автореферат диссертации по энергетике, 05.14.03, диссертация на тему:Расчетный метод обоснования радиационной безопасности и экологической приемлемости промышленных водоемов

Российская академия наук

Институт проблем безопасного развития атомной энергетики

РАСЧЕТНЫЙ МЕТОД ОБОСНОВАНИЯ РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ПРИЕМЛЕМОСТИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВОДОЕМОВ

05.14.03 - Ядерные энергетические установки, включая проектирование, эксплуатацию и вывод из эксплуатации

На правах рукописи

Уткин Сергей Сергеевич

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Москва-2010

004602815

Работа выполнена в Институте проблем безопасного развития атомной энергетики Российской академии наук.

Научный руководитель: доктор технических наук

Линге Игорь Иннокентьевич,

Официальные оппоненты: доктор технических наук

Мокров Юрий Геннадьевич,

доктор технических наук Вакуловский Сергей Мстиславович.

Ведущая организация: Ведущий научно-исследовательский институт

химической технологии.

Защита состоится « » _2010 г. в на заседании

диссертационного совета Д 002.070.01 при Институте проблем безопасного развития атомной энергетики Российской академии наук по адресу: 115191, г. Москва, ул. Б.Тульская, д. 52.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института проблем безопасного развития атомной энергетики Российской академии наук.

Автореферат разослан 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета к.т.н. ^ В.Е.Калантаров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Основами государственной политики в области обеспечения ядерной и радиационной безопасности определено, что одним из важнейших условий использования атомной энергии является снижение техногенного воздействия ядерно и радиационно опасных объектов на всех этапах их жизненного цикла на население и окружающую среду. К числу значимых путей воздействия относится поступление радиоактивных веществ в водные объекты.

Уже на начальных этапах развития атомной промышленности, как в России, так и за рубежом водные объекты, в том числе замкнутые водоемы искусственного и естественного происхождения, реки и моря, стали широко использоваться как элементы внутренней технологической цепочки или как конечный резервуар для сброса загрязненных вод. Применение водоемов для обеспечения функционирования объектов использования атомной энергии повсеместно продолжается и в некоторых случаях не имеет альтернативы. За этот же, более чем полувековой период времени, произошло становление системы требований к обеспечению радиационной безопасности человека и охраны окружающей среды. В ряде случаев процесс формирования природоохранных требований происходил в отрыве существующих реалий. В итоге сформировалась совокупность актуальных практических задач, связанных с оценкой и обоснованием безопасности крупных атомных энергопромышленных комплексов (АЭС, объекты ядерного топливного цикла), использующих непроточные и слабопроточные водные объекты (далее - промышленные водоемы), в том числе:

- для водоемов с низким уровнем радиоактивного загрязнения (водоемы-охладители АЭС и брызгальные бассейны) - отработка вопросов комплексного использования ресурсов, в том числе донных отложений, как в период эксплуатации, так и после прекращения регулярных сбросов;

- для сильнозагрязненных водоемов, являющихся элементами системы обращения с ЖРО - выработка научно обоснованных стратегий безопасной эксплуатации и вывода из эксплуатации;

- для загрязненных водоемов, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате аварий - обоснование возможности возвращения в хозяйственное использование.

Общим методическим вопросом обоснования безопасности промышленных водоемов является необходимость уточнения существующих и разработки специальных параметров их радиационного состояния и экологической приемлемости, а также соответствующих методов расчета в зависимости от характера сложившегося и

формирующегося загрязнения, интенсивности имеющегося и потенциального водопользования, а также иных факторов технологического или природного характера.

Цель работы. Разработка расчетного метода обоснования радиационной безопасности и экологической приемлемости промышленных водоемов. Поставленная цель требует решения следующих задач:

- анализ методов оценки и обоснования радиационной безопасности и экологической приемлемости (далее - безопасности) промышленных водоемов;

- определение значимых для обеспечения безопасности промышленных водоемов радиоэкологических параметров, разработка требований по совершенствованию методов их расчета;

- совершенствование моделей прогноза поведения радионуклидов в абиотических компонентах промышленных водоемов с учетом преимуществ моделей с сосредоточенными и распределенными параметрами;

- валидация расчетной модели миграции радиоактивных веществ в промышленных водоемах с учетом пространственно-временной динамики распределения радиоактивных веществ в донных отложениях;

- развитие алгоритмов расчета дозовых нагрузок для человека и гидробионтов для их использования совместно с моделью переноса радиоактивных веществ в водной среде и донных отложениях в рамках расчетного метода обоснования безопасности промышленных водоемов;

- апробация расчетного метода на примере решения задач обоснования безопасности Теченского каскада водоемов ПО «Маяк».

Научная новизна работы.

- Разработан комплексный метод обоснования радиационной безопасности и экологической приемлемости промышленных водоемов с использованием модели миграции радионуклидов в водной среде и донных отложениях и алгоритмов расчета дозовых нагрузок для человека и гидробионтов.

- Определены основные радиоэкологические параметры безопасной эксплуатации промышленных водоемов, в частности - соотношения между параметрами водоема, характеризующими его физико-химическое состояние, и свойствами радиоактивных веществ, при которых происходит полное депонирование радионуклидов в донных отложениях вплоть до их радиоактивного распада.

- Предложены основные положения метода обоснования долговременной радиоэкологической безопасности Теченского каскада водоемов ПО «Маяк», в рамках которого выработан долгосрочный прогноз изменения удельной активности 9 Бг в воде промышленного водоема В-11.

Практическая ценность работы определяется широким диапазоном прикладных задач, решаемых с применением разработанных методов и подходов к оценке безопасности промышленных водоемов, а также моделей миграции радионуклидов в водной среде и донных отложениях водоемов такого типа, включая:

- исследование долговременных последствий аварийных ситуаций на объекте использования атомной энергии с радиоактивным загрязнением водоема;

- разработку программ радиоэкологического мониторинга и практических мероприятий по преодолению последствий радиоактивного загрязнения водных объектов;

- осуществление прогнозных оценок дозовых нагрузок на население и объекты окружающей среды;

- подготовку и модернизацию методик расчета допустимых сбросов в водные объекты (например, водоемы-охладители АЭС) с учетом возможности их комплексного использования;

- разработку долгосрочных прогнозов изменения радиоэкологических показателей водоемов-хранилищ жидких радиоактивных отходов для анализа и обеспечения их безопасности.

Личный вклад соискателя состоит в следующем:

- Разработан расчетный метод обоснования радиационной безопасности и экологической приемлемости промышленных водоемов.

- Проведен модельный расчет и анализ различных режимов переноса радионуклидов в воде и донных отложениях промышленных водоемов.

- Проведены расчетные исследования по обоснованию радиационной безопасности и экологической приемлемости Теченского каскада водоемов ПО «Маяк».

Основные положения, выносимые на защиту:

- Расчетный метод обоснования радиационной безопасности и экологической приемлемости промышленных водоемов путем определения их радиоэкологических параметров на основе:

• модели миграции радионуклидов в водной среде и донных отложениях, в которой водная фаза и активный слой донных отложений рассматриваются в виде камер с гомогенным распределением радионуклидов в каждый момент времени, а поведение радионуклидов в пассивном слое донных отложений моделируется с учетом наличия пространственно-временного распределения за счет диффузионно-конвективного переноса и перераспределения радионуклидов между различными формами их нахождения (растворенная, обменная, необменная);

• использования алгоритмов расчета дозовых нагрузок для человека и гидробионтов.

