не обнаружен.

Методология и методы исследования.

В качестве объекта исследования окружающей среды был выбран снежный покров. Для изучения механизмов поступления трития в снежный покров использовались дополнительные объекты окружающей среды: вода, почва, растительность, атмосферный и почвенный воздух. Поскольку подобные

исследовательские работы ранее не проводились, поэтому при проведении исследований были применены различные методологические подходы.

Для исследования пространственного распределения трития в снежном покрове на ручьях площадки «Дегелен» и реке Шаган заложены исследовательские профили, перпендикулярно основному руслу водотока. Расстояние между точками отбора проб снега составляло 50-100 м.

Для выявления локальных участков с тритиевым загрязнением на площадке «Балапан» и «Сары-Узень» впервые была применена тритиевая съёмка снежного покрова. На территории площадки «Балапан» и «Сары-Узень» заложена координатная сеть 1х1 км, состоящая из 526 и 262 исследовательских точек соответственно. Предполагалось, что эпицентры подземных ядерных взрывов (боевые скважины) могут быть потенциальными источниками поступления трития в снежный покров, поэтому на каждой боевой скважине площадки «Балапан» и «Сары-Узень» проведены предварительные (оценочные) исследования содержания трития в снежном покрове. На каждой боевой скважине исследование проводилось в 5 точках (эпицентр, север, юг, запад, восток), расстояние между точками обследования составляло 50 м.

Для проведения детальных исследований на скважинах площадки «Балапан» и «Сары-Узень» заложены исследовательские точки по сети 1х1 км, с шагом 50100 м между точками обследования. На всех исследовательских участках СИП, для оценки механизмов поступления трития в снежный покров отбор проб снега проводился послойно: поверхностный слой и приземный слой снега.

Для определения удельной активности трития в пробах снега использовался жидкосцинтилляционный спектрометр ТЫ-САЕВ 2900 ТЯ и Quantulus 1220 по стандартной методике. Предел обнаружения трития для спектрометра ТЕЕ-САКВ 2900 ТЯ составлял 11-14 Бк/л, для спектрометра Quantulus 1220 - 2 Бк/л. Научная новизна работы.

Впервые для территории СИП получены количественные и качественные данные о содержании трития в снежном покрове. На ручьях площадки «Дегелен» и реке Шаган определено пространственное распределение трития в снежном

покрове. Изучены основные механизмы поступления трития в снежный покров: поступление трития с постилающей поверхности почвенного или ледяного покрова, атмосферный перенос трития с загрязненных тритием рек, ручьев и водоемов. Установлено, что на ручьях площадки «Дегелен» и в местах проведения подземных ядерных взрывов площадки «Балапан» основным механизмом поступления трития в снежный покров является поступление трития из почвы, на реке Шаган и «Атомном озере» площадки «Балапан» преобладает атмосферный перенос. На территории СИП проведена оценка фоновых концентраций трития в снежном покрове за переделами испытательных площадок СИП, а также в населенных пунктах, прилегающих к СИП. Теоретическая и практическая значимость работы.

Результаты проведенных работ могут быть использованы для улучшения методов мониторинга и оценки радиационного состояния окружающей среды, на объектах ЯТЦ и территориях, подвергшихся ядерным испытаниям. Полученные отношения и распределения позволят оценить механизмы поступления трития в объекты окружающей среды, вблизи предприятий топливного цикла и радиационно-опасных объектов. Кроме этого, метод определения трития в снежном покрове может быть использован при идентификации мест проведения ядерных испытаний (инспекция на месте Организацией договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний). Соответствие специальности.

В соответствии с формулой специальности 1.5.1. «Радиобиология», изучение закономерностей поведения радиоактивных веществ в окружающей среде, миграция радионуклидов, радиоэкологические последствия радиоактивного загрязнения (п. 13 Паспорта специальности) в диссертационном исследовании представлен метод исследования тритиевого загрязнения объектов окружающей среды на территории СИП.

Степень достоверности и апробация результатов.

Исследования выполнялись аккредитованными лабораториями Филиала «ИРБЭ» РГП НЯЦ РК. Достоверность результатов определяется применением

современных методик, нормативных документов и аппаратуры, подтверждается большим массивом данных исследования (более 1500 проанализированных проб снежного покрова, 500 проб растений и 30 проб почвы). Статистический анализ результатов выполнен с применением пакета статистического анализа Microsoft Office Excel 2013.

Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на следующих международных и региональных конференциях, конкурсах, совещаниях и конгрессах: Международная научная конференция «CTBTO: наука и технологии», Австрия, Вена (2013 г.г.); 9-я Международные конференции «Ядерная и радиационная физика» (Алматы, 2013); V-я Международные научно-практические конференции «Семипалатинский испытательный полигон. Радиационное наследие и проблемы нераспространения» (Курчатов, 2012); «Environmental radioactivity» (Салоники, Греция, 2015); Конференция-конкурс НИОКР молодых ученых и специалистов НЯЦ РК (Курчатов, 2012, 2013, 2014, 2015, 2017); Международная конференция «Мониторинг ядерных испытаний и их последствия», Институт Геофизических Исследований (2012, 2016); Молодежная конференция с международным участием «Взгляд молодых ученых на современные проблемы развития радиобиологии, радиоэкологии и радиационных технологий» (Обнинск, 2016, 2019); V Байкальская международная научно-практическая конференция-стратегическая сессия «Снежный покров, атмосферные осадки, аэрозоли» (Иркутск, 2023).

Результаты исследования были включены в отчёты при выполнении работ по следующим программам: научно-техническая программа 036 "Развитие атомной энергетики в Республике Казахстан", этап 01.01.01. "Исследование экосистем, подверженных влиянию радиоактивно-загрязненных водотоков", республиканская бюджетная программа "Обеспечение радиационной безопасности на территории РК" (мероприятие 1 "Обеспечение безопасности бывшего СИП") и др.

По материалам диссертации опубликовано 19 работ, в том числе 3 статьи - в рецензируемых журналах из перечня изданий, индексируемых в базах Web of Science и Scopus, ВАК Минобрнауки РФ. Личный вклад автора.

Соискатель лично участвовал в постановке цели и задач диссертационной работы, в создании экспериментальной базы исследования, в постановке и проведении натурных экспериментов, проведении отбора проб окружающей среды. Диссертант принимал непосредственное участие в статистической обработке данных, интерпретации полученных результатов и подготовке публикаций. Структура и объем.

Диссертационная работа содержит введение, 7 глав, заключение, выводы и список используемых источников. Работа включает 141 страницы, 42 рисунка, 26 таблиц, 92 источника, 5 приложений.

Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность за поддержку в постановке экспериментальных исследований научному сотруднику НИЦ «Курчатовский институт - ВНИИРАЭ», д.б.н. Лукашенко С.Н.; за консультационную поддержку к.б.н., доценту Ларионовой Н.В; коллективам лабораторий ОМЭАИ за техническую поддержку при проведении отбора проб окружающей среды и спектрометрического анализа.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ВОПРОСА ИССЛЕДОВАНИЙ 1.1. Источники и механизмы поступления трития в окружающую среду

Тритий является радиоактивным изотопом водорода, который образуется в природной среде. Его поведение в окружающей среде похоже на поведение водорода. Ядро трития состоит из одного протона и двух нейтронов. В лабораторных условиях получены и другие короткоживущие радиоизотопы водорода (4Н и 7Н) [34, 54, 64, 65]. Тритий - чистый бета-излучатель с периодом полураспада 12,32 года, максимальная энергия 18 кэВ и средняя энергия 5,7 кэВ [31, 71, 87, 89]. При радиоактивном распаде трития образуется стабильный дочерний продукт 3Не:

3 И^ 3Ив + + Энергия, (1)

В гидрологии и океанографии концентрация трития обычно приводится как Ти (тритиевая единица), что эквивалентно концентрации 10-18. Кроме этого, используется и другая величина активности в Бк (Беккерель), также относящаяся к Ти:

1Ти = 0,118 Бк/л воды = 3,19 пКи/л;

1 Бк/л = 8,47 Ти.

