РАДИОХИМИЯ, 2022, том 64, № 3, с. 248-255

УДК 623.454.836:546.42

РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ

РАДИОНУКЛИДОВ ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs В ВОДНЫХ

ИСТОЧНИКАХ ОСТРОВА ЮЖНЫЙ АРХИПЕЛАГА

НОВАЯ ЗЕМЛЯ

Ю. В. Дубасов

Радиевый институт им. В. Г. Хлопина, 194021, Санкт-Петербург, 2-й Муринский пр., д. 28

Поступила в редакцию 05.04.2021, после доработкт 07.10.2021, принята к публикации 14.10.2021

Представлены результаты мониторинга ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в водных объектах о. Южный архипелага Новая

Земля - Центрального полигона РФ, включая р. Шумилиху и прол. Маточкин Шар. За период

наблюдения с 2000 г. средняя в году концентрация ⁹⁰Sr в р. Шумилихе менялась в пределах от 2.3 до

11.4 Бк/л и за 11 лет наблюдения составила в среднем 5 ± 3.5 Бк/л. В 1993 г. были обследованы заливы

со стороны Карского моря - Абросимова, Степового, Цивольки, Ога, Седова, Благополучия и Течений и

губа Черная. В заливах, находящихся севернее прол. Маточкин Шар, концентрация ¹³⁷Cs в несколько раз

выше, чем в заливах Абросимова и Степового, вероятно, из-за того, что в «северных» заливах затоплено

твердых радиоактивных отходов (ТРО) в 5 раз больше. ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в питьевой воде основных поселков

Центрального полигона РФ на 2 порядка ниже величины уровня вмешательства.

Ключевые слова: архипелаг Новая Земля, р. Шумилиха, прол. Маточкин Шар, радионуклиды ⁹⁰Sr и

¹³⁷Cs, заливы Карского моря, донные отложения.

DOI: 10.31857/S0033831122030078, EDN: FQGJZH

ВВЕДЕНИЕ

полнитель НПО «Радиевый институт им. В.Г. Хло-

пина» выполнял радиоэкологические исследования

В период с 1964 по 1989 гг. на архипелаге Новая

и мониторинг [1]. Для этого были организованы 3

Земля, о. Южный было проведено 39 подземных

контрольных площадки площадью около 1 км² ка-

ядерных испытаний, в ходе которых было испы-

ждая для наблюдения за изменением степени за-

тано более 118 ядерных зарядов различной мощ-

грязнения и миграции радионуклидов в зависимо-

ности вплоть до 10 Мт в тротиловом эквиваленте

сти от их расположения на о. Южный в морскую

(т.э.), в целом общая мощность взрывов составила

акваторию. Затем с 1992 г. был организован радио-

~26 Мт т.э. [1-3]. Испытания проводились как в

вертикальных скважинах (6 испытаний) в южной

экологический мониторинг водной системы. На о.

части о. Южный, так и в горизонтальных выработ-

Южный в горной его северной части широко раз-

ках (штольнях) в северной части острова в горных

вита водная система, в основном это горные ручьи

массивах Лазарева и Моисеева в условиях вечной

и реки, стекающие с гор Лазарева и Моисеева. В

мерзлоты. Для оценки радиоэкологической и са-

этих массивах создано около 30 штолен, в которых

нитарно-гигиенической обстановки на Северном

проводили подземные ядерные взрывы (ПЯВ). Мо-

(теперь Центральном) полигоне РФ и в прилегаю-

ниторинг радионуклидов ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs проводили в

щих регионах после окончания ядерных испыта-

период положительных температур в водных источ-

ний в 1989 г. Постановлением СМ РСФСР № 314

никах - р. Шумилиха, являющейся основным водо-

от 17.08.90 была принята Целевая комплексная на-

учно-исследовательская программа «Регион-2». В

током горных массивов и впадающей в прол. Ма-

рамках выполнения этой программы головной ис-

точкин Шар.

248

АДИОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ РАДИОНУКЛИДОВ ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs

249

700

700 1400м

м, Хрущевой

СЕВЕРНЫЙ

оз. Питьевое 1-е

А-37

595.5

Условные обозначения

- участок расположения устьев штолен в горах Лазарева;

- участок расположения устьев штолен в горах Моисеева;

- районы проведения радиоэкологических обследований:

- места отбора проб объектов природной среды (вода, почва,

растения и др.) и изменения радиационных параметров

Рис. 1. Точки отбора проб воды из реки Шумилихи (точка 3) и прол. Маточкин Шар (точка 4) [3].

