Навігація
Головна
ПОСЛУГИ
Авторизація/Реєстрація
Реклама на сайті
 
Головна arrow Екологія arrow Самоочищення природного середовища після чорнобильської катастрофи
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Фізико-географічні чинники самоочищення

Формування поля радіоактивного забруднення

Під час пожежі на 4-му енергоблоці ЧАЕС радіоактивність надходила в атмосферу у вигляді гарячого турбулентного струменя, що містив радіоактивні гази та аерозольні частинки. Внаслідок нагрівання він підіймався і переносився вітром по примежовому шару атмосфери. Оскільки відбувалося підмішування холоднішого атмосферного повітря, температура струменя знижувалася і швидкість його підйому зменшувалася. За цих умов радіус струменя збільшувався і концентрація радіоактивності в ньому зменшувалася. Тому поблизу джерела забруднення могли випадати тільки великі аерозольні частинки, які були здатні подолати висхідний потік повітря. У міру ослаблення висхідного потоку випадали й дрібніші частинки [346] (табл. 3.1).

У турбулентних потоках рух частинок до поверхні землі може здійснюватися внаслідок турбулентного перенесення, яке може бути швидше за рух, спричинений падінням, якщо наявний досить великий градієнт температури. Підняття струменя внаслідок більшого початкового перегрівання порівняно з навколишнім середовищем відбувалося кілька хвилин, тобто на відстані 10–15 км від 4-го енергоблока струмінь досяг свого найвищого положення, температура у ньому практично зрівнялася з температурою повітря.

Поряд із чинниками, що зумовили інтенсивність і характер викидів радіоактивного матеріалу, розглянутими у підрозд. 2.1, метеорологічні чинники були визначальними у формуванні поля первинного радіоактивного забруднення [47, 48].

Викид радіоактивності з аварійного блока змінювався з часом. Поки концентрація радіоактивності у струмені була досить високою, відбувалося осадження її на земну поверхню. У разі зміни сили і напрямку вітру цих же змін зазнавав і струмінь. Мінливість геофізичних умов під час тривалого викиду радіоактивності призвела до забруднення значної території. Використовуючи дані табл. 3.1, не-

Тривалість падіння частинок різних розмірів з висоти 2 км [193]

Розмір частинки, мкм

Тривалість падіння, год

Розмір частинки, мкм

Тривалість падіння, год

340

0,0625

33

6,67

250

0,117

16

28,3

150

0,325

8

116,7

75

1,33

5

283

важко розрахувати, що за швидкості вітру 8–15 м • с-1 [19] протягом 10 діб частинки розміром менше 5 мкм могли розноситися на відстань до 15 тис. км, що за умови зміни напрямку вітру охоплює практично всю земну кулю. Це зумовило неоднорідну (плямисту) структуру сформованого наземного поля радіоактивності.

Зміна поля вітру з часом досить точно відповідає еволюції синоптичної обстановки [47, 347, 424]. В.А. Борзилов та співавт. [47] виділяють такі періоди випадіння радіоактивності під час горіння 4-го енергоблока:

  • 1) з моменту аварії до 12 год 26.04.86 радіоактивна хмара рухалася на Білорусь, Литву, Калінінградську обл. Росії, Швецію, Фінляндію;
  • 2) з 12 год 26.04 до 12 год 27.04 – на Полісся, Польщу і далі на південний захід;
  • 3) з 12 год 27.04 до 12 год 29.04 – на Гомельську обл. Білорусі, Брянську обл. Росії і далі на схід;
  • 4) 29.04–30.04 – на Сумську, Полтавську області і далі в напрямку Румунії;
  • 5) 1.05–3.05 – на південь України і через Чорне море на Турцію;
  • 6) 4.05–6.05 – на захід України, Румунію і після повороту траєкторії – на Білорусь.

Метеорологічні чинники, пов'язані зі зміною примежового шару атмосфери протягом доби та домішками від “джерел”, зумовили плямистість поля забруднення – утворення “цезієвих” плям в напрямку Умані, Корсуня-Шевченківського, Брянської та Орловської областей [48, 347].

