Чернобыльская катастрофа привела к беспрецедентному выбросу радиоактивности в окружающую среду. Уже в первых сообщениях  чернобыльских радиоактивных выпадениях отмечено наличие в них микроскопических частиц с весьма высокой удельной активностью -так называемых горячих частиц (ГЧ).

Тепловой взрыв четвертого блок ЧАЭС привел к разрушению активной зоны, вследствие чего в атмосферу было выброшено около 3.5 % ядерного топлива. Под действием резкого энерговыделения в твэлах, обусловленного ростом нейтронного потока, самой ударной волны и температурных градиентов происходило диспергирование ядерного топлива. Высокая температура активной зоны реактора, установившаяся в результате остаточного тепловыделения и горения графита, привела к окислению диоксида урана и дополнительному диспергированию [8-10] и выносу из зоны топливных частиц, а также утечке ряда летучих радионуклидов: I, Te, Cs, Sr и д.т., так называемая парогазовая или струйная компонента выброса, часть которых конденсировалась на инертных носителях-частицах сажи, пыли, конструкционных материалов и т.п. Образовавшиеся таким образом конденсационные горячие частицы ( близкие по своим свойствам к частицам, образующимся на последней стадии ядерного взрыва [7]) имеют поверхностное загрязнение и низкую удельную активность по сравнению с топливными частицами.

Конденсационная компонента выпадений, образовавшихся в результате аварии на ЧАЭС схожа с глобальными выпадениями радионуклидов после испытаний ядерного оружия. Следовательно, ее поведение в почве может быть предсказано достаточно точно. Поведение же в окружающей среде топливных горячих частиц, сосредоточенных в основном в ближней зоне ( до 60 км ) и содержащих основную массу таких биологически значимых радионуклидов, как стронций и плутоний, остается до настоящего времени не совсем ясным.

В 1987-1989 г.г. путем сканирования дозиметром тонкого почвенного слоя УкрНИИСХР совместно с НЦ МО СССР и ВНИИТФА было выделено порядка 1200 горячих частиц размером > 10 мкм и активностью > 100 Бк, образовавшихся в результате аварии на ЧАЭС. Пробы почвы отбирались кольцом диаметром 10 см на глубину 1.5см на различных направлениях и удалениях (до 10 км) от разрушенного блока. Для поиска горячих частиц использовался дозиметр ДП-5 со счетчиком CБМ-20 в свинцовом коллиматоре.

Хорошим трассером наличия топливных горячих частиц является загрязнение территории тугоплавкими радионуклидами-Zr-95, Nb-95, Ce-144 и т.д. По мере удаления от ЧАЭС доля топливной компоненты в выпадениях падает и меняется дисперсный состав горячих частиц. Так на расстояниях более 10 км от реактора практически не встречаются топливные частицы размером более 10 мкм.

Скачать полную версию документа в формате PDF (размер 260 кб)

Материалы Украинского научно-исследовательского института сельскохозяйственной радиологии (УкрНИИСХР)