РАДИОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ РАДИОНУКЛИДА ТОРИЯ-232 В ВОДАХ РЕКИ ТУПАЛАНГ СУРХАНДАРЬИНСКОЙ ОБЛАСТИ

АННОТАЦИЯ

В статье представлены исследования по определению наличия радионуклида тория-232 в водах реки Тупаланг Сурхандарьинской области радиометрическим методом. Шесть проб были взяты из вод реки Тупаланг и измерены в радиометре-спектрометре МКГБ-01. В пробе из речной воды, проходящей вблизи деревни Нилу, было обнаружено, что концентрация тория-232 выше, чем в других точках.

ABSTRACT

The article presents studies on the determination of the radionuclide activity of gamma radiation of tronium-232 in the waters of the Tupalang River of Surkhandarya region by the radiometric method. Six samples were taken from the waters of the Tupalang River and measured in a proprietary radiometer-spectrometer MKGB-01. In a sample of river water passing near the village of Nilu, it was found that the concentration of tronium-232 is higher than at other points.

Ключевые слова: радиоактивность, радионуклид, бета-излучение, радиометр, активность, блок детектирования, уровень вмешательства, ПДК (предельно допустимая концентрация).

Keywords: radiation activity, radionuclide, beta radiation, radiometer, activity, detection unit, UF damage level, REG (permissible concentration).

Введение. Радиоактивность – один из факторов возникновения заболевания рака у человека. Согласно отчетам Министерства здравоохранения Республики Узбекистан, за последние 30 лет количество онкологических больных в республике выросло в пять раз, а в Сурхандарьинской области – в семь раз. Только в 2018 году в Сурхандарьинском областном онкологическом диспансере было зарегистрировано 378 больных, из них 109 умерли. По литературным данным известно, что основными источниками болезни рака у человека являются питьевая вода, продукты питания, почва и атмосферный воздух, которые более загрязнены радиоактивными частицами [5].

В развитых странах широко используются радиометрические методы определения радионуклидов: радона, радия, тория, урана, плутония, цезия, стронция и др. Но радиометрические методы определения радионуклидов в нашей стране мало изучены. Сегодня в республике МЧС и его ведомства осуществляют радиометрический мониторинг окружающей среды с использованием портативных радиометров UMF2000 и UMF-1, обладающих высокой чувствительностью и селективностью. Для контроля бета-излучения радионуклидов в объектах окружающей среды возрастает потребность в высокочувствительных и высокоэффективных методах, что является одной из актуальных проблем. В связи с этим особое значение приобретает разработка эффективных, быстрых и экономически дешевых методов определения радионуклидов в природных средах [1].

Радиометры – это класс устройств, работающих в стационарном режиме. Согласно МУ 2.6.1.14-2001 «Мониторинг радиационной обстановки. Общие требования», важными областями радиометрии являются:

• контроль объемной активности (ВА) радиоактивных аэрозолей (паров);

• контроль объемной активности альфа-активных газов;

• контроль объемной активности бета-активных газов, в том числе ³H и ¹⁴C;

• контроль удельной или объемной активности радионуклидов в жидкостях и пробах окружающей среды;

• контроль поверхностного загрязнения радионуклидами.

Река Тупаланг насыщена снеговой водой, начинающейся с горных образований Хисар, и является основным источником питьевой воды для населения Сарыассийского, Узунского, Денауского и Шурчинских районов Сурхандарьинской области и орошения сельскохозяйственных культур. Радионуклиды в объектах окружающей среды возникают в результате природных и технологических воздействий. Техноген, то есть радиактивность, образовавшаяся в результате человеческого фактора, не занимает главного места, но радионуклиды, которые образуются естественным путем, представляют серьезную опасность. В результате явления естественной радиактивности накапливается огромное количество радионуклидов.

Уровни естественной радиации, содержащейся в природных водах, зависят от концентраций радионуклидов и удельной активности. Основными источниками естественной радиоактивности в составе природных вод являются уран, торий, калий (радиоэлементы). В частности, уран-238, торий-232 и калий-40 являются радионуклидами цепей распада. Радионуклиды, содержащиеся в природных водах, зависят от минералогического состава почвы. Почва, характеризующаяся относительно высокой концентрацией минералов урана, тория и калия, имеет относительно высокий естественный радиоактивный фон. Радионуклиды в различных типах отходов, горных породах и отложениях могут иметь радиационные свойства природных и подземных вод только в том случае, если они остаются в растворе, отделенном от исходной породы и/или отложений, то есть они впоследствии не удаляются путем осаждения или сорбционных реакций. Количество радионуклидов, содержащихся в природных водах и попадающих в подземные воды, зависит от их концентрации в минеральных кристаллах или их поглощения в отложениях и, что наиболее важно, от скорости расщепления, размера и десорбции. Поражающее излучение происходит из трех основных источников: естественный поток из космоса, местные почвы (радон и другие радионуклиды), а также антропогенная деятельность, с помощью рентгеновских лучей, лечебных процедур и т.д. [6].