Целью исследований после прекращения ядер-

последующим осаждением радионуклидов в поле-

ных испытаний являлось изучение радиационной

вых условиях. Пробы отбирали из оз. Питьевое и

и радиоэкологической ситуации на Центральном

Наливное, р. Шумилиха и других водоемов. Также

полигоне и прогноз радиационной обстановки на

отбирали пробы морской воды из прол. Маточкин

ближайшие годы. Задачей водного мониторинга яв-

Шар. Как видно из схемы, представленной на рис. 1,

лялся ежегодный контроль в течение ~1 мес за со-

пробы воды из р. Шумилиха отбирали на удалении

держанием в р. Шумилиха оставшихся после ядер-

4 км от места ее впадения в прол. Маточкин Шар.

ных испытаний радионуклидов и изменением их

Пробы воды из прол. Маточкин Шар отбирали в

содержания, а также оценка выноса их за пределы

пос. Северный на удалении 3 км восточнее от ме-

границ полигона в прибрежные воды.

ста впадения р. Шумилиха. Это был точечный от-

бор 2-3 проб воды в отдельные дни. Концентрация

радионуклидов в Шумилихе в течение одного ме-

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

сяца менялась в широких пределах. Поэтому в по-

следующие годы, начиная с 2011 г., был применен

Для определения ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в основных водных

интегральный отбор проб для анализа, т.е. отбира-

источниках о. Южный при проведении полевых

емые каждый день в течение 1 мес пробы объемом

работ отбирали пробы воды объемом 20-100 л с

0.6 л после анализа на тритий объединяли в общую

РАДИОХИМИЯ том 64 № 3 2022

250

ДУБАСОВ

Таблица 1. Концентрация радионуклидов ⁸⁹⁺⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в питьевой воде поселков архипелага Новая Земля, Бк/л

1977 г. [7]

1992 г. (Радиевый институт)

Место отбора проб воды

89+90Sr

¹³⁷Cs

⁹⁰Sr

¹³⁷Cs

Водопроводная вода в пос. Белушья Губа

0.16

0.09

0.009

0,015

Поселок на Паньковой Земле

0.15

0.044

Пос. Северный, питьевая вода

0.15

0.12

0.005

0.011

Насосная станция водопровода для пос. Белушья Губа и

0.004

0.026

Рогачево^а

Оз. Гагачье

0.01

0.022

Система озер западнее пос. Рогачево

0.006

0.026

Уровень вмешательства УВ_вода, НРБ-99/2009 [8]

4.9

^а В пос. Белушья Губа и Рогачево проживала основная часть служащих и населения Центрального полигона.

Таблица 2. Концентрация ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs, в пробах воды, отобранных на о. Южный в период с 2000 по 2006 гг., Бк/л

Место отбора, год

⁹⁰Sr

¹³⁷Cs

Губа Черная, 2000

0.19 ± 0.04

0.093

Оз. Наливное,* 2001

≤0.01

0.10 ±0 .04

Там же, 2002

0.03

≤0.05

Там же, 2004

0.0072 ± 0.0008

≤0.03

Там же, 2005

0.005 ± 0.001

≤0.025

Ручей из-под дамбы около оз. Наливное, 23.08.2004

67 ± 7

0.18 ± 0.01

Там же, 15.08.2006

37 ± 5.5

0.22 ± 0.04

Там же, 29.08.2006

24 ± 3.6

0.07 ± 0.04

Р. Шумилиха, 11.08.2005

5.8 ± 1.2

≤0.035

Там же, 18.08.2005

3.8 ± 0.75

≤0.035

Там же, 23.08.2005

35 ± 5.3

≤0.045

Водопроводная вода в пос. Северный, 2001

≤0.01

0.14 ± 0.04

То же, 2004

0.0011 ± 0.0002

0.06 ± 0.005

То же, 2005

0.017 ± 0.003

<0.05

Ручей Безымянный, 2004

5.0 ± 0.4

0.035 ± 0.003

УВ_вода [8]

4.9

пробу для определения ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs; полученный ре-

Ca(Sr)CO₃. Пробы воды отбирали в полиэтилено-

зультат анализа можно считать средним значением

вые канистры, в каждую канистру добавляли HCl и

за 1 мес мониторинга. Основанием для такого под-

доводили кислотность до рН 1, а также добавляли

хода послужило сопоставление данных по концен-

носители Sr и Cs (титрованные растворы), CaCl₂ и

трации трития в объединенной пробе с результатом,

индикаторы ⁸⁵Sr и ¹³⁴Cs. Пробу выдерживали при

полученным путем усреднения данных по ежеднев-

температуре 18-20°С в течение 5-6 ч. Осаждение

но взятым пробам, расхождение не превышало 7%.