- Аналитические и численные зависимости, которые позволяют прогнозировать важные с точки зрения обоснования радиоэкологической безопасности промышленных водоемов характеристики распространения радиоактивных веществ в его абиотических компонентах, в частности:

• оценить время достижения и значение максимальной концентрации радиоактивных веществ в воде, активном и пассивном слое донных отложений при разовом и хроническом поступлении радионуклидов в водный объект;

• определить соотношения между параметрами, характеризующими свойства донных отложений и радиоактивных веществ (плотность и пористость донных отложений, коэффициент диффузии, скорость фильтрации, коэффициенты распределения и константа скорости обмена радионуклидов между различными формами их нахождения в донных отложениях, постоянная распада), при которых происходит практически полное депонирование радиоактивных веществ в слое донных отложений вплоть до радиоактивного распада.

- Результаты практического применения разработанного расчетного метода для задачи обоснования долговременной радиоэкологической безопасности Теченского каскада водоемов ПО «Маяк», включая выполненный прогноз изменения удельной активности 90Sr в воде промышленного водоема В-11.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на международной конференции «Радиоактивность после ядерных взрывов и аварий» (Москва, 2006 г.), международной научно-инновационной конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов «Полярное сияние» (Санкт-Петербург, 2008 г.), международной конференции «Радиоэкология: итоги, современное состояние и перспективы» (Москва, 2008 г.), международной конференции «Radioecology & Environmental Radioactivity» (Берген, 2008 г.), 4-ой международной конференции Академии наук США «Environmental Science and Technology» (Хьюстон, 2008 г.), международной конференции «Decommissioning Challenges: An Industrial Reality?» (Авиньон, 2008 г.), VI, VII, VIII и IX научных школах молодых ученых ИБРАЭ РАН (Москва, 2005 - 2008 гг.), научном семинаре «Вопросы экологической безопасности при проектировании, строительстве и эксплуатации АЭС» (ФГУП «Атомэнергопроект», г. Москва, 2005 г.), межведомственном научно-практическом семинаре «Обеспечение безопасности при обращении с жидкими радиоактивными отходами на ФГУП «ПО «Маяк» (ФГУП «ПО «Маяк», г. Озерск, Челябинская область, 2010 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 научных работ, из них 1 монография, 8 статей в научных изданиях, включая 4 статьи в журналах по перечню ВАК Минобрнауки России, 9 докладов на российских и международных конференциях и семинарах.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 118 библиографических ссылок. Общий объём работы составляет 173 страницы основного текста, включая 20 таблиц и 51 рисунок, в том числе графики.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы её основные цели, новизна и практическая ценность.

Первая глава посвящена вопросам оценки экологической безопасности промышленных водоемов, использующихся в ядерных технологиях в качестве элемента системы технического водоснабжения или обращения с радиоактивными отходами. В первом разделе проанализированы основные варианты использования этих водоемов, источники и условия формирования загрязнения. В зависимости от функциональной роли водных объектов в составе объектов использования атомной энергии выделено три класса водоемов:

- Непроточные слабозагрязненные водоемы (водоемы-охладители АЭС и брызгальные бассейны).

- Непроточные сильнозагрязненные водоемы, использующиеся на предприятиях ядерного топливного цикла и ядерного оружейного комплекса в качестве элемента системы обращения с ЖРО.

- Непроточные загрязненные водоемы, подвергшиеся радиоактивному загрязнению в результате аварий.

Во втором разделе проанализированы отечественные и международные подходы к обоснованию и регулированию безопасности при использовании водоемов в ядерных технологиях.

Отмечено различие отдельных радиологических показателей качества воды, что может свидетельствовать как о наличии особенностей в подходах к нормированию содержания радионуклидов в водных объектах, принятых в различных странах, так и о различиях в используемых коэффициентах при единых методологиях оценки радиационной безопасности.

Отдельно показано, что современные требования по экологической безопасности ядерных технологий, использующих водоемы, с одной стороны, и существующие тенденции по минимизации затрат и увеличению эффективности использования ресурсов, направленных на обеспечение безопасности, с другой, диктуют необходимость применения детальных

математических моделей для оценки радиационного состояния промышленных водоемов.

В третьем разделе изложены основные подходы к моделированию процессов, протекающих в водоемах, загрязненных радиоактивными веществами, и оценке их влияния на человека и гидробионты.

Выделены наиболее важные процессы,, которые необходимо учитывать при разработке миграционных моделей:

- гидрологические (перемешивание водной массы за счет ветро-волнового воздействия, влияния придонных циркуляционных потоков, естественного водообмена слабопроточного водоема);

- связанные с переносом радионуклидов в воде в растворенной форме или на взвесях (стратификация, седиментация/ресуспензия, диффузия, конвекция, биотурбация);

- обменные (сорбция, ремобилизация).

На основе анализа основных направлений в области моделирования состояния биотических и абиотических компонент экосистем сделан вывод о целесообразности синтеза подходов, предполагающих высокую степень детализации протекающих процессов, и качественных эмпирических методов, оперирующих константами, которые объединяют на макроскопическом уровне свойства отдельных элементов экосистемы.

На примере наиболее известных моделей и программных комплексов (в их числе - VAMP, LAKECO, DELWAQ/IMPAQT, MARTE, AQUASCOPE) рассмотрены ключевые принципы и отличия в построении моделей с сосредоточенными и распределенными параметрами.

Отдельно проанализированы основные существующие схемы и принципы оценки воздействия радионуклидов, содержащихся в воде и донных отложениях водных объектов, на человека и водные биообъекты.

Проведенный анализ показал, что в проблеме оценки радиационного состояния промышленных водоемов, используемых в ядерных технологиях, имеется ряд актуальных задач:

1. Для наиболее широкого класса водоемов - непроточных и слабопроточных водоемов аккумулирующего типа, в том числе водоемов-охладителей АЭС - актуальна задача уточнения параметров их радиационного состояния при выводе из эксплуатации объектов использования атомной энергии. Задача не может быть решена без детального учета процессов, протекающих в системе «водная фаза -донные отложения».

2. Существующие модели миграции радионуклидов в абиотических компонентах водоема являются в основном камерными моделями полного перемешивания и ориентированы на прогнозирование последствий аварийного загрязнения. Они не позволяют решать задачу детального учета процессов, происходящих в донных отложениях, а также процессов вторичного загрязнения окружающей среды. Используемые реже модели с распределенными параметрами дают возможность оценки тонкой структуры загрязнения донных отложений, но не позволяют корректно решать задачу прогнозирования содержания радионуклидов в водной фазе. Модели данного класса не предусматривают оценки воздействия на человека. В этой связи необходима разработка сквозной модели миграции радиоактивных веществ в водоемах, включающей в себя комплекс моделей для расчета распространения радиоактивного загрязнения и оценки его воздействия на человека для различных вариантов водопользования.