Изотопы водорода легко объединяются с кислородом в атмосфере с образованием молекул воды и хорошо смешиваются с водной средой, присутствующей в атмосфере и на поверхности Земли. Тритий, радиоактивный изотоп водорода, образуется в природной среде естественным путем при взаимодействии космических лучей из космоса, а также производится в ускорителях частиц, ядерных реакторах и при испытаниях ядерного оружия.

Не смотря на различие в атомных массах, тритий и водород могут иметь одинаковую химическую форму. Наиболее распространенными формами нахождения трития в атмосфере являются тритированный водородный газ (НТ) и тритированная вода (НТО). Когда тритий объединяется органическими

молекулами, это приводит к образованию органически-связанного трития (ОВТ). Так как OBT не участвует в атмосферных процессах, поэтому в дальнейшем эта форма трития не рассматривается. Тритированный метан (CH3T) присутствует в атмосфере, но в очень малых количествах. 1.1.1. Природный тритий

Природный тритий образуется в результате взаимодействия протонов и нейтронов космического излучения с газами (азот, кислород и аргон) в верхних слоях атмосферы [44]. Приблизительно 2/3 трития природного происхождения образуется в стратосфере, оставшаяся 1/3 часть трития образуется в литосфере и гидросфере на поверхности земли [87]. Кроме этого, некоторое количество трития образуется за пределами земли и поступает в атмосферу с космическим излучением и солнечны ветром [87]. Наибольшее количество трития, содержащегося в окружающей среде, находится в тритированной воде (КТО), в жидкой и газообразной форме.

Одной из основных реакций образования природного трития является реакция взаимодействия быстрых нейтронов (> 4 МэВ) и атмосферного азота [91]:

1 м+^Че+Зн, (2)

Скорость образования природного трития на поверхности земли приблизительно составляет 0,1^1,3 атом/(см2-с), при наиболее вероятном значении 0,5^1,0 атом/(см2-с) [38].

Небольшая часть трития может также образовываться в стратосфере внеземного происхождения, это прежде всего связано с мощными протонными выбросами от солнца и звезд галактик. В результате мощных выбросов быстрых нейтронов излучения образуется приблизительно в 10 раз больше трития, чем образовалось при нормальных естественных условиях [53].

Незначительное количество трития может также образовываться через реакцию медленными нейтронами ядер лития (6Ы) в океане и литосфере, при нейтронном облучении дейтерия и взаимодействии нейтронов деления с материалами земной коры [61]. Результатом этих процессов взаимодействия

является образование трития 10-3 атом/(см2-с) в литосфере и 10-6 атом/(см2-с) в гидросфере [53]. Предполагается, что изменения процессов в экосистеме, таких как, климатические изменения, могу влиять на количество образования трития в атмосфере, литосфере и гидросфере.

Различные естественные процессы природного характера, происходящие до начала проведения испытаний ядерного оружия, привели к общему содержанию трития на земле в количестве 2,65 кг, что приблизительно оставляет 9,6-105 ТБк [76, 92]. Таким образом, даже при сравнительно небольшом периоде полураспада трития (12,3 года) и его незначительной распространенности в природе, тритий все равно накопился в достаточно больших количествах [71]. 1.1.2. Техногенный тритий и механизмы его образования

Тритий техногенного происхождения образуются в результате производственной деятельности человека: глобальные выпадения от ядерных испытаний, добыча полезных ископаемых, переработка ядерного топлива, коммерческое использование в медицинской диагностике, радиофармацефтике. Кроме этого, в бытовом применении тритий широко используется в люминесцентных красках и знаках, само-люминесценция в самолетах, огни на взлетно-посадочной полосе, а также в средствах измерений, наручные часы [55].

Локальное повышение трития в объектах природной среды наблюдается в районах расположения крупных ядерно-энергетических объектов, в том числе вокруг АЭС [48, 90]. Отдельно стоит выделить ряд реакторных экспериментальных исследований с тритием, в ходе которых осуществляется специальное производство трития для решения проблем выбора материалов для оболочек термоядерных реакторов [32, 56, 63, 68]. В то же время основное поступление трития в окружающую среду началось с началом испытания ядерного оружия.

Испытания ядерного оружия.

За период испытания ядерного оружия проведено большое количество ядерных взрывов, как для военного назначения, так и для гражданских нужд. Испытания проводились в различных средах: в атмосфере, над поверхностью

земли и океанов, подземные и подводные взрывы. Атмосферные испытания проводились на различных высотах (воздушные взрывы) и непосредственно на поверхности земли (наземные взрывы). Подземные ядерные испытания проводились на различных глубинах почвы, в скважинах, а также и в горных выработках - штольнях. Подводные взрывы проводились на различных глубинах от водной поверхности.

С 1945 года началось проведение ядерных испытаний в атмосфере. Количество наработанного техногенного трития значительно превысило образовавшийся естественным путем, природный тритий, особенно в период с 1954 по 1958 и 1961-1962 гг. В этот период было проведено несколько серий испытаний с большой мощностью [87]. Активность трития, образовавшегося в результате атмосферных ядерных испытаний, ориентировочно определена по результатам теоретического расчета архивных данных, а также с использованием измерений проб окружающей среды. Количество наработанного трития зависит от характеристик устройства, характеристик места проведения ядерного испытания, а также от типа реакции, синтез или деление [76].

Образовавшийся при ядерном взрыве тритий, почти полностью превращается в тритиевую воду (НТО), которая затем смешивается с природной средой, как описано в уравнении (3) [87]:

нт + н2о ^ НТО + н2, (3)

В работе [92] проведена расчетная оценка общего количества образовавшегося трития для каждого зарегистрированного атмосферного испытания, в период с 1945 по 1978 годы. Данные, собранные за этот период, включали выбросы трития в результате проведения 422 ядерных испытаний в атмосфере, с кумулятивными выходами деления - 217 мегатонн и синтеза - 328 мегатонн. Что соответствует расчетным выходам 2,6-1013 Бк трития на мегатонну (для взрывов деления) и 7,4-1017 Бк трития на мегатонну (для синтеза). Суммарная активность трития, образовавшегося после проведения атмосферных испытаний, составила 2,4 -1020 Бк [75].

Аналогичные исследования и расчеты проведены на сети мониторинговых станций МАГАТЭ. На основании проведенных исследований содержания трития в атмосферных осадках, рассчитано общее количество трития от испытаний ядерного оружия, которое составило 1,7-1020 Бк [80]. Расчеты также были проведены на различных вертикальных профилях океана, общее количество трития составляет от 1,2-1020 Бк до 2,4-1020 Бк [88]. На основе проведенных расчетов установлено, что общее количество образовавшегося трития, в результате атмосферных испытаний ядерного оружия до 1976 года, составляет 1,7 1020 Бк.