проводили в конусе из титана или нержавеющей

Для анализов проб воды применяли разработан-

стали, в который добавляли растворы Na₂CO₃ и

ную в Радиевом институте методику [4]. Радиохи-

ферроцианида калия, раствор отстаивался 2-3 ч.

мическая подготовка проб воды основана на кон-

В случае анализа морской воды после отстаивания

центрировании радионуклидов ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs методом

осадка добавляли растворы NH₄Cl и соды, раствор

их совместного осаждения, а именно: Cs осаждает-

оставляли до осветления на 6-12 ч. Методики выде-

ся в виде смешанного ферроцианида, а Sr - в виде

ления радионуклидов Sr и Cs из пресной и морской

РАДИОХИМИЯ том 64 № 3 2022

АДИОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ РАДИОНУКЛИДОВ ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs

251

Таблица 3. Концентрация ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в пробах воды, отобранных в р. Шумилиха и прол. Маточкин Шар, Бк/л

⁹⁰Sr

¹³⁷Cs

⁹⁰Sr/¹³⁷Cs

Годๅ

Шумилиха/

Шумилиха

Маточкин Шар

Шумилиха

Маточкин Шар

Шумилиха

Маточкин Шар

2000-2005 гг.

2000

3.3 ± 0.6

0.1

2001

3.6 ± 0.7

0.04

2002

2.3 ± 0.5

≤0.05

≥45

2004

2.5 ± 3

0.09

2005

4.8 ± 1.4

<0.035

≥137

Среднее

3.3 ± 1.0

2011-2017 гг.

2011

6.2 ± 0.9

1.6 ± 0.2

3.9

≤0. 1

≥620

2013

10.5 ± 1.4

0.72 ± 0.09

14.6

≥

2014

11.4 ± 1.5

0.95 ± 0.12

≥

2015

0.89 ± 0.12

0.29 ± 0.04

≤0.16

≥5

2016

2.9 ± 0.4

0.22 ± 0.03

≤0.25

≥12

2017

8.8 ± 1.8

0.29 ± 0.04

≤0.16

≥55

Среднее

6.8 ± 4.2

0.68 ± 0.54

Среднее за 11 лет

5.5 ± 3.5,

0.68 ± 0.49

12 ± 9

V = 64%

УВ_вода,

4.9

НРБ-99/2009 [8]

воды различаются незначительно, в основном, мас-

табл. 1 представлены данные о концентрации ⁹⁰Sr

сой добавляемых реактивов.

и ¹³⁷Cs в питьевой воде некоторых поселков архи-

пелага Новая Земля, полученные в период испыта-

Полученный в полевых условиях концентрат

ний в 1977 [7] и 1992 гг. Из данных табл. 1 видно,

⁹⁰Sr, 137Cs анализировали в лаборатории. Актив-

что через 15 лет, т.е. после прекращения ядерных

ность ¹³⁷Cs и меток ⁸⁵Sr, ¹³⁴Cs измеряли на спек-

испытаний, произошло снижение концентрации

трометре с Ge детектором. Окончательное опреде-

указанных радионуклидов, и их содержание стало

ление ⁹⁰Sr производили по результатам измерения

на много порядков ниже допустимых в тот период

β-активности накопившегося и выделенного дочер-

него ⁹⁰Y. Выход ⁹⁰Y определяли весовым методом

и в настоящее время норм. Можно утверждать, что

питьевая вода и в 1977, и в 1992 г. не представляла

по разнице массы внесенного (50-100 мг) и затем

для населения Новой Земли никакой радиологиче-

выделенного в результате анализа стабильного но-

ской опасности.

сителя Y, уже содержащего ⁹⁰Y. Активность ⁹⁰Y

измеряли на усовершенствованной сцинтилляци-

Из данных, представленных в табл. 2, видно,

онной установке (радиометре) «Бета-2» или на низ-

что в водопроводной воде пос. Северный, а также

кофоновом α,β-радиометре спектрометрического

в оз. Наливное концентрация ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs намного

типа Quantulus 1220. Выход ⁹⁰Sr составлял обычно

меньше допустимых уровней (уровень вмешатель-

50-70%, а ¹³⁷Cs - 60-70% [5, 6].

ства). Безусловным положительным фактом явля-

ется то, что концентрация и ⁹⁰Sr, и ¹³⁷Cs в питье-

вой воде и в оз. Наливное остается очень низкой, а

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

именно на 2-3 порядка ниже допустимых норм.