3. Существующая система оценки радиационного состояния водоемов неполна и сводится к нормированию качества воды для двух видов водопользования - питьевого и рыбохозяйственного. При этом на практике используются только нормативы для питьевого водопользования. Ограничения содержания радиоактивных веществ для рыбохозяйственного и культурно-бытового водопользования в явном виде отсутствуют. Существующая классификация использования вод водоемов не дает возможности оценки всех значимых путей радиационного воздействия водоемов на человека. Отсутствует научно обоснованная регламентация содержания радионуклидов в донных отложениях водных объектов.

4. Для ограниченного круга водоемов, используемых для размещения радиоактивных отходов, стандартный подход (от дозы к концентрации) к установлению критериев безопасности (в виде ограничений на удельную активность радионуклидов в различных компонентах экосистемы) неприменим. В связи с этим актуальна задача обоснования параметров безопасности таких водоемов для всех этапов их жизненного цикла.

Во второй главе разработана расчетная модель переноса радионуклидов в водной среде и донных отложениях непроточного или слабопроточного водоема. В первом разделе решена задача прогноза распространения радионуклидов в абиотических компонентах водного объекта с использованием камерной модели.

Проведенный анализ основных подходов к моделированию процессов, протекающих в водоемах, загрязненных радиоактивными веществами, показал, что для достижения поставленных в диссертации целей наиболее целесообразно использовать модель, состоящую из трех

камер: водная фаза, активный (верхний, обменный) и пассивный (нижний) слои донных отложений.

Построенная система уравнений баланса активности для водного объекта при наличии поступлений радиоактивных веществ в воду за счет сбросов, выпадений на зеркало с осадками, смыва с загрязненного водосбора и т. д., а также с учетом возможного выноса радионуклидов из донных отложений за счет фильтрационных потерь выглядит следующим образом:

где Ж(Бк/м3) - суммарная удельная активность радионуклида в воде (обусловленная радионуклидами, растворенными в воде и сорбированными на взвесях); й (Бк/кг) - суммарная удельная активность радионуклида в верхнем слое донных отложений (за счет радионуклидов, растворенных в поровой воде и сорбированных твердой фазой активного слоя); Р (Бк/кг) -суммарная удельная активность радионуклида в нижнем слое донных отложений (за счет радионуклидов, растворенных в поровой воде и сорбированных твердой фазой); К,, К2, К3, К4 (1/с) - коэффициенты обмена между камерами; р2, р3 (м3/кг) - плотность верхнего и нижнего слоев донных отложений соответственно; И2 и И3 (м) - глубина водоема, толщина верхнего и нижнего слоя донных отложений соответственно; X (1/с) -постоянная распада рассматриваемого радионуклида; С? (Бк/(м3 год)) -поступление радионуклида в водный объект; \Уп (Бк/м3), Д>, Р0 (Бк/кг) -удельные активности радионуклида в воде, верхнем и нижнем слое донных отложений в начальный момент времени.

Система уравнений (1) была решена аналитически:

Л /л

— = --К, О - Кф - АО,

& Рг^г

(1)

[^(0) = %0(0) = £>0, Р(0) = Р0.

К. А. /л — //-. п, —

+

(2)

1)(0 = ———(е^' - е^2')+ ——е^'--+

(й>2 + ) РУЧ_

к4+л

где введены следующие обозначения:

-, (4)

К Р2к(щ+п )

//12=-я--х—--, =/:2+л:з+я,

РгЬ ©[(/:,+л)Лг Р2

Полученные выражения (2)-(4) для удельной активности радионуклида в водной фазе, активном и пассивном слое донных отложений были проанализированы на наличие асимптотических решений и экстремумов для принципиальных сценариев распространения радионуклидов в абиотических компонентах водного объекта.

При осуществлении регулярных сбросов при ? со содержание активности в каждой из камер выходит на стационарное значение:

-К1+Кг+Х -

(К2+К3 +А)(А", +Х)-КхК2

£(,)_>-1}—--(б)

{К2+Кг+Х)(Кх+Х)-КхК2Ь1 Р2

рт _Ы.3_П)

(К4 +Я)((к2 +'/С3 +Л)(КХ+Л)-К1К2)Ьз Рз '

Время выхода концентрации радионуклида в каждой из камер на постоянное значение («насыщение») - /* можно оценить из условия:

*<'> (8)

Х{( оо)

где Х(0 - удельная активность радионуклида в камере, а значение п можно

принять равным, например, 0,95.

При аварийном (разовом) поступлении радионуклидов в водный объект их концентрация в активном и пассивном слоях донных отложениях не выходит на стационарное значение, а имеет максимум. Установлено, что при отсутствии начального загрязнения донных отложений время достижения максимума концентрации для активного слоя равно

_1

М1-М2

'о=-1п

( \ Рг

КМг

(9)

Время достижения максимума концентрации //> для пассивного слоя определяется путем численного решения уравнения

^ сМр__¿й—еП'р.

М\+Л М2+Л

\

/4+А М2+Л)

= 0. (10)

Подстановкой (9) и результата решения (10) в (3) и (4) соответственно были найдены значения максимальной удельной активности радионуклида в активном и пассивном слоях донных отложений при разовом загрязнении водоема.

Также с использованием разработанной модели показано, что существует набор параметров, определяющих такой режим распространения радионуклидов в водном объекте при их хроническом поступлении, при котором удельная активность воды не превысит уровня вмешательства (то есть может быть использована для целей питьевого водопользования), а донные отложения будут категорироваться как твердые радиоактивные отходы. При этом верхний слой донных отложений может являться критическим элементом системы водного объекта с точки зрения оценки радиационного состояния его абиотических компонент.

Во втором разделе представлены основные характеристики разработанной модели миграции радионуклидов в донных отложениях (пассивном слое) с распределенными параметрами с учетом наличия пространственно-временного распределения за счет диффузионно-конвективного переноса и перераспределения радионуклидов между различными формами их нахождения (растворенная, обменная, необменная).

Была построена система уравнений, описывающая динамику распространения радиоактивных веществ в слое донных отложений глубиной m (м):

дС д(А + В) ô2C „SC . _ . ,, в. VT + Pg я =В-т + У—-Л<рС-Лр(А + В),

dt * dt dz dz s

A = RXC, , (II)

dB

— = a(RjA -В)- ЯВ, dt

где А (Бк/кг) и В (Бк/кг) - удельная активность радионуклида в обменных и необменных формах донных отложений соответственно; С (Бк/м3) -удельная активность поровой воды донных отложений; D (м2/с) -коэффициент эффективной диффузии, учитывающий молекулярную диффузию и гидродинамическую дисперсию; V(м/с)-скорость фильтрации; À (1/с) - постоянная распада рассматриваемого радионуклида; ря (кг/м3) -плотность донных отложений; (р - пористость донных отложений; R/ (м3/кг) и R2 (б/р) - параметры равновесного распределения радионуклидов между различными формами их нахождения в донных отложениях: обменной-растворенной и фиксированной-обменной соответственно; а (1/с) -константа скорости обмена между радионуклидами в обменной и фиксированной формами. Предполагается, что равновесие между обменной и растворенной формами устанавливается мгновенно.

Для задания условия на границе раздела сред «вода-донные отложения» было рассмотрено два способа, каждый из которых может быть применен в зависимости от условий конкретной задачи и практических целей моделирования.