Как правило, разделение радиоактивных выбросов между стратосферой и тропосферой варьирует в зависимости от высоты и широты радиоактивного облака, мощности взрыва [74]. На малой высоте подрыва возникает существенное увлечение доли водяного пара в окружающей атмосфере посредством восходящего потока воздуха, который образуется в результате ядерного взрыва. При этом, тропопауза служит холодной ловушкой, предотвращая проникновение большей части водяного пара в стратосферу. Частицы льда, образовавшиеся на тропопаузе, затем быстро возвращаются в тропосферу. При высотных термоядерных взрывах, тритий поступает непосредственно в стратосферу, где процессы смешивания замедляются [40, 61, 69].

При наземном ядерном взрыве, приблизительно 20% радионуклидов, высвобождаемых в атмосферу, поступают в стратосферу, тогда как при ядерном взрыве на поверхности воды, примерно 80% радионуклидов достигают стратосферы [40]. Тритий, находящийся в стратосфере, медленно поступает в тропосферу (от 1 года до 10 лет), после этого, тритированные водяные пары разбавляются и вымываются из тропосферы с осадками [36].

Перемещение воздушных масс и радиоактивных выбросов из стратосферы в тропосферу возникает из-за действия турбулентной диффузии, вызванной потоками горизонтальной циркуляции, которые приводят к сезонным изменениям содержания трития в осадках [40]. Очень быстрые струйные потоки, особенно в субтропических районах, способствуют быстрому перемещению потоков между

севером и югом в стратосфере [69]. Эти струйные потоки достигают максимальной интенсивности в конце зимы и весной, что приводит к сезонным колебаниям выпадений трития, причем максимальные значения происходят в средних широтах в течение весны и раннего лета, когда тритий вымывается из стратосферы в тропосферу [70]. В частности, было подсчитано, что примерно половина трития, возникающего в результате взрыва термоядерных устройств, попадает в зону между 30° и 50° широтами [70].

После поступления трития в тропосферу вертикальное перемешивание приводит к быстрому вымыванию трития с осадками из тропосферы (приблизительно от 21 до 40 дней), по сравнению со временем нахождения трития в стратосфере [50]. Перемещение трития может также происходить путем турбулентной диффузии, скорость которой зависит от движения воздуха, скорости испарения над водными объектами, а также от относительной влажности воздуха [50, 51].

При проведении подземных ядерные взрывов образуются котловые полости, в которых содержится значительные количества трития, в основном в виде тритированной воды. При испытании в скважинах, эти котловые полости могут подмываться грунтовыми водами, что приводит к загрязнению подземных вод [82], а в ряде случаев, поверхностных вод [4].

При испытании в горных выработках - штольнях, привело к существенной деформации массива горных пород с образованием многочисленных зон дробления, провальных воронок и зияющих трещин. В результате чего значительно увеличилась проницаемость горных пород, что способствовало усилению нисходящей фильтрации и частичному переводу поверхностного водотока в подземный. Таким образом, после проведения ядерных взрывов в горном массиве Дегелен образовался совершенно новый тип подземных вод, объединяющий потоки трещинно-жильных и трещинных вод зоны фильтрации атмосферных осадков, в дальнейшем - штольневые воды [22, 14].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Турченко Денис Владимирович, 2025 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Актуальные вопросы радиоэкологии Казахстана. Выпуск 5. Оптимизация исследований территорий Семипалатинского испытательного полигона с целью их передачи в хозяйственный оборот / под рук. Лукашенко С.Н. - Павлодар: Дом печати, 2015.- 48-94 с. ISBN 978-601-7112-99-8.

2. Айдарханов А.О. Состояние экосистемы р. Шаган и основные механизмы его формирования / А.О. Айдарханов, С.Н. Лукашенко, С.Б. Субботин, В.И. Эдомин, С.В. Генова, А.В. Топорова, Н.В. Ларионова, Е.Ю. Пестов // Актуальные вопросы радиоэкологии Казахстана [Сборник трудов Института радиационной безопасности и экологии за 2007-2009 гг.]/ под рук. Лукашенко С.Н. - Вып. 2. -Павлодар: Дом печати, 2010. - С. 528. - ISBN 978-601-7112-32-5.

3. Актаев М.Р., Распределение микро- и макрокомпонентов и искуственных радионуклидов в водной толще «Атомного» озера / М.Р. Актаев, С.Н. Лукашенко, А.О. Айдарханов, И.В. Токарев // Актуальные вопросы радиоэкологии Казахстана / под ред. Э.Г. Батырбекова, С.Н. Лукашенко. - Павлодар: Дом печати, 2017. Вып. 6. Т.1: Сб. тр. ИРБЭ Нац. ядер. центра РК за 2014-2016 гг. - с. 219-233, ISBN 978601-7844-53-0.

4. Актаев М.Р., Характер загрязнения тритием вод р. Шаган в районе «Атомного» озера / М.Р. Актаев, С.Н. Лукашенко, А.О. Айдарханов, О.Н. Ляхова // Актуальные вопросы радиоэкологии Казахстана / под ред. Э.Г. Батырбекова, С.Н. Лукашенко. - Павлодар: Дом печати, 2017. Вып. 6. Т.1: Сб. тр. ИРБЭ Нац. ядер. центра РК за 2014-2016 гг. - с. 202-207, ISBN 978-601-7844-53-0.

5. Акчурин И.А. Семипалатинский ядерный полигон. Создание становление, деятельность / И.А. Акчурин. - М.: «Голден-Би», 2007. - 258с.

6. Егоров Ю.А. «Тритий в природно - техногенной среде» АЭС - окружающая среда. Журнал «Региональная экология» N1-2, 2002, с 13.

7. Есимбеков А.Ж., Определение и локализация каналов поступления трития в воды реки Шаган / А.Ж. Есимбеков, А.О. Айдарханов, М.Р. Актаев, А.В. Дроздов

// Актуальные вопросы радиоэкологии Казахстана [Сборник трудов Национального Ядерного Центра Республики Казахстан за 2011 - 2012 гг.] / под рук. Лукашенко С.Н. - Вып. 4. - Том 2. - Павлодар: Дом печати, 2013. -с. 25-40. -ISBN 978-601-7112-52-3.

8. Иваницкая М.В., Малофеева А.И. Источники поступления трития в окружающую среду // Тритий - это опасно. Челябинск, 2001. С. 22-29.

9. Информационный бюллетень. - Спецвыпуск. - 1993.

10. Комплексное изучение миграции радионуклидов в экосистемах различных ландшафтов Семипалатинского полигона, подвергшихся ядерным испытаниям разного характера: отчет о НИР (заключительный) за 2014 гг. / Институт радиационной безопасности и экологии НЯЦ РК (ИРБЭ НЯЦ РК); рук. С.Н. Лукашенко, А.В. Паницкий, А.О. Айдарханов - Курчатов: ИРБЭ НЯЦ РК, 2014.92 с. - № ГР 0112РК00543 - Инв. № 0214РК02967.

11. Ларионова Н.В. Исследование возможности использования растений в качестве показателей содержания трития в грунтовых водах / Н.В. Ларионова, С.Н. Лукашенко, С.Б. Субботин, О.Н. Ляхова, А.О. Айдарханов, Л.В. Бахтин // Вестник НЯЦ РК. - 2009. - Вып. 2. - С. 18-25.

12. Ларионова Н.В. Разработка и применение метода оценки загрязнения тритием грунтовых вод по его содержанию в растительном покрове / Н.В. Ларионова, О.Н. Ляхова, А.О. Айдарханов, С.Б. Субботин, С.Н. Лукашенко // Актуальные вопросы радиоэкологии Казахстана [Сборник трудов Института радиационной безопасности и экологии за 2007 - 2009гг.] / под рук. Лукашенко С.Н. - Вып. 2. -Павлодар: Дом печати, 2010. - С. 321-330. - ISBN 978-601- 7112-28-8. 43.