Водные источники на о. Южный. Результаты

Оз. Наливное образовалось после взрыва трех

мониторинга радионуклидов ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в водных

зарядов общей мощностью до 10 Мт в штольне

источниках о. Южный приведены в табл. 1 и 2. В

В-1 (12.09.1973) [1, 3]. В результате этого испы-

РАДИОХИМИЯ том 64 № 3 2022

252

ДУБАСОВ

тания произошел откол породы с горы со сбросом

густа 2005 г. также менялась в интервале от 35 до

50 млн м³ породы, подпружившей ручей Журавлев-

3.75 Бк/л. Так что источник ⁹⁰Sr в зоне взрыва, где

ка, протекавший в долине и образовавший оз. На-

было испытание В-1, зависит от изменения физи-

ливное. Зеркало озера составляет около 2 км², объ-

ко-химических и механических условий.

ем - около 0.03 км³; вытекающий из-под навала

Рассматривая данные табл. 3, следует обратить

пород ручей протекает по руслу ручья Журавлевка

внимание и на то, что концентрация ¹³⁷Cs суще-

и является правым притоком р. Шумилиха. Из-под

ственно меньше, чем концентрация ⁹⁰Sr. Соотноше-

дамбы и навала пород около оз. Наливное вытекает

ние ¹³⁷Cs/⁹⁰Sr в продуктах ядерных взрывов может

ручей Журавлевка с концентрацией ⁹⁰Sr в воде око-

быть в интервале 1.1-3.2 в зависимости от состава

ло 30 Бк/л; он впадает в р. Шумилиха и в значитель-

горючего в заряде [10]. Столь малое содержание

ной мере влияет на содержание в ней ⁹⁰Sr.

¹³⁷Cs в воде можно объяснить высокой сорбируе-

В Губе Черной в 50-е гг. прошлого столетия было

мостью ¹³⁷Cs (коэффициент распределения K_D =

проведено 3 подводных ядерных взрыва, но, как

130 см³/г) данными типами пород [11] и высокой

следует из данных табл. 2, по прошествии 40 лет

миграционной способностью ⁹⁰Sr. Таким образом,

концентрация ⁹⁰Sr намного ниже величины 5 Бк/л.

воды р. Шумилиха выносят из горных массивов

преимущественно ⁹⁰Sr ввиду его более высокой

Ручей Безымянный стекает с массива гор Моисее-

миграционной способности, а ¹³⁷Cs прочно сор-

ва, проходит через загрязненную приустьевую пло-

бируется горными породами массивов, в которых

щадку штольни А-37А [1] и впадает в прол. Маточ-

проводились ядерные взрывы. Вынос ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs

кин Шар.

грунтовыми водами из штолен бывшего Семипала-

Р. Шумилиха и прол. Маточкин Шар. Наблю-

тинского полигона носит другой характер, там соот-

дения за содержанием ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в Шумилихе про-

ношение активности ⁹⁰Sr/¹³⁷Cs равно примерно 0.5-

водили в 2 этапа. На первом этапе с 2000 по 2005 г.

1.0 [6]. Следовательно, горные породы архипелага

всего за сезон отбирали несколько проб объемом

Новая Земля обладают более высокой сорбционной

20-100 л. На втором этапе с 2011 г. отбирали пробы

способностью по отношению к ¹³⁷Cs, чем граниты

небольшого объема каждый день и после проведе-

на Семипалатинском полигоне, и уменьшают ра-

ния анализов на тритий их объединяли в одну пробу

диационную нагрузку на персонал и окружающую

для анализа на ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs. Результаты мониторинга

природу.

радионуклидов ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в р. Шумилиха и прол.

Начиная с 2011 г. в период экспедиционных ра-

Маточкин Шар архипелага Новая Земля приведены

бот исследовали воду и стали отбирать пробы из

в табл. 3.

прол. Маточкин Шар. Из данных табл. 3 (по соот-

Из данных, представленных в табл. 3, видно, что

ношению концентраций ⁹⁰Sr в р. Шумилиха и прол.

концентрация ⁹⁰Sr в водах р. Шумилиха на протя-

Маточкин Шар) следует, что поступающие в Маточ-

жении многих лет менялась в пределах от 2.3 до

кин Шар воды Шумилихи на удалении 3 км от места

11.4 Бк/л. Среднюю величину за первый период с

впадения разбавляются от 3 до 30 раз. Такая вариа-

2000 по 2005 г. можно считать равной 3.3 ± 1.0 Бк/л,

ция зависит в первую очередь от направления ветра

что меньше величины УВ_вода, при том, что вода из

и течения в прол. Маточкин Шар. Степень разбав-

р. Шумилиха в качестве питьевой воды не исполь-

ления радионуклидов в прол. Маточкин Шар, судя

зуется.

