6 (34) 7. ВИЗНАЧЕННЯ МЕХАНІЗМІВ МІГРАЦІЇ ТА ДЕПОНУВАННЯ ТРИТІЮ В ГЕОЛОГІЧНОМУ СЕРЕДОВИЩІ (НА ПРИКЛАДІ КИЇВСЬКОГО ПУНКТУ ЗБЕРЕЖЕННЯ РАДІОАКТИВНИХ ВІДХОДІВ)

УДК 550.424+54.027 • Випуск 6 (34) / 2021  • 45-57 сторінки

Пушкарьов О.В., Севрук І.М.

Пушкарьов О.В., ст.н.с., доктор геол. н, пров.н.с., Державна установа “Інститут геохімії навколишнього середовища НАН України”, ORCID:0000-0002-4382-8620, pushkarevigns@gmail.com

Севрук І.М., к.геол.н, с.н.с., Державна установа “Інститут геохімії навколишнього середовища НАН України”, ORCID:0000-0003-2407-0735, Irina_mihalovna@ukr.net

Анотація

Пункти збереження радіоактивних відходів (ПЗРВ) є потужним потенційним джерелом тритію у біосфері. Інженерні споруди з використанням бетонних конструкцій не є достатньо надійними, оскільки на подібних об’єктах виявлено протікання зі сховищ в геологічне середовище забрудненої тритієм води. Бар’єрні властивості природного середовища в місцях розміщення сховищ визначаються здатністю поглинати та утримувати значний час цей важкий ізотоп водню і таким чином виключати його з кругообігу у біосфері. У поглинанні тритію приймають участь різні ланки природної екосистеми – геологічне середовище, ґрунтова органіка, однорічна та багаторічна рослинність, мікро- та макробіота. Певна частина тритію у вигляді газу та аерозолей надходить у повітряний басейн. Найбільші концентрації тритію фіксуються в зоні, наближеній до бетонних сховищ рідіоактивних відходів (РАВ), де шлейф паро-газових еманацій найменш диспергований. З віддаленням від сховищ концентрації тритію в гумусованому шарі ґрунту суттєво зменшуються внаслідок просторової дисперсії концентрації тритію в атмосферному шлейфі. Тритій, що вилучається з повітря потрапляє на поверхню ґрунту з атмосферними опадами і частково затримується у гумусованому шарі ґрунтового перетину. Більша частина тритію з атмосферних опадів переноситься з вертикальним інфільтраційним потоком крізь товщу осадових відкладів, представлених лесовидними супісками та суглинками де остаточно депонується. У наближеній до сховищ РАВ зоні – більш високий вміст важкого ізотопу водню у вільній – поровій, інтерстиційній та плівковій воді (1 фракція) – до 87% від його загального вмісту в елементарному блоці. У більш міцно зв’язаних формах (2 і 3 фракції) закріплюються відповідно 9% і 4 %. З віддаленням від сховищ РАВ в переважному напрямку дії атмоміграційного потоку концентрація тритію у вільній воді зменшується до 75% . З віддаленням від сховищ РАВ спостерігається більш інтенсивний перерозподіл тритію між структурними позиціями. У більш віддалених точках спостережень (свердловинах) від 25% до 37% загального запасу тритію в ґрунтах перетинів затримується у більш міцно зв’язаних формах в структурі породотвірних, головним чином глинистих мінералів.

 Ключові слова: радіоактивні відходи, тритій, глинисті мінерали, природні бар’єри, водень.