В рамках первого способа задания граничного условия было решено уравнение переноса радионуклида из придонного слоя воды в приповерхностный слой донных отложений. Выражение для потока радионуклида q (Бк-м'2 с"') при z=0 имеет вид:

qi=yxV(W-угС), (12)

где ух =(l-exp(-V{zd-mü)!Dd)) \ у2 = exp(-K(zd-m0)/Dd),

îF(Bk/m3) - удельная активность водной фазы вне диффузионного слоя; zd(м) и mo(м) - координаты верхней и нижней границ придонного слоя воды; Da (м2/с) - коэффициент диффузии в этом слое.

Граничное условие на нижней границе донных отложений (z=-m) задано в виде:

дС / dz - 0 . (13)

При втором способе задания граничного условия вместо диффузионного слоя рассмотрен верхний активный слой донных отложений. Была определена связь пространственно распределенных концентраций радионуклида в различных формах их нахождения A(z,t), B(z,t) и C(z,t) (см. (11)) и интегрального значения P(t) (см. (1)):

Путем подстановки (14) в (1) и дальнейшего интегрирования выражения для удельной активности радионуклида в пассивном слое по глубине седиментов получено выражение для потоков на верхней и нижней границах этого слоя:

Для удобства проведения анализа и большей общности результатов расчетов модель (11) была представлена в обезразмеренном виде со следующими параметрами (в дальнейшем черточки над безразмерными параметрами будут опускаться):

С = С/Щ,А = С,В = В/(Я1К2И^0),'( = У1/(т(д> + рЯ1)),'г = г/т,д=д/У

— _ _ _ (18)

5 = рЯ\Я2 / (<р + рЩ),0 = й / (Ут), А = Хт{<р + рК{)/ У,а = Аа / А.

Диапазоны изменения параметров (18) были оценены на основе анализа данных экспериментальных исследований. Решение математической модели (11) с параметрами в виде (18) получено численным методом.

В диссертации рассмотрены различные варианты распространения радионуклидов в донных отложениях в зависимости от изменения параметров модели, при этом отдельно проанализирована возможность формирования безопасного режима миграции радионуклидов в донных отложениях.

При аварийном поступлении в водоем радионуклиды вследствие седиментации выводятся из водной фазы (анализ соответствующих ситуаций был проведен в первом разделе диссертации) и практически полностью локализуются в верхней части донных отложений, мигрируя со временем вниз. Зона, в пределах которой концентрация радионуклида в виде раствора С уже заметно отличается от начальной величины, имеет выраженную границу, координата которой и соответствующий момент времени были обозначены как г„, /к. Положение нижнего края определяется из условия, при

(14)

q]=K3p2h2D(t), q2=K^p3h3P(t).

(15)

(16)

Начальные условия в общем случае имеют вид: t = 0, C = C0(z), В- Bq(z).

(17)

котором С при г=гк имеет заданную малую величину Ск. Момент достижения передним краем указанной зоны нижней границы донных отложений есть, по существу, момент начала интенсивного выноса радионуклидов в подстилающий грунт. На Рис. 1 показаны результаты расчетов времени /к0 как функции от 5 при значениях />=0,05; 0,1; 0,2 и Д=0,1; 0,5, иллюстрирующие специфический характер зависимостей

При Л=0,1 в рассмотренном диапазоне 5 данные зависимости являются почти линейными и удвоение 5 приводит к почти аналогичному увеличению Однако уже при >1=0,5 отчетливо проявляется их нелинейный характер. Более того, зависимости имеют вертикальные асимптоты с абсциссами 14,3; 17,3 и 20,1 соответственно, отвечающие экологически безопасному режиму загрязнения донных отложений. При таком режиме передний край зоны существенного загрязнения может формально достигнуть нижней границы седиментов только при /—»со. Данный режим является предельным, так как ограничивает совокупность благоприятных в экологическом отношении радиологических режимов, при которых радионуклиды, по существу, консервируются внутри донных отложений. Существование указанного режима возможно только при определенных соотношениях между Я, £> и Я.

Рис. 1. Зависимость времени достижения радиоактивными веществами нижней границы донных отложений при X = 0,1 (слева) и X. = 0,5 (справа)

На Рис. 2 (слева) приведены кривые, иллюстрирующие искомую зависимость Я(5) для фиксированных значений £) (0,05; 0,2; 0,5). Совокупность точек (выше кривых) с координатами (£, X) и соответствующими О определяет наборы параметров (в соответствии с (18)), при которых формируется важный для практики экологически безопасный режим распространения радионуклидов в донных отложениях - полное депонирование без выноса в подстилающий грунт. На Рис. 2 (справа) для большей наглядности приведена зависимость Я(5,£>).

Рис. 2. Графики, иллюстрирующие соотношения между параметрами Я, 5 и Д при которых возможно формировании экологически безопасного режима переноса радионуклидов в донных отложений

В третьей главе решена задача адаптации существующих подходов к расчету дозовых показателей для человека и гидробионтов для их дальнейшего использования в рамках оценки экологической безопасности промышленных водоемов с помощью разработанных в диссертации математических моделей миграции радионуклидов в воде и донных отложениях непроточных водоемов. В первом разделе построена модель расчета дозовых нагрузок для человека. Формирование дозы за счет внутреннего и внешнего облучения, а также в результате ингаляционного поступления радионуклидов в организм человека при использовании воды и донных отложений водоемов рассчитано для следующих видов водопользования: хозяйственно-питьевое (непосредственное потребление воды), рыбохозяйственное (потребление рыбы), сельскохозяйственное (использование водоема для водопоя скота с последующим поступлением радиоактивных веществ в мясо и молоко животных; орошение загрязненной водой территорий, используемых для выпаса скота, дальнейшее поступление радионуклидов в мясо и молоко животных; потребление продуктов питания, выращенных на орошаемых территориях; пребывание на орошаемых территориях; пребывание на удобряемых территориях), культурно-бытовое (купание; пребывание на пляже; плавание на лодке), комплексное (включающее в себя все вышеперечисленное).

В большинстве случаев обоснование радиационной безопасности человека и окружающей среды корректно осуществлять с помощью использования антропоцентрического постулата радиационной защиты путем прямого расчета дозы облучения для персонала и/или населения. Тем не менее, существует ряд практически значимых ситуаций, когда его применение в явном виде некорректно вследствие отсутствия в

рассматриваемой экосистеме человека. В этих случаях необходимо использование модифицированного антропоцентрического принципа, предусматривающего анализ расширенного перечня видов водопользования в сравнении с реально существующими, либо прямое вычисление доз облучения для биообъектов.

Во втором разделе рассмотрен подход к определению доз облучения гидробионтов, который можно применять для оценки безопасности водоемов в ситуациях, когда человек по тем или иным причинам не использует ресурсы водного объекта.

В четвертой главе проведена валидация разработанных моделей и даны рекомендации к их практическому использованию для обоснования безопасности промышленных водоемов на примере Теченского каскада водоемов ПО «Маяк». В первом разделе рассмотрены загрязненные непроточные и слабопроточные водоемы, подвергшиеся радиоактивному воздействию в результате аварий. К таким водоемам относятся, в основном, озера, подвергшиеся радиоактивному загрязнению в результате взрыва емкости-хранилища высокоактивных отходов на ПО «Маяк» (1957 г.) и аварии на Чернобыльской АЭС - озеро Урускуль, расположенное на территории Восточно-Уральского радиоактивного следа, и озеро Кожановское (Брянская область).