по наблюдениям за тритием в проливе, меняется от

Начиная с 2011 г. концентрация ⁹⁰Sr в р. Шуми-

4 до ~400 раз, и в среднем ее можно принять рав-

лиха стала нарастать от 6.2 до 11.4 Бк/л и в итоге за

ной 55. При скорости потока 1 м/с в р. Шумилиха,

6 лет в среднем достигла 6.8 ± 4.2 Бк/л [9], коэффи-

где отбирали пробы воды в августе, средний расход

циент вариации V = (4.2/6.8) × 100 = 62%, превысив

воды можно принять равным 10 м³/с, тогда суточ-

уровень вмешательства УВ_вода = 4.9 Бк/л. Однако

ный сброс воды составит 8.6 × 10⁵ м³, а сброс ⁹⁰Sr

нарастание концентрации ⁹⁰Sr не было постоян-

(принимая среднюю концентрацию ⁹⁰Sr за 11 лет

ным, в 2015 и 2016 гг. концентрация значительно

равной 5.5 ± 3.5 Бк/л) - 3.3 × 10⁹ Бк/сут. Объем воды

понизилась. Из данных табл. 2 видно, что концен-

в бассейне прол. Маточкин Шар между впадением

трация ⁹⁰Sr в р. Шумилиха в течение 2 недель ав-

в него Шумилихи и точкой отбора проб на удалении

РАДИОХИМИЯ том 64 № 3 2022

АДИОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ РАДИОНУКЛИДОВ ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs

253

Таблица 4. Концентрация ⁹⁰Sr, ¹³⁷Cs и ^239+240Pu (на 01.05.1998) в воде и донных отложениях обследованных заливов

Новой Земли [12]

Удельная активность донных отложений, Бк/кг

Объемная активность воды, Бк/м³

Заливы,

(сухой массы)

число станций

¹³⁷Cs

⁹⁰Sr

⁹⁰Sr/¹³⁷Cs

¹³⁷Cs

⁹⁰Sr

239+240Pu

⁹⁰Sr/¹³⁷Cs

Абросимова/6

10 ± 5

10.3 ± 2.6

46 ± 8.0

3.9 ± 1.3

1.32 ± 0.4

0.08

Степового/3

25 ± 12

13.5 ± 3.6

0.54

20 ± 20 (3- 57),

4.5 ± 0.4

1.61 ± 0.5,

0.22

(8-43)

14 ± 4*

1.21 ± 0.24*

Цивольки/2

36 ± 5

3.5 ± 0.8

~0.1

14.2 ± 7.2,

3.1 ± 1.0,

1.70 ± 0.5,

0.5

14 ± 3.7^а

14 ± 4*

2.6 ± 0.5*

Ога/2

590 ± 350

93 ± 32

0.16

6.0 ± 2.5

≤2.0

0.48 ± 0.24

≤0.3

(240-940)

(61-125)

Седова/1

130 ± 9

11.1 ± 2.8

~0.08

16 ± 3.2

19.5 ± 2.0

0.50 ± 0.25

1.2

Благополучия/1

6.4

0.07

21.5 ± 3.1

4.0 ± 1.2

1.1 ± 0.4

~0.2

Течений/1

16.0

0.2

7.2 ± 1.1

≤2.0

0.3 ± 0.15

≤0.3

^аПробы, отобранные в 2003 г. [14].

3 км составляет ~0.18 км³. В таком случае сбрасы-

столба обрушения пород, достигающего по высоте

ваемые воды разбавляются в этом ограниченном

4-5 радиусов полости. Как следует из приводимой

объеме Маточкиного Шара почти в 210 раз. Если

ниже массовой цепочки радиоактивного распа-

считать, что суточный сброс ⁹⁰Sr из р. Шумилиха

да-накопления А = 90 (I), ее общий выход равня-

распределяется в этом объеме равномерно, то сред-

ется 5.46%, и ⁹⁰Sr накапливается практически пол-

няя по всему объему концентрация ⁹⁰Sr может быть

ностью за счет распада предшественников, из них

там равной ~0.02 Бк/л. Безусловно, на восточном и

выход легколетучих и короткоживущих ⁹⁰Br и ⁹⁰Kr

западном окончаниях пролива концентрация ⁹⁰Sr

составляет 4.7%, т.е. почти 85 % от кумулятивного

будет существенно ниже и не внесет существенных

выхода.