13. Ляхова О.Н. К вопросу о путях миграции трития за пределы бывшей испытательной площадки «Дегелен» / О.Н. Ляхова, Н.В. Ларионова, С.Н. Лукашенко, А.О. Айдарханов, Е.В. Спирин // Радиация и риск. Бюллетень Национального радиационно-эпидемиологического регистра. - 2014. - № 1 - С. 97-105.

14. Ляхова О.Н. Механизмы формирования тритиевого загрязнения воздушного бассейна в пределах горного массива Дегелен / О.Н. Ляхова, С.Н. Лукашенко, Н.В

Ларионова // [Сборник трудов Института радиационной безопасности и экологии за 2007 - 2009гг.] / под рук. Лукашенко С.Н. - Вып. 2. - Павлодар: Дом печати, 2010. - С. 331-354.: ил.- Библиогр.: с. 224-231. - ISBN 978-601-7112-28-8.

15. Ляхова О.Н., Сравнительная оценка основных источников поступления трития в воздушную среду на территории СИП / О.Н. Ляхова, С.Н. Лукашенко, Н.В. Ларионова, Ю.Ю. Яковенко, Е.С. Тур // Актуальные вопросы радиоэкологии Казахстана [Сборник трудов Национального Ядерного Центра Республики Казахстан за 2011 - 2012 гг.] / под рук. Лукашенко С.Н. - Вып. 4. - Том 2. -Павлодар: Дом печати, 2013. -с. 85-104. - ISBN 978-601-7112-52-3.

16. Методы измерения трития: рекомендации Нац. ком. по радиац. защите и измерениям (НКРЗ) США / под ред. Ю. В. Сивинцева; перевод с англ. М. И. Рохлина и Г. М. Рохлина. - М. : Атомиздат, 1978. - 94 с.

17. Отчет о научно-технической деятельности Института радиационной безопасности и экологии НЯЦ РК, выполненной по РЦНТП «Развитие атомной энергетики в Казахстане» за 2001г.: отчет о НТД (информационный) / Институт радиационной безопасности и экологии НЯЦ РК (ИРБЭ НЯЦ РК); рук. Птицкая Л. Д. - Курчатов: ИРБЭ НЯЦ РК, 2001. - С.77.

18. Паницкий А.В. Характерные особенности радиоэкологического состояния экосистем водотоков из штолен горного массива Дегелен / Паницкий А.В., Р.Ю. Магашева, С.Н. Лукашенко // Вестник НЯЦ РК, выпуск 2, июнь 2010, С. 93-102.

19. Разработка основ и выбор технологий ликвидации поверхностного загрязнения и способов ограничения вторичного загрязнения территории Семипалатинского испытательного полигона: отчет заключительный по проекту МНТЦ K-337. - Алматы: ИЯФ НЯЦ РК, 2001-2003.

20. Раимканова А.М., Исследование выщелачивания техногенных радионуклидов из грунта зоны навала «Атомного» озера / А.М. Раимканова, А.К. Айдарханова, С.Н. Лукашенко // Актуальные вопросы радиоэкологии Казахстана / под ред. Э.Г. Батырбекова, С.Н. Лукашенко. - Павлодар: Дом печати, 2017. Вып. 6. Т.1: Сб. тр. ИРБЭ Нац. ядер. центра РК за 2014-2016 гг. - с. 233-239, ISBN 978-601-7844-53-0.

21. Романенко В.В., Исследования протекания процессов газификации в местах проведения ПЯВ / В.В. Романенко, С.Б. Субботин, Л.В. Чернова // Актуальные вопросы радиоэкологии Казахстана [Сборник трудов Национального Ядерного Центра Республики Казахстан за 2011 - 2012 гг.] / под рук. Лукашенко С.Н. -Вып. 4. - Том 2. - Павлодар: Дом печати, 2013. -с. 335-348. - ISBN 978-601-711252-3.

22. Субботин С. Б. Подземная миграция искусственных радионуклидов за пределы горного массива "Дегелен" / С. Б. Субботин, С. Н. Лукашенко // Актуальные вопросы радиоэкологии Казахстана: сб. тр. Института радиационной безопасности и экологии за 2007-2009 гг. - Павлодар: Дом печати, 2010. - Вып. 2.

- С. 103-156.

23. Субботин С.Б., Современное радиоэкологическое состояние окружающей среды на испытательной площадке СИП «Сары-Узень» / С.Б. Субботин, Ю.Г. Стрильчук, Е.А. Новикова, В.В. Романенко, Е.Ю. Пестов, Л.В. Бахтин // Актуальные вопросы радиоэкологии Казахстана [Сборник трудов Национального Ядерного Центра Республики Казахстан за 2011 - 2012 гг.] / под рук. Лукашенко С.Н. - Вып. 4. - Том 1. - Павлодар: Дом печати, 2013. -с. 117-188. - ISBN 978-6017112-52-3.

24. Субботин С.Б., Радиологическое состояние территории угольного месторождения «Каражыра» / С.Б. Субботин, С.Н. Лукашенко, А.О. Айдарханов, В.В. Романенко // Актуальные вопросы радиоэкологии Казахстана [Сборник трудов Национального ядерного центра Республики Казахстан за 2010 г.] / под рук. Лукашенко С.Н. - Т. 1. - Вып. 3. - Павлодар: Дом печати, 2011. - С. 289-331.

- ISBN 978-601-7112-52-3.

25. Субботин С.Б. Выявление путей миграции техногенных радионуклидов за пределы испытательной площадки «Балапан» / С.Б. Субботин, С.Н. Лукашенко, В.В. Романенко // Актуальные вопросы радиоэкологии Казахстана [Сборник трудов Национального ядерного центра Республики Казахстан за 2010 г.]/ под рук. Лукашенко С.Н. - Т. 2. - Вып. 3. - Павлодар: Дом печати, 2011. - С. 161-232.

- ISBN 978-601-7112-53-0.

26. Тимонова Л.В., Исследование содержания трития в почве в местах проведения ядерных испытаний на территории Семипалатинского испытательного полигона / Л.В. Тимонова, О.Н. Ляхова, С.Н. Лукашенко, А.О. Айдарханов // Актуальные вопросы радиоэкологии Казахстана / под ред. Э.Г. Батырбекова, С.Н. Лукашенко. - Павлодар: Дом печати, 2017. Вып. 6. Т.1: Сб. тр. ИРБЭ Нац. ядер. центра РК за 2014-2016 гг. - с. 190-201, ISBN 978-601-7844-53-0.

27. Турченко Д.В., Лукашенко С.Н., Айдарханов А.О., Ляхова О.Н., «Исследование содержания трития в снежном покрове в местах проведения подземных ядерных взрывов» //Радиационная биология. Радиоэкология. 2018 г, том 58, № 2, с. 174-182.

28. Чеботина М.Я., Николин О.А. Радиоэкологические исследования трития в Уральском регионе. Екатеринбург: УрО РАН, 2005. ISBN 5-7691-1519-Х.

29. Ядерные испытания СССР [Технологии ядерных испытаний СССР. Воздействие на окружающую среду. Меры по обеспечению безопасности. Ядерные полигоны и площадки] / Рук. В.Н. Михайлов, В.В. Адушкин, И.А. Андрюшин [и др.]. -Т.2. - М.: МСФАЭ,1997. - 302 с.: ил. - ISBN 56700-125-4. -Инв. 30805.