Оскільки повітряні маси, що містили радіоактивні речовини викиду, переміщувалися над північною частиною земної кулі упродовж кількох тижнів, забруднення зазнала майже вся територія Європи, більш за все – країни Скандинавського п-ва та Альпійського регіону. Формування полів радіаційного забруднення за межами Радянського Союзу почалося в ніч на 27 квітня 1986 р. і фактично було сформовано в перші 10 діб. Дощові опади в той період зумовили утворення зон підвищеного рівня радіоактивності на територіях Швеції, Фінляндії, Німеччини, Австрії, Швейцарії, Греції, Болгарії, Румунії, Грузії (див. задній форзац: Карта-схема забруднення території Європи 137 Cs [363]).

Використовуючи дані зонального розподілу активності 137Cs на території Європи (табл. 3.2; [60]) та стандартні засоби апроксимації результатів (Microsoft Excel), можна розрахувати залежність щільності забруднення території

Таблиця 3.2

Розподіл активності 137Cs на території Європи [60]

Rвн, км

Rз, км

S, %

Q 157Cs, %

q 137Cs, кБк • м-2

Зональний розподіл

0

10

0,0034

1,7

5030

10

30

0,0275

4,69

1730

30

100

0,3129

7,19

235

100

400

5,1587

24,11

48

400

800

15,275

16,49

11

800

1400

30,16

25,46

8,6

1400

2000

32,695

15,47

5,7

2000

3000

16,355

4,89

3,1

Інтегральний розподіл

0

10

0,003

1,7

5030

0

30

0,03

6,39

2100

0

100

0,34

13,58

400

0

400

5,5

37,69

70

0

800

20,78

54,18

27

0

1400

50,95

79,64

16

0

2000

83,65

95,11

12

0

3000

100

100

10

Примітка. Rвн, Rз – внутрішній та зовнішній радіуси радіоактивних зон з середньою щільністю забруднення q, Q, S – частка активності, що припадає на певну зону, та відповідна їй частка площі території Європи.

від відстані до джерела забруднення. З високою вірогідністю (> 99 %) залежність частки 137Cs, що випав на територію Європи внаслідок Чорнобильської катастрофи, від радіуса навколо джерела забруднення описується квадратним рівнянням

(3.1)

а відповідна частка забрудненої площі – кубічним рівнянням (рис. 3.1)

(3.2)

За цими рівняннями можна розрахувати, що половина викиду 137Cs знаходиться в радіусі 730 км від ЧАЕС і становить 16,6 % забрудненої площі (близько 1,7 млн км2), що розташована на територіях України, Білорусі та Росії.

Слід зазначити, що така оцінка є досить приблизною. Наприклад, дані праці [60] та розраховані нами, за [328], для ЗВіЗБ(О)В відрізняються майже вп'ятеро (частка 137Cs на території ЗВіЗБ(О)В від загального викиду оцінюється у 6,4 та 30 % відповідно). Проте автори праці [328] припускають 2,5-разове перевищення наведених результатів. Якщо ж не враховувати частку 137Cs, захороненого у ПЗРВ та ППРВ (близько половини кількості на території ЗВіЗБ(О)В), то оцінки повністю збігаються.

Частка активності 137Cs (0) та відповідна її частка площі забрудненої території (S) Європи

Рис. 3.1. Частка активності 137Cs (0) та відповідна її частка площі забрудненої території (S) Європи:

L – відстань від джерела забруднення

Залежність опосередкованої зональної щільності забруднення території від радіуса навколо ЧАЕС з високою вірогідністю (> 99 %) описується степеневим рівнянням (рис. 3.2)

(3.4)

за яким можна розрахувати щільність забруднення для радіально вичленених зон.

Отже, метеорологічні умови в період активного викиду з 4-го енергоблока ЧАЕС призвели до формування поля радіоактивного забруднення, параметри якого, з високою вірогідністю, апроксимуються залежностями 2–3-го

Зональне забруднення території Європи 137Cs: q — середня зональна щільність забруднення, кБк • м-2; А — радіус від джерела забруднення

Рис. 3.2. Зональне забруднення території Європи 137Cs: q – середня зональна щільність забруднення, кБк • м-2; А – радіус від джерела забруднення

порядку та степеневими рівняннями. До головних фізико-географічних критеріїв формування поля радіоактивного забруднення належать сила та напрямок вітру, локалізація і кількість опадів.

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Банківська справа
БЖД
Бухоблік та Аудит
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Нерухомість
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
РПС
Соціологія
Статистика
Страхова справа
Техніка
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Інші