Для валидации моделей (1), (11) на примере озера Кожановское выбраны граничные условия в виде (12), (13), для озера Урускуль - (15), (16). Также были использованы различные подходы к определению

На Рис. 3 представлены результаты аппроксимации динамики изменения удельной активности 137Сб в воде озера Кожановское с помощью регрессионного анализа. Для упрощения анализа выражения (2) были использованы следующие предположения: донные отложения являются единым слоем, т.е. К3=0 (аппроксимация 1); донные отложения, являясь единым слоем, не взаимодействуют с водной фазой, т.е. К2=К}=0 (аппроксимация 2). Проведенный анализ показал, что коэффициент корреляции в первом случае равен 0,68, во втором - 0,47. Таким образом, зависимость в виде суммы двух экспоненциальных слагаемых лучше описывает долговременную динамику изменения концентрации

коэффициентов обмена между камерами.

\

%

-н к- -»— ------

•»___ —— «

5 7 Я 11 13 15 17

Вр*мя с мимнтв мфммммя, пат

| » Рчутыатинирна ■ Алпршсимиш 1 . -ь - Апгроигг|

Рис. 3. Прогноз изменения удельной активности |37Сб в воде озера Кожановское

радионуклида в воде мелкого озера, чем одна экспонента, определяющая уменьшение удельной активности радионуклида в воде за счет радиоактивного распада и процессов самоочищения водоема, поскольку учитывает процессы взаимодействия водной фазы и седиментов.

На Рис. 4 представлены результаты сравнения экспериментальных и расчетных данных по изменению удельной активности 13 Сб в различных слоях донных отложений. Используя специально разработанную процедуру определения необходимых параметров, были установлены их значения: эффективный коэффициент диффузии £>=80 см2/год, скорость фильтрации У=2 см/год, коэффициент равновесного распределения между растворенной и обменной формами 137Сз Л/ = 0,1 м3/кг, коэффициент распределения между обменной и необменной формами нахождения шСз Л/=5, коэффициент скорости обмена а=10'7с"1, у2=0,03.

В работе отмечено удовлетворительное качество сделанного прогноза:

погрешность определения интегральной удельной активности '"Се для всего слоя донных отложений не превышает 50%, что вполне достаточно для целей санитарно-гигиенического нормирования с учетом имеющихся неопределенностей,

- погрешность при количественном определении концентрации по глубине не превышает 50 % (за исключением трех слоев), при этом

профиль распределения концентрации радионуклида адекватно отслеживается на качественном уровне.

Рис. 4. Сравнение экспериментальных и расчетных профилей загрязнения донных отложений Кожановского озера по состоянию на 1993 г. (слева) и 1999 г. (справа)

На Рис. 5 приведено сравнение данных экспериментальных наблюдений и теоретического расчета динамики удельной активности ^Бг в воде и донных отложениях озера Урускуль. Отметим удовлетворительное соответствие результатов. В расчетах были использованы полученные ранее

теоретические зависимости (2) и (3) со следующими значениями коэффициентов: /0=2,5-1081/с, /0=10"9 1/с, К3=9,5-Ю'10 1/с.

Рис. 5. Сравнение данных экспериментальных наблюдений и численного расчета динамики удельной активности 908г в воде (слева) и донных отложениях (справа) озера Урускуль

На Рис. 6 представлено сравнение данных экспериментальных наблюдений и теоретического расчета содержания ^Бг в различных слоях донных отложений озера Урускуль в 1964 и 1997 гг. При этом были приняты следующие параметры модели: 0=80 см2/год, У= 10 см/год, ^=10 м3/кг, Л2=10-\ а=10'71/с.

Отметим хорошее совпадение экспериментальных и теоретических результатов для 1964 г., а также для содержания ^Бг в верхних слоях донных отложений на 1997 г. Прогноз удельной активности нижних слоев на порядок превышает наблюдаемое значение концентрации этого радионуклида, однако поскольку 90% активности сосредоточено в верхний слоях, такое расхождение следует считать приемлемым для получения консервативных оценок.

Рис. 6. Сравнение данных экспериментальных наблюдений и численного расчета содержания "Бг в различных слоях донных отложений озера Урускуль в 1964 г. (слева) и 1997 т. (справа)

Во втором разделе предлагается методика обоснования безопасности промышленных водоемов (на примере Теченского каскада водоемов ПО «Маяк») с использованием разработанных моделей миграции. Математические модели, обосновывающие безопасность таких объектов, должны учитывать не только процессы распространения и перераспределения радионуклидов внутри водоема, но все пути воздействия накопленных радиоактивных веществ на человека и окружающую среду. Поскольку виды воздействия могут быть взаимосвязанными, а результаты действий, направленных на их преодоление - частично взаимоисключающими, необходимо разработать четкую схему причинно-следственных связей между обоснованием и реализацией мероприятий по обеспечению безопасности этого объекта.

В Табл. 1 предложены основные показатели безопасности ТКВ и их значения.

Табл. 1. Основные показатели безопасности ТКВ

Путь воздействия ТКВ на человека и окружающую среду Показатель безопасности Значение показателя безопасности

Поступление '"Бг в реку Теча Удельная активность У08г в воде реки Теча (1) в створе с. Муслюмово и (2) в устье (впадение Течи в Исеть) Для(1): <50 Бк/л; для (2): <5 Бк/л.

Переполнение замыкающего каскад водоема В-11 Вероятность превышения уровня воды В-11 значения уровня аварийного водосброса 510"6 1/год

Ветровой вынос активности, депонированной в донных отложениях ТКВ Вероятность увеличение объемной активности радионуклидов в воздухе до предельно допустимого значения (допустимая объемная активность по НРБ-99) <10^ 1/год

Роль модели прогноза этих параметров в общей схеме определения оптимальных решений по безопасности ТКВ отражена на Рис. 7. Сама модель в виде блок-схемы представлена на Рис. 8.

Таким образом, отметим, что применительно к ТКВ проблема прогнозирования изменения удельной активности радионуклидов в различных компонентах экосистемы является составной частью гораздо более широкого комплекса вопросов.

Для разработки долгосрочного прогноза изменения удельной активности 908г в воде замыкающего Теченский каскад водоема В-11 будем использовать модель (1). Для ее корректного применения параметр <3 задавался с использованием функций интенсивности поступления и

фильтрационных потерь 903г в зависимости от уровня воды в двух замыкающих каскад водоемах (В-10 и В-11).

Рис. 7. Предлагаемый подход к определению оптимальных решений по обеспечению безопасности ТКВ

Рис. 8. Модель прогноза параметров безопасности ТКВ (трактовка условий безопасности приведена в Табл. 1)

На Рис. 9 приведены диапазоны изменения удельной активности ^Бг в воде ТКВ во времени при различных вариантах эксплуатации ТКВ, полученные на основе анализа 10000 сценариев колебания уровня водоемов В-10иВ-11.