30. Abrol, V. 1990. Estimation of washout of tritiated water (HTO) effluent by raindrops. Bull. Rad. Prot. 13:23-66.

31. Antonova EV, Antonov KL, Vasyanovich ME, Panchenko SV, 2022. Tritium from the molecule to the biosphere. Russian Journal of Ecology. Vol. 53. 253-284. https://doi.org/10.1134/S1067413622040038.

32. Askerbekov S., Kenzhina I., Kulsartov T., Chikhray Y., Tazhibayeva I., Ponkratov Y., Gordienko Y., Zaurbekova Z., Gabdullin M., Kadyrzhanov K., Nesterov E. Analysis of reactor experiments to study the transfer processes of generated tritium in lithium cps (capillary-porous system). - International Journal of Hydrogen Energy. - №11. - Vol. 47. - 2022. - P. 7368-7378. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2021.03.163.

33. ASTM, 1995. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 19th Edition, pp. 7-39-7-41.

34. Audi G. and Wapstra A.H. The 1995 update to the atomic mass evaluation by, Nuclear Physics A595(4): 409-480.

35. Barrett, E.W. and L. Huebner. 1960. Atmospheric Tritium Analysis, Technical Progress Report No. 2, USAEC Report AECU-4739, University of Chicago.

36. Barrett, E.W. and L. Huebner. 1961. Atmospheric Tritium Analysis. Technical Progress Report No. 3, USAEC Report TID-14425, University of Chicago.

37. Barry, P.J. 1964. Some recent experiments on transfer of radioactive tracers from air to natural surfaces. AECL Report, AECL-2045, Chalk River, Ontario.

38. Begemann, F. 1958. New Measurements on the World-Wide Distribution of Natural and Artificially Produced Tritium, in Proceedings of the Second United Nations International Conference on Peaceful Atom of Atomic Energy, Geneva. 18: 545-550.

39. Bennett, B.G. 1978. Environmental aspects of americium. EML-348.

40. Bibron, R. 1965. Detection of Atmospheric Tritium by Scintillation: Variations in Its Concentration in France, French Report CEA-R-2629.

41. Blomeke, J.O. 1964. Management of Fission Product Tritium in Fuel Processing Wastes, USAEC Report ORNL-TM-851, Oak Ridge National Laboratory.

42. Brown, T.A., and Mills, P.C., 1995, Well-construction, hydrogeologic, and ground water-quality data in the vicinity of Belvidere, Boone County, Illinois: U.S. Geological Survey Open-File Report 94-515, 34 p.

43. Bunnenberg, C. Feinhals, J., and Wiener, B. (1986). Differences in the Behaviour of HTO and H2O in Soil after Condensation from the Atmosphere and Conversion of HT to HTO and OBT in Soil Relative to Moisture Content and Pore Volume. Rad. Protect. Dosim. 16 No. 1-2: 83-87.

44. Casaletto, G.J., L.H. Gevantman, and J.B. Nash. 1962. The Self-Radiation Oxidation of Tritium in Oxygen and Air. Report USNRDLTR-565, Naval Radiological Defense Laboratory.

45. Chamberlain, A. C. and A. E. J. Eggleton. 1964. Washout of Tritiated Water Vapour by Rain. Int J. Air Water Pollut., 8: 135-149.

46. Chouhan, S.L. and P. A. Davis (2001). Testing the Atmospheric Dispersion Model of CSA N288.1 with Site-Specific Data. AECL-12099. Atomic Energy of Canada Limited.

47. Davis, P., F. S. Spencer and B.D. Amiro. 1997. Evolution of HTO concentrations in soil, vegetation and air during an experimental chronic HT release. Fusion Technol. 28: 833-839.

48. Desyatov, D.D. and Ekidin, A.A., Valuation of tritium's entry into the environment from nuclear power plants' emissions, Biosfernaya Sovmestimost: Chel., Reg., Tekhnol., 2018, no. 1, pp. 88-96.

49. EcoMetrix. 2008. Comprehensive Report - Groundwater Studies at the SRB Technologies Facility, Pembroke, ON.

50. Engelke, M.J. and E.A. Hemis, Jr. 1962. A Study of the Diffusion and Mixing of Tritium Gas in Air, USAEC Report LA-2671, Los Alamos Scientific Laboratory.

51. Eriksson, E. 1965. An account of the major pulses of tritium and their effects in the atmosphere. Tellus, 17: 118-130.

52. Estournel, R. 1962. Presence de tritium dans Ies Circuits de refroidissement des reacteurs G2 et G3, French Report CEA-2205.

53. Fireman, E.L. 1953. Measurement of the (n, H3) cross section in nitrogen and its relationship to the tritium produced in the atmosphere. Phys. Rev., 91: 922-926.

54. Friedlander G., Kennedy J.W., Macias E.S. and Miller J.M. Nuclear and Radiochemistry, 3rd Edition. Wiley Publishing: New York.

55. Galeriu, D., R. Heling and A. Melintesc, 2005. The dynamics of tritium including OBT in the aquatic food chain. Fusion Sci. Technol., 48(1): 779-82.

56. Gordienko Y., Ponkratov Y., Kulsartov T., Tazhibayeva I., Zaurbekova Z., Koyanbayev Y., Chikhray Y., Kenzhina I. Research Facilities of IAE NNC RK (Kurchatov) for Investigations of Tritium Interaction with Structural Materials of Fusion Reactors. - Fusion Science and Technology. - №6. - Vol. 76. - 2020. - P. 703709. https://doi.org/10.1080/15361055.2020.1777667.

57. Gratwohl, G. 1973. Erzeugung und Freisetzung von Tritium durch Reaktoren und Wiederaufarbeitungsanlagen und die voraussichtliche radiologische Belastung bis zum Jahr 2000. Kernforschungszentrum Karlsruhe report KFF-Ext. 4/73-36.

58. Gulden, W. and W. Raskob. 1992. Accidental tritium doses based on realistic modeling. Fusion Technology 21: 536-543.

59. Haney, W.A. 1964. Fission-product tritium in fuel-processing waste. Nucl. Safety, 4: 399-402.

60. ISO 9698:1989: Качество воды - метод сцинтилляционного счета. Международный стандарт ISO 9698:1989 (E). - Введ.1989-12-01.- Москва: ВЦП НТЛИД, 1990. - 17 с. - Инв. № Т-1008.

61. Jacobs, D.G. 1968. Sources of Tritium and its Behaviour upon Release to the Environment. AEC Critical Review Series. TID-24635.

62. Jones, G.C. 2007. PWR tritium issues. 8th International Conference on Tritium Science and Technology. 16-21 September 2007. Rochester, New York.

63. Kalinowski, Martin B. and L.C. Colschen. 1995. International control of tritium to prevent horizontal proliferation and to foster nuclear disarmament. Science and Global Security. 5: 131-203.

64. Kelley J.H. and Tilley D.R. TUNL nuclear data evaluation project. Nuclear Physics A474, 1.

65. Kinsey 39R.R. The NUDAT/PCNUDAT Program for Nuclear Data, Proceedings of the 9th International Symposium of Capture-Gamma Ray Spectroscopy and Related Topics, Budapest, Hungary. Data extracted from NUDAT database Jan. 14/1999.

66. Konig, L.A., K.G. Langguth, Pagliosa, G. Papadopoulos, A. Radziwill, A. Schulte and S. Strack. 1984. Radiookologische Studien der Auswirkungen von Tritiumemissionen am Beispiel des KfK. Report KfK 3715, Forschungszentrum Karlsruhe, Karlsruhe, Germany.

67. Kouts, H. and J. Long. 1973. Tritium production in nuclear reactors in tritium. (A.A. Moghissi and M.W. Carter, eds.). Messenger Graphics. Las Vegas, Nevada. p. 38-45.