Стаття

Література

  1. Виды воды в горных породах и минералах. https://studref.com/353562/geografiya/vidy_vody_gornyh_porodah_mineralah.
  2. Визначення міграції тритію в місцях розміщення ПТЛРВ та ПЗРВ та пи умовах використання біогехімічних бар’єрів. № 14/53 Н-99. Відп. викон. Пушкарьов О. В. Київ, 2001. 96 с.
  3. Глазовская М.А. Геохимические основы типологии и методики исследований природных ландшафтов. Смоленск, Ойкумена. 2002. 288 с.
  4. Грег С., Синг Л. Адсорбция, удельная поверхность, пористость. Москва: Мир. 1984. 310 с.
  5. Полынов В. Б. Избранные труды. Москва: Изд. АН СССР. 1956. 751 с.
  6. Пушкарев А. В., Руденко И. М., Скрипкин В. В. Адсорбция трития из водных растворов термически обработаными глинистыми минералами.  Вісник Київського національного університету, (Геологія). Київ, 2015, 71. с. 43 – 48.
  7. Пушкарев А.В., Долин В.В., Литовченко А.С. та ін. Изотопно-водородный обмен при фильтрации тритиевой воды через бентонито-песчаную смесь. Методи хімічного аналізу. Зб. Наук. праць. Хроматографічне товариство України. Київ, 2008. с. 53-65.
  8. Пушкарев А.В., Долин В.В., Приймаченко В.М., Бобков В.М., Пушкарева Р.А. Кинетика изотопно-водородного обмена в бентонито-песчаной смеси. Збірник наукових праць Інституту геохімії навколишнього середовища. Київ, 2007. Вип.15. с. 27-36.
  9. Пушкарев А.В., Пушкарева Р.А., Литовченко А.С., Колтунов Б.Г. Буферные свойства геологической среды в местах размещения хранилищ тритийсодержащих радиоактивных отходов. Збірник наукових праць Державного наукового центру радіогеохімії навколишнього середовища. Сер.Техногенно-екологічна безпека навколишнього середовища. Київ, 2000. Вип. 1. с. 117-127.
  10. Пушкарьов О. В., Руденко І. М., Долін В. В. (мол.), Приймаченко В. М. Сепіоліт-цеолітові композити як потенційні водопроникні реакційні бар’єри. Збірник наукових праць Інституту геохімії навколишнього середовища. Київ, 2014. Вип.23. С.75 -84.
  11. Пушкарьов О.В, Руденко І.М., Кошелєв М.В., Скрипкін В.В., Долін В.В. (мол), Приймаченко В.М Мінеральний адсорбент тритію на основі сапоніту та цеоліту. Збірник наукових праць Інституту геохімії навколишнього середовища. Київ, 2016. Вип.25. C.38-48.
  12. Пушкарьов О.В., Литовченко А.С., Пушкарьова Р.О., Яковлєв Е.О. Динаміка накопичення тритію в мінеральному середовищі. Мінеральні ресурси України, 2003, № 3. с. 42-45.
  13. Пушкарьов О.В., Приймаченко В.М. Взаємодія тритієвої води з глинистими мінералами. Збірник наукових праць Інституту геохімії навколишнього середовища. Київ, 2010. Вип.18. C.149 -158.
  14. Пушкарьов О.В., Пушкарьова Р.О., Яковлєв Є.О., Колтунов Б.Г., Приймаченко В.М. Атмогеоміграція тритію зі сховищ радіоактивних відходів і його розподіл у грунтово-рослинному комплексі. Мінеральні ресурси України, 2004, № 1. с.  39-41.
  15. Пушкарьов О.В., Яковлєв Є.О., Пушкарьова Р.О., Колтунов Б.Г., ЛетучийО.М. та ін. Гідрогеоміграція тритію в місцях розміщення сховищ РАВ. Мінеральні ресурси України, 2003, № 2. с.  38-40.
  16. Пушкрьов О.В., Приймаченко В.М. Золкін І.О. Властивості бентоніто-цеолітових композитів щодо вилучення тритію з тритієвої води. . Збірник наукових праць Інституту геохімії навколишнього середовища. Київ, 2012. Вип.20. С. 98 -107.
  17. Руденко І.М., Пушкарьов О.В., Долін В.Віт., Зубко О.В., Гречановська О.Є. Тритієвий індикатор ефективності термомодифікації адсорбційних властивостей кліноптилоліту. . Мінералогічний журнал. Київ, 2017. Т.39, 2. С. 64-74.
  18. Ichikawa Y., Kawamura K., Fujii N., Kitayama K. Microstructure and micro/macro-diffusion behavior of tritium in bentonite. Applied Clay Science, 2004. 26. P. 75– 90.