Учитывая тот факт, что значения различных показателей, характеризующих состояние ТКВ, могут изменяться в зависимости от внешних воздействий не только техногенного (и поэтому во многом предсказуемого, а, следовательно, детерминистического), но и природного (то есть «случайного», не зависящего от деятельности человека) характера, то определение значения удельной активности 90Бг в воде В-11 через 50 лет -вероятностная задача. В связи с этим полученные значения интервалов возможных значений удельной активности не могут считаться в полной мере информативными без данных о распределении вероятности превышения значений внутри этих интервалов".

Рис. 9. Диапазоны изменения удельной активности 908гв воде водоема В-11 при эксплуатации ТКВ без использования водопонизительных систем и с учетом введения в действие 1-й очереди общесплавной канализации (слева); при эксплуатации ТКВ с учетом введения в действие 1-й и 2-й очереди общесплавной канализации и при эксплуатации водопонизительных систем с отводом до 7 млн. м3/год (справа)

На Рис. 10 представлены вероятности превышения заданного уровня удельной активности ^Бг в воде В-11 через 50 лет для различных вариантов эксплуатации ТКВ и различных значений параметра К¡. Значение этого коэффициента во многом определяется химическим составом воды, который, вообще говоря, будет изменяться. В последние годы отмечается снижение солесодержания в В-10 и В-11, обуславливаемое существенным сокращением техногенных сбросов в ТКВ и наличием фильтрационных потерь из водоемов.

ол 0.» 0.7 С 0.« Iм о.э 0.2 0.1 V \ * « V. 96

\ \ \ N 0.» \ V

Д- \ • \ 1

» .07

\ 1 0.« • \

\ \ « | 0.8 V • \

V N. Л 04

\ *, 1 ■ *

\ 0.2 1 \ • \

ч _ • • — . - V ч ■ — -

25 45 69 65 1 Удельная апканость, £к/л 6 1 5 2 » 3 $ 4 а 6 в • «МОк $ 7 Ып 9 М И 1

• - ■г-амрчиршнмЗОД — »1-« ьчарадь р мгн «3}гав) — - •2-явччавь(9инмУгч1) — т йадопвтмшъ»*» еишимр ш». мУдд)

Рис. 10. Вероятности достижения заданного уровня удельной активности "Бг в воде В-11 через 50 лет для различных вариантов эксплуатации ТКВ при Х;=3,310'ш 1/с (слева) и ^у=810"10 1/с (справа)

Анализ полученных результатов позволяет сделать следующие

выводы:

- При увеличении отвода воды из ТКВ за счет реализации специальных технических решений приходная часть водного баланса В-11, обусловленная наличием естественных природных факторов, увеличивается, а расходная - уменьшается, причем скорость изменения этих составляющих меняется в зависимости от объема отводимой воды.

- Диапазон возможных значений удельной активности м8г в воде В-11 через 50 лет увеличивается при увеличении отвода воды из ТКВ от 30 Бк/л для сценария эксплуатации ТКВ без использования водопонизительных систем до 220 Бк/л при отводе 7,0 мпн.м3/год.

- Максимально возможные значения удельной активности 508г в воде В-11 через 50 лет после прекращения сбросов также увеличиваются при увеличении отвода воды из ТКВ: от 40 Бк/л для сценария эксплуатации ТКВ без использования водопонизительных систем до 240 Бк/л при отводе 7,0 млн.м3/год.

- Для выбранных значений коэффициента распределения (0,004 м3/кг), мутности воды (1 мг/л) и гидравлической крупности взвесей (0,5 мм/с) вода водоема В-11 через 50 лет после прекращения сбросов очистится до уровня 20-100 Бк/л (обеспеченность - 10%). Диапазон возможных значений определяется режимом эксплуатации ТКВ и водностью региона его расположения. 5

- На изменение удельной активности '"Бг в воде В-11 наибольшее влияние оказывает коэффициент распределения в системе «вода ^ взвесь».

- Изменение режима эксплуатации ТКВ существенного влияния на изменение удельной активности 90Бг в воде В-11 не оказывает, при этом при эксплуатации водопонизительных систем вероятность более высоких значений удельной активности незначительно увеличивается.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ

- Разработан расчетный метод обоснования радиационной безопасности и экологической приемлемости промышленных водоемов путем определения их радиоэкологических параметров на основе применения модели миграции радионуклидов в водной среде и донных отложениях и использования алгоритмов расчета дозовых нагрузок для человека и гидробионтов.

- На основе разработанного метода получены аналитические и численные зависимости, которые позволяют прогнозировать важные с точки зрения обоснования радиоэкологической безопасности промышленных

водоемов характеристики распространения радиоактивных веществ в его абиотических компонентах. В частности, определены соотношения между параметрами, характеризующими свойства донных отложений и радиоактивных веществ, которые определяют возможность полного депонирования радиоактивных веществ в донных отложениях вплоть до радиоактивного распада.

- Выполнен долгосрочный прогноз изменения удельной активности ^Sr в воде промышленного водоема В-11 ПО «Маяк».

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Казаков C.B., Уткин С.С. Подходы и принципы радиационной защиты водных объектов. М.: Наука, 2008. - 318 с.

2. Казаков C.B., Уткин С.С. Соотношение критериев радиационной безопасности человека и окружающей среды // Радиационная биология. Радиоэкология, 2008, том 48, № 3, с. 378 - 382.

3. Казаков C.B., Уткин С.С. Об оценке радиационного качества донных отложений водных объектов // Радиационная биология. Радиоэкология, 2009, том 49, №2, с. 219 - 227.

4. Казаков C.B., Уткин С.С., Яцык Н.В. Теоретические подходы к обоснованию различных режимов распространения радиоактивных веществ в донных отложениях непроточных водоемов // Вопросы радиационной безопасности, Специальный выпуск № 1,2009 г.

5. S.V. Kazakov, S.S. Utkin. Legal Aspects of the Safety of the Techa Cascade of Reservoirs—Liquid Radioactive Waste Storage Facilities // Water, Air, & Soil Pollution: Focus, 2009, Volume 9, numbers 3-4, pp. 287 - 292.

6. Казаков C.B., Савельева E.A., Уткин C.C., Ястребков А.Ю. О возможности использования самоорганизующихся карт Кохонена для прогнозирования временных рядов по выпадениям атмосферных осадков // Известия Российской Академии наук. Энергетика. № 4,2007.

7. Гонтаренко И.А., Казаков C.B., Пахомов А.Ю., Уткин С.С. Экологические методы реабилитации загрязненных водоемов, используемых в ядерном топливном цикле // Инженерная экология, 2006, № 4, с. 31-42.

8. C.B. Казаков, С.С. Уткин. Моделирование поведения радионуклидов в донных отложениях водоемов // Труды ИБРАЭ РАН / под общ. Ред. чл.-корр. РАН Л.А. Большова; Ин-т проблем безопасного развития атомной энергетики РАН. - М.: Наука, 2007 - Вып. 11: Вопросы радиоэкологии / науч. ред. И.И. Линге. - 2009. С. 286-310.

9. С.В. Казаков, С.С. Уткин. Принципы и методы оценки радиационного состояния водных объектов при различных стратегиях водопользования // Труды ИБРАЭ РАН / под общ. Ред. чл.-корр. РАН JI.A. Большова; Инт проблем безопасного развития атомной энергетики РАН. - М.: Наука, 2007 - Вып. 11: Вопросы радиоэкологии / науч. ред. И.И. Линге. - 2009. С. 406-431.