68. Kulsartov T., Kenzhin Y., Knitter R., Kizane G., Chikhray Y., Shaimerdenov 2A., Askerbekov S., Akhanov A., Kenzhina I., Zaurbekova Z., Zarins A., Sairanbayev D.,

Gordienko Y., Ponkratov Y. Investigation of hydrogen and deuterium impact on the release of tritium from two-phase lithium ceramics under reactor irradiation. - Nuclear Materials and Energy. - Vol. 30. - 2022. - №. 101115. https://doi.org/10.1016/j.nme.2022.101115.

69. Libby, W.F. 1958. Radioactive fallout. Proc. Nut. Acad. Sci. U. S., 44: 800-820.

70. Libby, W.F. 1963. Moratorium tritium geophysics, J. Geophys. Res., 68: 44854494.

71. Lucas, L.L. and Unterweger M.P., 2000, Comprehensive review and critical evaluation of the half-life of tritium. J. Res. Natl. Inst. Stand. Technol., 105: 541-549.

72. Lyakhova O.N. Tritium as an indicator of venues for nuclear tests / O.N. Lyakhova, S.N. Lukashenko, N. V. Larionova, S. B. Subbotin S.I. Mulgin, S. V. Zhadanov // Journal of Environmental Radioactivity. - 2013. - Vol. 124. - P. 13-21.

73. MarcoAntonio P.V. Moraes, 2002, Tritium concentration analysis in environmental water samples of centro nuclear ARAMAR (CTMSP—Brazil). Radiation Measurements 35 (2002) 333-337.

74. Martell, E. A. 1963. On the inventory of artificial tritium and its occurrence in atmospheric methane, J. Geophys. Res., 68: 3759-3769.

75. Miskel, J.A. 1973. Production of tritium by nuclear weapons. In: Tritium (A.A. Moghissi and M.W. Carter, eds.). Messenger Graphics. Phoenix and Las Vegas. p. 7985.

76. NCRP. 1979. Tritium in the Environment. NCRP No. 62. National Council on Radiation Protection and Measurements.

77. Roether, W. 1967. Estimating the tritium input to groundwater from wine samples: Groundwater and direct run-off contribution to Central European surface waters. In: Isotopes in Hydrology . International Atomic Ener gy Agency, Vienna, pp. 73-79.

78. Paunescu N, Cotarlea M, Galerie D, Margineanu R, Mocanu N, Evaluation of environmental tritium level in preoperational period of Cernavoda CANDU nuclear power plant, 1999, J. Radioanal. Nucl. Chem., 239, 465.

79. Sasaki, M., H. Kimura, H. Kudou and T. Kudou. 2000. Concentration of tritium in water vapor and precipitation on Mt. Hakkoda. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 243: 299-303.

80. Schell, W.R., S. Sauzay and B.R. Payne. 1974. World distribution of environmental tritium. In: Physical Behaviour of Radioactive Contaminants in the Atmosphere. IAEA/STI/PUBI3451, IAEA, Vienna, p. 374-385.

81. Smith, J.M. and R.S. Gilbert. 1973. Tritium experience in boiling water reactors. in tritium (A.A. Moghissi and M.W. Carter, eds.). Messenger Graphics. Las Vegas, Nevada. p. 57-68.

82. Stead, F. W. 1963. Tritium distribution in ground water around large underground fusion explosions. Science 142: 1163-1165.

83. Tadmor, J. 1973. Deposition of 85Kr and tritium released from a nuclear fuel reprocessing plant. Health Phys. 24: 30-43.

84. Trevorrow, L.E., B.J. Kullen and R.L. Jarry and M.J. Steindler. 1974. Tritium and noble gas fission products in the nuclear fuel cycle. I. Reactors. ANL-8102.

85. Turchenko D.V. Identification of tritium-contaminated areas using a tritium survey on the snow cover, the case of Semipalatinsk test site / D.V. Turchenko, L.V. Timonova, P. Ye Krivitskiy, A.K. Aidarkhanova, M.T. Abisheva, A.O. Aidarkhanov // Journal of Environmental Radioactivity. - 2024. V 278. - 107487. https://doi.org/10.1016/jjenvrad.2024.107487.

86. Turchenko D.V. Studying of tritium content in snowpack of Degelen mountain range / D.V. Turchenko, S.N. Lukashenko, A.O. Aidarkhanov, O.N. Lyakhova // Journal of Environmental Radioactivity. - 2014. V 132. - P. 115-120. https://doi.org/10.1016/jjenvrad.2014.01.017.

87. UN, ILO and WHO (United Nations, International Labour Organisation and World Health Organization), 1983. Environmental health criteria for selected radionuclides. Environmental Health Criteria 25. ISBN 92 4 154085 0.

88. UNSCEAR (United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation). 1977. United Nations. Sources and Ef fects of Ionizing Radiation. United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation 1977 Report to the

General Assembly, with annexes. United Nations sales publication no. E.77.IX.I. New York.

89. Unterweger M.P., Coursey B.M., Schima F.J. and Mann W.B. Preparation and Calibration of the 1978 National Bureau of Standards Tritiated-water Standards. Int. J. Appl. Radiat. Isot., 31: 611-614.

90. Vasyanovich, M.E., Ekidin, A.A., Vasilyev, A.V., et al., Determination of radionuclide composition of the Russian NPPs atmospheric releases and dose assessment to population, J. Environ. Radioact., 2019, vol. 208-209, art. ID 106006.

91. Young, P.G. and D.G. Foster, Jr. 1972. An evaluation of the neutron and gamma-ray production cross sections for nitrogen. Los Alamos Scientific Laboratory, LA-4725 (ENDF-173), UC-34.

92. Zerriffi, H., 1996. Tritium: The environmental, health, budgetary, and strategic effects of the Department of Energy's decision to produce tritium. Institute for Energy and Environmental Research (IEEE) Technical Report, http: //www.ieer. org/reports/tritium.html.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Результаты содержания трития в снежном покрове на ручье Карабулак (П11) площадки «Дегелен»

Точка отбора Слой снега Концентрация трития в снежном покрове, Бк/л

Левая сторона русла Центр русла Правая сторона русла

200 м. 150 м. 100 м. 50 м. 50 м. 100 м. 150 м. 200 м. 300 м.

П11, Март 2011 поверхностный <13 <13 50±5 25±2 750±70 750±70 2500±200 30±3 20±2 -

приземный - - 250±20 60±6 - 1500±100 7500±700 200±20 1000±100 -

П11, Декабрь 2011 поверхностный - 25±2 25±2 <12 <13 <12 <12 <12 25±2 <13

приземный - - - - 45±4 120±10 - - - -

П11, Январь 2012 поверхностный - <12 40±4 60±6 150±10 40±4 500±50 <12 100±10 <12

промежуточный - - - - - - - 55±5 - -

приземный - - - - 1000±100 300±30 - 200±20 - -

П11, Март 2012 поверхностный - <12 120±10 20±2 25±2 <12 20±2 <12 230 <12

приземный - <12 - - 800±80 85±8 700±70 280±30 - -

Результаты содержания трития в снежном покрове на ручье Узынбулак площадки «Дегелен»

Точка отбора Слой снега Концентрация трития в снежном покрове, Бк/л

Левая сторона русла Центр русла Правая сторона русла

300 м 250 м 200 м 150 м 100 м 50 м 25 м 25 м 50 м 100 м 150 м

Март 2011 поверхностный 250±20 200±20 300±30 - - - 1000±100 10000±1000 500±50 - - -