изменений в радиоэкологическую обстановку в Ба-

⁹⁰Br,

⁹⁰Kr,

90mRb,

⁹⁰Rb,

⁹⁰Sr,

ренцевом и Карском морях.

1.9 c

32.3 c

4.3 мин

2.6 мин

29.1 года

Оценочно, в соответствии с геометрическими

0.72

4.0

0.69

0.13

0.03% (I)

размерами объем воды в прол. Маточкин Шар ра-

Под символами радионуклидов в цепочке А = 90

вен ~5 км³, и суточная концентрация ⁹⁰Sr в прол.

указаны их независимые выходы в случае мгновен-

Маточкин Шар может быть равной 0.9 мБк/л. С

ного деления ²³⁵U нейтронами делительного спек-

учетом меняющегося течения суточная концентра-

тра [10]. Чем позже произойдет обрушение полости,

ция в проливе на входе в Баренцево море может

тем больше накопится ⁹⁰Sr, и он останется в полости.

быть 3 мБк/л, а на восточном, на входе в Карское

⁹⁰Kr же будет распределяться среди кусков и бло-

море - около 1 мБк/л. Годовой сброс воды из Шу-

ков породы, на поверхности которых будет оседать

милихи с учетом того, что река не замерзает в те-

его активный осадок, т.е. радионуклиды ⁹⁰Rb и ⁹⁰Sr.

чение 5 мес, может быть оценен как 0.13 км³/год.

Вокруг столба обрушения и зоны дробления пород

Тогда максимальная величина годового сброса ⁹⁰Sr

образуется зона микротрещин, простирающаяся на

в прол. Маточкин Шар не превысит ~5 × 10¹¹ Бк/год

удаление до 70-100W^1/3 [м/кт^1/3], где W - мощность

(~13 Ки/год). В заливах Карского моря, где затопле-

взрыва, кт т.э. [13]. При некоторых испытаниях ма-

ны радиоактивные отходы, концентрация ⁹⁰Sr нахо-

лоинтенсивное истечение Kr и Xe происходило в

дится в пределах от 3.5 до 46 Бк/л, а ¹³⁷Cs - от 25 до

период от 10 до 60 мин в гипоцентральной зоне, и

420 Бк/л [12].

только при 3 испытаниях истечение РБГ происходи-

Распределение ⁹⁰Sr в горном массиве в результа-

ло в интервале 1-5 мин [1]. Чем позже происходило

те ПЯВ зависит от времени схлопывания полости

истечение РБГ, тем больше ⁹⁰Sr оставалось лока-

и обрушения в нее горной породы с образованием

лизованным в массиве. К настоящему времени об-

РАДИОХИМИЯ том 64 № 3 2022

254

ДУБАСОВ

щая активность образовавшегося ⁹⁰Sr уменьшилась

в морях, омывающих РФ, является удовлетвори-

вследствие радиоактивного распада почти в 3 раза

тельной, а сброшенные твердые радиоактивные

и может быть оценена величиной порядка ~10¹⁶ Бк.

отходы должны оставаться на дне моря с условием

Сопоставляя годовой вынос ⁹⁰Sr (5 × 10¹¹ Бк) с его

дальнейшего мониторинга [16].

общим запасом в горных массивах, можно сказать,

Наибольшее влияние на радиологическую ситуа-

что он надежно локализован в горных массивах в

цию в Баренцевом и Карском морях оказали сбросы

условиях вечной мерзлоты и не несет радиацион-

радиохимического завода в Селлафилде. Так, сброс

ных рисков для работающего персонала.

в период с 1952 по 1990-е годы β-активных радио-

Губа Черная и заливы восточного берега ар-

нуклидов составил 1 × 10¹⁷ Бк, а ⁹⁰Sr - 5.2 × 10¹⁵ Бк

хипелага Новая Земля. В августе-сентябре 1993 г.

[17]. Концентрация 90Sr в поверхностных водах

на исследовательском судне «В. Каврайский» были

Карского и Баренцева морей в 1992-1996 гг. была

обследованы губа Черная и на Карском побережье

5.1 ± 2.0 и ~4 мБк/л соответственно[16, с. 246; 18].

Новой Земли заливы Абросимова, Степового, Ци-

На побережье губы Черной Радиевым институ-

вольки, Ога, Седова, Течений, Благополучия.