Экспериментальная часть. В радиометрическо-спектрометрических измерениях используются портативные и стационарные радиометры. Стационарные радиометры используются со стандартными интерфейсными блоками обнаружения для мониторинга отдельных точек (в том числе для аварийного мониторинга) или в составе систем радиационного контроля. Основными задачами, поставленными при радиометрических измерениях, являются определение параметров поля излучения и характеристик источника излучения. Для радиометрических измерений источником излучения может быть специально отобранный образец. Кроме непосредственного отбора проб, измерения могут быть выполнены путем установки детектора радиометра перед трубопроводами, через которые проходит технологическая среда. Были проведены научно-исследовательские работы по радионуклидам изотопа тория-232, содержащегося в природных водах реки Тупаланг. Для проведения экспериментальных работ необходимо учитывать пробные точки реки Тупаланг, а именно место слияния реки Сангардак с рекой, проходящей вблизи села Нилу, место слияния снежных и родниковых вод, истекающих из села Худжаишан, с рекой Сангардак. Мы выбрали шесть экспериментальных точек: из села Нилу и Багча кишлака, соединяющую две реки, выход из города Денау, соединение канала Хазарбаг Денауского района – и провели определяющую работу в эксперименте. По результатам проведенной исследовательской работы были получены и проанализированы следующие результаты эксперимента. По итогом исследований содержание изотопа тория-232 в водах реки, проходящей вблизи села Нилу, составляет 0,18 Бк/кг; при впадении в реку Сангардак в водах, проходящих по территории села Худжаишан, – 0,22 Бк/кг; при впадении в реку притока снежных и родниковых вод, вытекающих из села Худжаишан, – 1,13 Бк/кг и в Денауском районе в месте впадения в русло Кызылсу – 0,73 Бк/кг.

Среднегодовые значения результатов изотопа тория-232, определенные в эксперименте, показаны в таблице 1, а ниже в таблице 2 приведены сравнительные значения активности для сезонов (поквартально) на основе полученных результатов.

Таблица 1.

Среднегодовое значение активности гамма-излучения радионуклида тория-232 в водах реки Тупаланг

Таблица 2.

Результаты радиометрического определения активности гамма-излучения радионуклида тория-232 в водах реки Тупаланг

(t_изм = 40 мин, Е_max = 624 кэВ, ЧВ = 0,64 имп/с.бкл)

Как видно из таблицы 2, было установлено, что концентрация радионуклида тория-232 высока в точках № 3 и 4. Основной причиной этого является расположение начала реки Тупаланг недалеко от деревни Нилу, которая является частью начала реки Сангардак, где произошло изменение состава воды реки Тупаланг. В частности, река Сангардак проходит через место расположения Хандизинской обогатительной фабрики Алмалыкского горно-металлургического комбината, действующего в настоящее время, а изотоп тория-232 из руд поступает в воды реки.

Второе – результат смешения речной воды, снежных и родниковых вод вблизи Денауского района, то есть вод, вытекающих из кишлаков Бакча и Сина, в речную воду вместе с водами попадает радионуклид торий-232.

Конечно, этот показатель намного ниже уровня ПДК изотопа тория, но он будет концентрироваться, когда попадет на сельскохозяйственные культуры, и будет оказывать вредное воздействие. Согласно закону Ардна – Шульса, хотя активность находится на более низком уровне, она годами оказывает негативное воздействие на живые организмы и вызывает различные онкологические заболевания в организме. Поэтому необходимо постоянно контролировать содержание радионуклидов в природных водах, по крайней мере раз в месяц [2].

Список литературы:

1. Израэль Ю.А. Состояние и комплексный мониторинг природной среды и климата. Пределы измерений. – М. : Наука, 2001.
2. Радиометрическое определение радионуклидов в природных водах Сурхандарьинской области / М.П. Холмуродов, Х.Х. Тураев, С.Ч. Эшкараев, А.М. Сафаров // Universum: химия и биология: электронный научный журнал. Радиохимия. – 2021. – № 5 (83). – С. 36–39 / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/11524.
3. Сурхондарё вилояти Сангардак дарёси сувларидаги торий-232 радионуклидини радиометрик усулда аниқлаш / М.П. Холмуродов, Х.Х. Тураев, С.Ч. Эшқараев, Ш.А. Абдуқодиров [и др.] // НамДУ илмий ахборотномаси. Научный вестник НамГУ. – 2021. – Йил 2. – С. 63–69.
4. Сурхондарё вилояти Шеробод дарёси сувларидаги калий-40 радионуклидини радиометрик усулида аниклаш / М.П. Холмуродов, Х.Х. Тураев, С.Ч. Эшкараев, Ш.А. Абдикодиров [и др.]. – Ўзбекистон Миллий университети хабарлари. – 2020. – № 3/2. – С. 211–213 / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www.uzmu xabarlari.uz.
5. Эшкараев С.Ч. : дис. … д-ра философии хим. наук. – Самарканд, 2020. – С. 110.
6. Radiometric Determination of the presence of cesium-137 and strontium-90 radionuklides in food / M. Kholmurodov, S. Eshkarayev, N. Babamuratov, A. Safarov [et al.] // European journal of molecular & clinical medicine. – 2020. – Т. 7, vol. 11.