приземный 150±10 1000±100 10000±1000 - - - 5000±500 - 1500±10 - - -

Декабрь 2011 поверхностный - - - - 70±7 80±8 140±10 - 60±6 40±4 - -

приземный - - - - 120±10 260±20 240±20 - 130±10 - - -

Январь 2012 поверхностный - - - - 100±10 200±20 15000±1000 10000 40±4 60±6 - -

приземный - - - - 550±50 2000±200 - - 15000±1000 - - -

лед - - - - - 25000 40000 50000 - - - -

Точка отбора Слой снега Концентрация трития в снежном покрове, Бк/л

Левая сторона русла Центр русла Правая сторона русла

300 м 250 м 200 м 150 м 100 м 50 м 25 м 25 м 50 м 100 м 150 м

Март 2012 поверхностный - - - 650 1100 2700 8500 45000 15000 80 70 12

приземный - - - - - - - - - - - -

Результаты содержания трития в снежном покрове на ручье Байтлес площадки «Дегелен»

Точка отбора Слой снега Концентрация трития в снежном покрове, Бк/л

Левая сторона русла Центр русла Правая сторона русла

200 м 150 м 100 м 50 м 25 м 25 м 50 м 100 м 150 м 200 м

Декабрь 2011 поверхностный - - 40±4 60±6 220±20 770±70 110±10 25±2 40±4 - -

приземный - - - - - - - - - - -

Январь 2012 поверхностный - - 60±6 100±10 4000±400 250 200 25±2 45±4 - -

промежуточный - - - - - - - 40±4 - - -

приземный - - 300±30 600±60 - 10000 1500 350±30 350±30 - -

Февраль 2012 поверхностный - - 100±10 270±20 40000±4000 35000 15000 250±20 180±10 - -

приземный - - 420±40 400±40 - - - 37±3 450±40 - -

Март 2012 поверхностный 35±3 50±5 - - - - 250±20 90±9 130±10 45±4 250±20

приземный - - - - - - - 300±30 130±10 - -

Результаты динамики содержания трития в снеге на ручьях Узынбулак и Байтлес площадки «Дегелен»

Дата отбора Точка отбора Концентрация трития в снежном покрове, Бк/л

р. Узынбулак р. Байтлес

0-10 см 10-20 см 20-30 см 0-1 см 1-3 см 3-6 см 6-10 см

2 января в русле 40±4 100±10 18000±1000 150±10 550±50 - -

50 м от русла 30±3 30±3 130±10 60±6 40±4 60±6 40±4

300 м от русла 20±2 <13 20±2 <12 <12 <12 -

21 января в русле 90±9 - - 180±10 4000±400 - -

50 м от русла 55±5 - - 30±3 60±6 80±8 50±4

300 м от русла 30±3 - - 35±3 20±2 15±1 -

26 марта в русле 45±4 500±50 - 35000±3000 - - -

Дата отбора Точка отбора Концентрация трития в снежном покрове, Бк/л

р. Узынбулак р. Байтлес

0-10 см 10-20 см 20-30 см 0-1 см 1-3 см 3-6 см 6-10 см

50 м от русла 55±5 460±40 1200±100 180±10 190±10 30±3 70±7

300 м от русла 20±2 - - <11 <12 <12 -

Результаты содержания трития в снежном покрове на профилях вдоль русла р. Шаган площадки «Балапан»

Расстояние от «Атомного озера», км Концентрация трития в снежном покрове, Бк/л

вдоль левого берега вдоль правого берега

поверхностный слой приземный слой поверхностный слой приземный слой

0,1 <12 <13 <12 -

0,3 <12 <12 <12 -

0,5 <11 <11 <12 -

0,7 <11 - <12 <12

0,9 <12 - <13 -

1,1 <12 - <13 <12

1,3 <12 <12 <13 <13

1,5 <12 - <11 <12

1,7 <11 <13 <12 <13

1,9 100±10 300±30 <12 <13

2,1 <12 <13 <12 25±2

2,3 25±2 - <12 <12

2,5 60±6 - <12 <12

2,7 <12 - <12 <12

2,9 <13 - 30±3 -

3,1 <13 - <13 -

3,3 150±10 - <12 -

3,5 350±30 - <12 -

3,7 <13 - <12 -

3,9 <12 - <13 -

4,1 <13 - <12 -

Расстояние от «Атомного озера», км Концентрация трития в снежном покрове, Бк/л

вдоль левого берега вдоль правого берега

поверхностный слой приземный слой поверхностный слой приземный слой

4,3 <13 - <12 -

4,5 <13 - 16±1 <12

4,7 <12 - 17±1 <12

4,9 <12 - 30±3 <14

5,1 <13 250±20 <12 -

5,3 <12 200±20 40±4 -

5,5 25±2 65±6 5500±500 -

5,7 25±2 45±4 85±8 -

5,9 60±6 - 300±30 30±3

6,1 75±7 - 85±8 60±6

6,3 150±10 - 80±8 75±7

6,5 150±10 - 95±9 45±45

6,7 400±40 - 70±7 -

6,9 35±3 <13 45±4 20±2

7,1 <12 <13 75±7 <14

7,3 30±3 <12 35±3 <12

7,5 30±3 <12 25±2 <12

7,7 20±2 <13 20±2 <12

7,9 25±2 - <12 <13

8,2 20±2 - 25±2 <11

8,5 <13 - <13 -

Расстояние от «Атомного озера», км Концентрация трития в снежном покрове, Бк/л

вдоль левого берега вдоль правого берега

поверхностный слой приземный слой поверхностный слой приземный слой

8,8 <12 - <12 -

9,1 <13 - <12 -

9,4 25±2 - <13 <12

9,7 <12 - <12 <11

10 <13 - <11 -

10,3 <12 - - -

10,6 <12 - - -

10,9 <12 - - -

11,2 <15 - - -

11,5 <12 - - -

11,8 30±3 - - -

Расстояние от «Атомного озера», км Концентрация трития в снежном покрове, Бк/л

вдоль левого берега вдоль правого берега

поверхностный слой приземный слой поверхностный слой приземный слой

12,1 <14 - - -

12,4 <12 - - -

12,7 <12 - - -

13 <12 - - -

13,3 <12 - - -

13,6 <11 - - -

13,9 <12 - - -

14,2 <12 - - -

14,5 35±3 - - -

14,8 <12 - - -

Результаты содержания трития в снежном покрове перпендикулярно руслу р. Шаган площадки «Балапан»

Точка отбора Слой снега Концентрация трития в снежном покрове, Бк/л

Левая сторона русла Центр русла Правая сторона русла

200 м 150 м 100 м 50 м 50 м 100 м 150 м 200 м

4,7 км от «Атомного озера» Поверхностный <11 <13 <11 <11 700±70 <12 <12 <12 <12

Приземный <12 - <13 - - - 45±4 <11 <12

5,6 км от «Атомного озера» Поверхностный <12 20±2 <13 60±6 15000±1000 100±10 150±10 30±3 20±2

Приземный <12 <12 - 30±3 - 35±3 <15 - -

6,5 км от «Атомного озера» Поверхностный <12 <12 <12 35±3 4500±400 50±5 25±2 50±5 <14

Приземный - - - <13 - 40±4 - <13 -

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Результаты содержания трития в снежном покрове на площадке «Балапан»