10. Казаков С.В., Уткин С.С., Линге И.И., Валяев А.Н. Классификация водных сред по уровням радиоактивного загрязнения. Труды Международной конференции «Радиоактивность после ядерных взрывов и аварий», Том 3. Санкт-Петербург, Гидрометеоиздат, 2006.

П. Уткин С.С. Верификация модели миграции радионуклидов в донных отложениях водоемов. Сборник трудов VI научной школы молодых ученых ИБРАЭ РАН, проходившей 21 - 22 апреля 2005 г. М.: ИБРАЭ РАН, 2005.-74 с.

12. Уткин С.С. Классификация водных сред и объектов по уровням радиоактивного загрязнения. Сборник трудов VII школы молодых ученых ИБРАЭ РАН, проходившей 26 - 27 апреля 2006 г. М.: ИБРАЭ РАН, 2008. - 82 с.

13. Уткин С.С. Подходы к выработке требований безопасности для разработки специального технического регламента «О безопасности Теченского каскада водоемов». Сборник трудов VIII школы молодых ученых ИБРАЭ РАН, проходившей 26 - 27 апреля 2007 г. М.: ИБРАЭ РАН, 2008. - 82 с.

14. Уткин С.С. Оценка качества активного слоя донных отложений при хроническом поступлении радионуклидов в водный объект. Сборник трудов IX школы молодых ученых ИБРАЭ РАН, проходившей 24 - 25 апреля 2008 г. М.: ИБРАЭ РАН, 2008. - 178 с.

15. I.L. Abalkina, I.I. Linge, S.S. Utkin. Legal and practical approaches to address nuclear legacy issues (by the example of the «Mayak» facility). The International Conference on Radioecology & Environmental Radioactivity. 15-20 June, 2008, Bergen, Norway. Proceedings of Oral and Oral Poster Presentations, Part 2.

16. Kazakov S.V., Utkin S.S. Legal Aspects of Safety of Techa Cascade of Reservoirs - Liquid Radioactive Waste Storage Facilities. The Proceedings of the Fourth International Conference on Environmental Science and Technology, July 28-31, 2008, Hilton Houston North Hotel, Houston, Texas, USA.

17. Kazakov S.V., Utkin S.S. On Biospheric Approach to the Radiation Protection of the Human and the Environment. The Proceedings of the Fourth

International Conference on Environmental Science and Technology, July 2831,2008, Hilton Houston North Hotel, Houston, Texas, USA.

18. Kazakov S.V., Utkin S.S. Legal and Ecological Aspects of Decommissioning of Nuclear Heritage Objects (by the Example of Techa Cascade of Reservois of the «Mayak» Plant). The Proceedings of the International Conference «Decommissioning Challenges: An Industrial Reality?», September 28 -October 2,2008, Palais Des Papes, Avignon, France.

Введение.

1. Проблемы оценки радиационной безопасности и экологической приемлемости промышленных водоемов.

1.1 Использование водоемов в ядерных технологиях.

1.2 Подходы к обеспечению и регулированию безопасности водоемов

1.2.1 Безопасность и ее регулирование.

1.2.2 Показатели и критерии, регламентирующие радиационное состояние водоемов (отечественный и международный опыт).

1.2.3 Экологическое нормирование содержания радиоактивных веществ в водоемах.

1.3 Моделирование поведения радиоактивных веществ в водоемах и их воздействия на человека и окружающую среду.

1.3.1 Основные подходы к моделированию процессов, протекающих в водоемах, загрязненных радиоактивными веществами.

1.3.2 Основные подходы к оценке влияния радиоактивных веществ, содержащихся в водоеме, на человека и гидробионты.

1.4 Выводы.

2. Разработка модели переноса радионуклидов в водной среде и донных отложениях промышленных водоемов.

2.1 Интегральная модель распространения радионуклидов в абиотических компонентах водного объекта.

2.1.1 Анализ принципиальных сценариев распространения на основе камерной модели

2.1.2 Выводы.

2.2 Детализация прогноза миграции радионуклидов в донных отложениях на основе модели с распределенными параметрами.

2.2.1 Постановка и решение задачи.

2.2.2 Анализ входных параметров.

2.2.3 Расчет распространения радионуклидов в период высокой загрязненности водной фазы.

2.2.4 О возможности формирования безопасного режима миграции радионуклидов в донных отложениях.

2.2.5 Влияние кинетического параметра на характер перераспределения и распространения радионуклидов.

2.2.6 Прогноз распространения радионуклидов и вторичного загрязнения при стабилизации радиоэкологического состояния водной фазы.

2.2.7 Анализ принципиальных сценариев распространения радионуклидов в донных отложениях водного объекта.

2.3 Анализ чувствительности моделей.

2.3.1 Выводы.

3. Разработка алгоритма оценки дозовых показателей при использовании промышленных водоемов.

3.1 Расчет дозовых нагрузок для человека.

3.1.1 „ Внутреннее облучение за счет потребления воды и продуктов питания.

3.1.2 Ингаляционное поступление радионуклидов в организм человека.

3.1.3 Внешнее облучение.

3.2 Расчет дозовых нагрузок для водной биоты.

4. Расчетный метод обоснования безопасности промышленных водоемов (валидация разработанных моделей и рекомендации к их практическому использованию).

4.1 Водоемы, подвергнувшиеся радиоактивному загрязнению в результате аварии.

4.1.1 Озеро Кожановское.

4.1.2 Озеро Урускуль.

4.2 Водоемы-хранилища жидких радиоактивных отходов (на примере Теченского каскада водоемов ПО «Маяк»).

4.2.1 Общая схема обоснования безопасности ТКВ.

4.2.2 Разработка долгосрочного прогноза изменения удельной активности 90Sr в воде В-11.

Актуальность темы. Основами государственной политики в области обеспечения ядерной и радиационной безопасности определено, что одним из важнейших условий использования атомной энергии является снижение техногенного воздействия ядерно и радиационно опасных объектов на всех этапах их жизненного цикла на население и окружающую среду. К числу значимых путей воздействия относится поступление радиоактивных веществ в водные объекты.

Уже на начальных этапах развития атомной промышленности как в России, так и за рубежом водные объекты, в том числе замкнутые водоемы искусственного и естественного происхождения, реки и моря, стали широко использоваться как элементы внутренней технологической цепочки или как конечный резервуар для сброса загрязненных вод. Применение водоемов для обеспечения функционирования объектов использования атомной энергии повсеместно продолжается и в некоторых случаях не имеет альтернативы. За этот же, более чем полувековой период времени, произошло становление системы требований к обеспечению радиационной безопасности человека и охраны окружающей среды. В ряде случаев процесс формирования природоохранных требований происходил в отрыве существующих реалий. В итоге сформировалась совокупность актуальных практических задач, связанных с оценкой и обоснованием безопасности крупных атомных энергопромышленных комплексов (АЭС, объекты ядерного топливного цикла), использующих непроточные и слабопроточные водные объекты, в том числе:

- для водоемов с низким уровнем радиоактивного загрязнения (водоемы-охладители АЭС и брызгальные бассейны) - отработка вопросов комплексного использования ресурсов, в том числе донных отложений, как в период эксплуатации, так и после прекращения регулярных сбросов;

- для сильнозагрязненных водоемов, являющихся элементами системы обращения с ЖРО - выработка научно обоснованных стратегий безопасной эксплуатации и вывода из эксплуатации;

- для загрязненных водоемов, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате аварий - обоснование возможности возвращения в хозяйственное использование.