том была организована контрольная площадка № 1

Экспедиция Радиевого института при участии

размером ~1 км² с шагом сетки 100 м. В пробах

сотрудников НИЦ

«Курчатовский институт» и

шлака, оставшегося на побережье губы Черной по-

ВМФ РФ проводила радиационное обследование

сле наземного ядерного взрыва 1957 г., концентра-

мест захоронения радиоактивных отходов в зали-

ция ^239+240Pu достигает порядка 200 кБк/кг. Анализ

вах архипелага Новая Земля. Заливы Абросимова и

10 проб донных отложений показал, что удельная

Степового находятся южнее прол. Маточкин Шар,

активность¹³⁷Cs варьирует в пределах 20-240 Бк/кг,

а остальные - севернее. В каждом заливе было ор-

⁹⁰Sr - 25-35 Бк/кг, а удельная активность ^239+240Pu

ганизовано несколько «станций», на которых с раз-

лежит в интервале 1.2-7.6 кБк/кг. Наличие ^239+240Pu

личных горизонтов (до глубины 100 м) отбирали по

в донных отложениях губы Черной обусловлено

5 проб воды и донных отложений. В табл. 4 пред-

смывом шлака талыми водами и дождевыми пото-

ставлены результаты анализов отобранных проб из

ками в акваторию губы, и это объясняет столь высо-

вышеназванных заливов, выполненные в Радиевом

кую концентрацию ^239+240Pu в донных отложениях.

институте.

Степень выщелачивания плутония морской водой

составляет ~5 × 10^-2% [19].

Из данных табл. 4 видно, что в заливах, нахо-

дящихся севернее прол. Маточкин Шар, концен-

трация ¹³⁷Cs в несколько раз выше, чем в заливах

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Абросимова и Степового, в то время как удельная

активность донных отложений различается в мень-

Результаты многолетних наблюдений за основ-

шей степени. Можно полагать, что это обусловлено

ной водной системой о. Южный архипелага Новая

тем, что в «северных» заливах затоплено твердых

Земля р. Шумилиха-прол. Маточкин Шар показа-

радиоактивных отходов (ТРО) в 5 раз больше.

ли, что средняя концентрация ⁹⁰Sr в р. Шумилиха

Последующие обследования заливов Аброси-

за 11 лет наблюдений менялась в пределах от 0.89

мова, Степового и Цивольки [14, 15] подтвердили

до 11.4 Бк/л и в среднем составила 5.5 ± 3.5 Бк/л,

результаты наших исследований. Так, некоторые из

но в большинстве случаев (7 периодов наблюдения)

отобранных Институтом океанологи РАН [14] проб

была меньше, чем УВ_вода. Таким образом, остав-

донных отложений из заливов Степового и Циволь-

шиеся после подземных ядерных испытаний ⁹⁰Sr

ки на глубинах 46 и 27 м были предоставлены в наш

и ¹³⁷Cs надежно локализованы в пределах горных

институт для анализа. Из 30 проб только в 4 было

массивов, и ежегодный вынос ⁹⁰Sr в р. Шумилиха-

повышенное содержание ¹³⁷Cs, результаты ради-

прол. Маточкин Шар не превышает ~5 × 10¹¹ Бк,

охимического анализа приведены также в табл. 4.

т.е. не более ~0.005% от оставшегося количества, а

Таким образом, в результате исследований, прове-

¹³⁷Cs вообще практически не выходит в водную сре-

денных российскими и международными организа-

ду. Следовательно, в настоящее время водная среда

циями, установлено, что радиационная обстановка

на территории о. Южный не представляет радиа-

РАДИОХИМИЯ том 64 № 3 2022

АДИОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ РАДИОНУКЛИДОВ ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs

255

ционных рисков для персонала и радиологической

Иванов А.Б., Красилов Г.А., Логачев В.А., Мату-

опасности для окружающей среды.

щенко А.М., Сафронов В.Г. Северный полигон (Но-

вая Земля). Радиоэкологические последствия ядер-

Ожидаемая концентрация ⁹⁰Sr в прол. Маточкин

ных испытаний. М.: Гос. ин-т прикладной экологии,

Шар составляет ~1 мБк/л на восточной («карской»)

1997.

стороне и 3 мБк/л на западной. Поэтому вынос ⁹⁰Sr

Нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009.

водами из прол. Маточкин Шар в летний период не

М., 2009.

оказывает влияния на радиоэкологическую обста-

Дубасов Ю.В., Пилютик А.А., Шагин Б.О. // Тез.

новку в Баренцевом и Карском морях.

докл. IX Рос. конф. с междунар. участием «Радиохи-

мия 2018». СПб., 17-21.09.2018. С. 216.

БЛАГОДАРНОСТИ

10. England T.R., Rider B.F. Yields Evaluated and Compiled

for Los Alamos report LA-UR-94-3106 (ENDF-349).

Автор выражает глубокую благодарность со-

October 1994. P. 295.