Точка отбора Концентрация трития в снежном покрове, Бк/л

Поверхност ный слой Приземный слой

1 4,5 ± 1,2 5,7 ± 1,5

2 7,2 ± 1,7 5,0 ± 1,3

3 4,6 ± 1,2 3,8 ± 1,0

4 7,3 ± 1,7 4,1 ± 1,1

5 3,0 ± 1,0 3,2 ± 1,0

6 3,5 ± 0,9 5,0 ± 1,2

7 4,1 ± 1,4 4,6 ± 1,4

8 5,6 ± 1,5 4,6 ± 1,4

9 2,9 ± 0,8 5,3 ± 1,5

10 6,2 ± 1,6 5,8 ± 1,5

11 3,9 ± 1,3 5,7 ± 1,5

12 6,0 ± 1,6 3,9 ± 1,3

13 5,6 ± 1,5 3,9 ± 1,3

14 9,1 ± 1,9 5,1 ± 1,5

15 5,5 ± 1,3 4,8 ± 1,2

16 13 ± 3,0 6,8 ± 1,5

17 8,4 ± 1,8 6,7 ± 1,6

18 5,6 ± 1,5 13 ± 3,0

19 7,3 ± 1,8 5,7 ± 1,3

20 7,6 ± 1,7 7,7 ± 1,9

21 8,6 ± 2,1 10 ± 2,0

22 9,0 ± 1,9 5,3 ± 1,3

Точка отбора Концентрация трития в снежном покрове, Бк/л

Поверхност ный слой Приземный слой

23 7,1 ± 1,7 7,6 ± 1,7

24 6,3 ± 1,5 3,2 ± 0,8

25 8,8 ± 1,8 12 ± 3,0

26 6,8 ± 1,8 5,7 ± 1,4

27 9,5 ± 2,0 < 2

28 5,4 ± 1,5 4,0 ± 1,0

29 12 ± 3 < 2

30 3,9 ± 1,1 6,7 ± 1,7

31 5,7 ± 1,4 3,7 ± 0,9

32 8,0 ± 1,8 17 ± 3,0

33 8,5 ± 1,9 7,1 ± 1,7

34 6,7 ± 1,7 8,2 ± 1,8

35 8,7 ± 1,8 26 ± 5,0

37 19 ± 3 16 ± 3,0

40 8,5 ± 1,8 10 ± 2,0

41 17 ± 4 6,2 ± 1,4

42 12 ± 2 5,3 ± 1,2

43 9,5 ± 1,9 3,9 ± 1,0

44 5,2 ± 1,1 < 2

45 15 ± 3 23 ± 4,0

46 7,8 ± 1,8 6,1 ± 1,4

47 18 ± 3 6,1 ± 1,6

Точка отбора Концентрация трития в снежном покрове, Бк/л

Поверхност ный слой Приземный слой

49 40 ± 6 8,2 ± 1,7

50 29 ± 5 795 ± 80

51 46 ± 7 387 ± 40

52 33 ± 5 24 ± 4,0

53 14 ± 3 10 ± 2,0

54 5,0 ± 1,5 11 ± 2,0

55 4,4 ± 1,1 < 2

56 < 2 3,9 ± 1,0

57 3,4 ± 0,8 < 2

58 3,0 ± 0,7 3,1 ± 0,7

59 7,6 ± 1,8 4,6 ± 1,1

60 < 2 3,3 ± 0,8

61 5,5 ± 1,2 3,0 ± 0,8

62 4,0 ± 1,0 3,5 ± 0,8

63 5,4 ± 1,2 4,5 ± 1,4

64 5,8 ± 1,5 7,2 ± 1,5

65 5,0 ± 1,5 13 ± 3,0

66 6,3 ± 1,3 10 ±2,0

67 12 ± 2,0 22 ± 4,0

68 37 ± 5,0 25 ± 4,0

69 4,6 ± 1,1 29 ± 5,0

70 10 ± 2,0 4,9 ± 1,2

Точка отбора Концентрация трития в снежном покрове, Бк/л

Поверхност ный слой Приземный слой

71 25 ± 4,0 13 ± 3,0

72 18 ± 3,0 40 ± 6,0

74 5,7 ± 1,2 12 ± 2,0

75 11 ± 2,0 8,3 ± 1,7

76 9,0 ± 1,8 8,7 ± 1,7

77 7,4 ± 1,5 9,2 ± 1,8

78 13 ± 2,0 17 ± 3,0

79 26 ± 4,0 12 ± 2,0

80 12 ± 2,0 14 ± 2,0

81 3,1 ± 0,7 3,7 ± 0,9

82 4,4 ± 1,0 < 2

83 3,3 ± 0,8 7,2 ± 1,6

84 5,5 ± 1,3 < 2

85 4,3 ± 1,0 6,6 ± 1,5

86 2,2 ± 0,5 < 2,0

87 < 2 4,5 ± 1,1

88 2,7 ± 0,7 2,3 ± 0,6

89 3,6 ± 0,9 < 2

90 < 2 < 2

91 < 2 < 2

92 2,1 ± 0,5 < 2

93 2,0 ± 0,5 < 2

Концентрация трития в

Точка снежном покрове, Бк/л

отбора Поверхност Приземный

ныи слои слои

94 2,7 ± 0,6 <2

95 2,6 ± 0,6 <2

96 5,2 ± 1,5 <2

97 4,2 ± 0,9 2,0 ± 0,5

98 2,6 ± 0,6 3,3 ±0,8

99 2,8 ± 0,7 3,9 ±0,9

100 4,8 ± 1,0 9,4 ± 1,9

101 10 ±2,0 12 ±2,0

102 18 ±3,0 8,1 ± 1,6

103 8,3 ± 1,7 7,9 ± 1,6

104 7,0 ± 1,5 9,2 ± 1,8

105 4,1 ±0,9 10 ±2,0

106 3,1 ±0,7 3,5 ±0,8

107 2,5 ± 0,6 4,2 ± 1,0

108 2,5 ± 0,6 3,3 ±0,8

109 2,1 ±0,5 6,1 ± 1,3

110 5,6 ± 1,2 4,8 ± 1,0

111 9,9 ± 2,0 5,4 ± 1,2

112 5,1 ± 1,1 7,2 ± 1,5

113 9,0 ± 1,8 7,4 ± 1,5

114 2,4 ± 0,6 4,6 ± 1,0

115 7,5 ± 1,5 3,7 ±0,8

116 4,1 ±0,9 3,9 ±0,9

117 4,3 ± 1,0 3,7 ±0,9

118 2,0 ± 0,5 <2

119 3,5 ±0,8 <2

120 2,8 ± 0,7 2,7 ± 0,6

Точка Концентрация трития в снежном покрове, Бк/л

отбора Поверхност ный слой Приземный слой

121 3,8 ±0,9 <2

122 2,3 ±0,6 <2

123 3,3 ±0,8 <2

124 1,9 ±0,5 <2

125 4,5 ± 1,0 <2

126 2,0 ± 0,5 <2

127 2,0 ±0,5 <2

128 4,2 ± 0,9 8,1 ± 1,9

129 3,8 ±0,9 2,7 ± 0,8

130 3,2 ±0,9 3,8 ±0,9

131 4,5 ±1,1 2,6 ±0,7

133 <2,1 <2,0

134 <2 <2,1

135 3,2 ±0,8 <2,1

136 3,8 ±0,9 4,2 ± 1,0

137 2,6 ±0,7 2,4 ±0,6

138 5,3 ± 1,3 6,9 ± 1,6

139 4,1 ± 1,0 4,6 ± 1,1

140 7,5 ± 1,6 5,7 ± 1,3

141 5,1 ± 1,2 2,5 ±0,7

142 4,6 ± 1,1 6,6 ± 1,5

143 6,8 ± 1,5 4,2 ± 1,1

144 8,5 ±1,8 10 ± 2,0

145 9,4 ±2,0 8,7 ± 1,8