трудникам лаборатории Н.Р. Андреевой, Ю.И. Ба-

11. Дубасов Ю.В., Пилютик А.А., Шагин Б.О. // Радио-

ранову, Л.И. Ильину, В.К. Казакову, П.Б. Малахо-

химия. 2017. Т. 59, № 2. C. 179.

ву, М.Н. Москалеву, Н.С. Окуневу, А.А. Пилютик,

12. Dubasov Yu.V., Baranov Yu.I., Katsapov S.V. // Proc. 4th

Ю.М. Протасенко и Б.О. Шагину за активное уча-

Int. Conf. on Environmental Radioactivity in the Arctic.

стие в полевых и лабораторных исследованиях.

Edinburg, Scotland, Sept. 20-23, 1999 / Eds P. Strand,

T. Jolle. Osteras, Norway, 1999. P. 225-226.

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

13. Ядерные испытания СССР. T. 2: Технология ядерных

испытаний. Воздействие на окружающую среду / Под

ред. В.Н. Михайлова, В.В. Адушкина, И.А. Андрюш-

Автор заявляет об отсутствии конфликта инте-

ина, Н.П. Волошина, Ю.В. Дубасова, Р.И. Илькаева,

ресов.

А.А. Спивака, А.К. Чернышева. РФЯЦ ВНИИЭФ,

1997. 302 с.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

14. Обследование подводных потенциально опасных

объектов в Карском море: Итоговый отчет ФГУП

1. Ядерные взрывы в СССР. Северный испытательный

«КБ Электрон» Ин-та Океанологии РАН, ФГУП

полигон / Под ред. В.Н. Михайлова, Ю.В. Дубасо-

«РНЦ Курчатовский ин-т» и ГОСАКВОСПАС. М.,

ва, А.М. Матущенко. СПб.: Радиевый ин-т, 1999. 2-е

2006. 62 с.

изд. 162 с.

15. Strand P. // Proc. 4th Int. Conf. on Environmental

Mikhailov V.N., Dubasov Y.V., Matushchenko А.M.

Radioactivity in the Arctic. Edinburg, Scotland, Sept.

Nuclear Explosions in the USSR: The North Test Site.

20-23, 1999 / Eds P. Strand, T. Jolle. Osteras, Norway,

Reference Material. Reproduced by the IAEA, Working

1999. P. 3-6.

Material. Vienna, Austria: IAEA, 2004. 130 рр.

16. Сивинцев Ю.В., Вакуловский С.М., Васильев А.П.

Ядерные испытания СССР: Современное радиоэколо-

Техногенные радионуклиды в морях, омывающих

гическое состояние полигонов / Под ред. Н.П. Воло-

Россию. Радиоэкологические последствия удаления

шина, К.Н. Даниленко, Ю.В. Дубасова, В.А. Логаче-

радиоактивных отходов в Арктические и Дальне-

ва, Л.А. Логачевой, А.М. Матущенко, М.Б. Мурина,

восточные моря («Белая книга-2000»). М.: ИздАт,

Ж.С. Такибаева, Ш.Т. Тухватулина, А.К. Чернышова,

2005. 623 с.

О.И. Шамова. М.: ИздАТ, 2002. 652 с.

17. Jones S.R., Smith A.D., Willans S.M., Gray J. //

Лазарев Л.Н., Гедеонов Л.И., Иванова Л.М. // Радио-

Environmental Impact of Radioactive Releases: Proc.

химия. 1983. Т. 25, № 5. С. 669.

Int. Conf. Vienna: IAEA, May 8-12, 1995.

Dubasov Yu.V., Malakhov P.B., Pakhomov S.A. // Proc.

5th Int. Conf. on Environmental Radioactivity in the

18. Strand P., Rudjord A.I., Salbu B. // The First Int. Conf.

Arctic and Antarctic / Eds P. Strand, T. Jolle, A. Sand.

on Environmental Radioactivity in Arctic and Antarctic.

St. Petersburg, Russia, June 16-20, 2002. P. 209-212.

Kirkines, Norway, Aug. 23-27, 1993 / Eds P. Strand,

E. Holm. Osteras, 1993. 443 p.

Dubasov Yu.V. // Proc. Int. Conf. on Radioactivity in

the Environment / Eds P. Strand, P. Boretzen, T. Jolle.

19. Дубасов Ю.В., Пилютик А.А., Шагин Б.О. // Радио-

Monaco, Sept. 1-5, 2002. P. 290-295.

химия. 2019. T. 61, № 1. C. 80-83.

РАДИОХИМИЯ том 64 № 3 2022