Общим аспектом решения задач обоснования безопасности промышленных водоемов является необходимость уточнения существующих и разработки специальных параметров их радиационного состояния и экологической приемлемости, а также соответствующих методов расчета в зависимости от характера сложившегося и формирующегося загрязнения, интенсивности имеющегося и потенциального водопользования, а также иных факторов технологического или природного характера.

Цель работы. Разработка расчетного метода обоснования радиационной безопасности и экологической приемлемости промышленных водоемов. Поставленная цель требует решения следующих задач:

- анализ методов оценки и обоснования радиационной безопасности и экологической приемлемости (далее - безопасности) промышленных водоемов;

- определение значимых для обеспечения безопасности промышленных водоемов радиоэкологических параметров, разработка требований по совершенствованию методов их расчета;

- совершенствование моделей прогноза поведения радионуклидов в абиотических компонентах промышленных водоемов с учетом преимуществ моделей с сосредоточенными и распределенными параметрами;

- валидация расчетной модели миграции радиоактивных веществ в промышленных водоемах с учетом пространственно-временной динамики распределения радиоактивных веществ в донных отложениях;

- развитие алгоритмов расчета дозовых нагрузок для человека и гидробио-нтов для их использования совместно с моделью переноса радиоактивных веществ в водной среде и донных отложениях в рамках расчетного метода обоснования безопасности промышленных водоемов;

- апробация расчетного метода на примере решения практических задач обоснования безопасности Теченского каскада водоемов ПО «Маяк».

Научная новизна работы.

- Разработан комплексный метод обоснования радиационной безопасности и экологической приемлемости промышленных водоемов с использованием модели миграции радионуклидов в водной среде и донных отложениях и алгоритмов расчета дозовых нагрузок для человека и гидробионтов.

- Определены основные радиоэкологические параметры безопасной эксплуатации промышленных водоемов, в частности - соотношения между параметрами водоема, характеризующими его физико-химическое состояние, и свойствами радиоактивных веществ, при которых происходит полное депонирование радионуклидов в донных отложениях вплоть до их радиоактивного распада.

- Предложен метод обоснования долговременной радиоэкологической безопасности Теченского каскада водоемов ПО «Маяк», в рамках которого выработан долгосрочный прогноз изменения удельной активности 90Sr в воде промышленного водоема В-11.

Практическая ценность работы определяется широким диапазоном прикладных задач, решаемых с применением разработанных методов и подходов к оценке безопасности промышленных водоемов, а также моделей миграции радионуклидов в водной среде и донных отложениях водоемов такого типа, включая:

- исследование долговременных последствий аварийной ситуации на объекте использования атомной энергии с радиоактивным загрязнением водоема;

- разработку программ радиоэкологического мониторинга и практических мероприятий по преодолению последствий радиоактивного загрязнения водных объектов; осуществление прогнозных оценок дозовых нагрузок на население и объекты окружающей среды; подготовку и модернизацию методик расчета допустимых сбросов в водные объекты (например, водоемы-охладители АЭС) с учетом возможности их комплексного использования; разработку долгосрочных прогнозов изменения радиоэкологических показателей водоемов-хранилищ жидких радиоактивных отходов для анализа и обеспечения их безопасности.

Личный вклад соискателя состоит в следующем:

Разработан расчетный метод обоснования радиационной безопасности и экологической приемлемости промышленных водоемов. Проведен модельный расчет и анализ различных режимов переноса радионуклидов в воде и донных отложениях промышленных водоемов. Проведены расчетные исследования по обоснованию радиационной безопасности и экологической приемлемости Теченского каскада водоемов ПО «Маяк».

Основные положения, выносимые на защиту:

Расчетный метод обоснования радиационной безопасности и экологической приемлемости промышленных водоемов путем определения их радиоэкологических параметров на основе:

• модели миграции радионуклидов в водной среде и донных отложениях, в которой водная фаза и активный слой донных отложений рассматриваются в виде камер с гомогенным распределением радионуклидов в каждый момент времени, а поведение радионуклидов в пассивном слое донных отложений моделируется с учетом наличия пространственно-временного распределения за счет диффузионно-конвективного переноса и перераспределения радионуклидов между различными формами их нахождения (растворенная, обменная, необменная); в использования алгоритмов расчета дозовых нагрузок для человека и гидробионтов.

- Аналитические и численные зависимости, которые позволяют прогнозировать важные с точки зрения обоснования радиоэкологической безопасности промышленных водоемов характеристики распространения радиоактивных веществ в его абиотических компонентах, в частности: в оценить время достижения и значение максимальной концентрации радиоактивных веществ в воде, активном и пассивном слое донных отложений при разовом и хроническом поступлении радионуклидов в водный объект; в определить соотношения между параметрами, характеризующими свойства донных отложений и радиоактивных веществ (плотность и пористость донных отложений, коэффициент диффузии, скорость фильтрации, коэффициенты распределения и константа скорости обмена радионуклидов между различными формами их нахождения в донных отложениях, постоянная распада), при которых происходит практически полное депонирование радиоактивных веществ в слое донных отложений вплоть до радиоактивного распада.

- Результаты практического применения разработанного расчетного метода для задачи обоснования долговременной радиоэкологической безопасности Теченского каскада водоемов ПО «Маяк», включая выполненный прогноз изменения удельной активности 90Sr в воде промышленного водоема В-11.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на международной конференции «Радиоактивность после ядерных взрывов и аварий» (Москва, 2006 г.), международной научно-инновационной конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов «Полярное сияние» (Санкт-Петербург, 2008 г.), международной конференции «Радиоэкология: итоги, современное состояние и перспективы» (Москва, 2008 г.), международной конференции «Radioecology & Environmental Radioactivity» (Берген, 2008 г.), 4-ой международной конференции Академии наук США «Environmental Sci8 ence and Technology» (Хьюстон, 2008 г.), международной конференции «Decommissioning Challenges: An Industrial Reality?» (Авиньон, 2008 г.), VI, VII, VIII и IX научных школах молодых ученых ИБРАЭ РАН (Москва, 2005 — 2008 гг.), научном семинаре «Вопросы экологической безопасности при проектировании, строительстве и эксплуатации АЭС» (ФГУП «Атомэнергопро-ект», г. Москва, 2005 г.), межведомственном научно-практическом семинаре «Обеспечение безопасности при обращении с жидкими радиоактивными отходами на ФГУП «ПО «Маяк» (ФГУП «ПО «Маяк», г. Озерск, Челябинская область, 2010 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 научных работ, из них 1 монография, 8 статей в специализированных изданиях, включая 4 статьи в журналах по перечню ВАК Минобрнауки России, 9 докладов на российских и международных конференциях и семинарах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 118 библиографических ссылок. Общий объём работы составляет 173 страницы основного текста, включая 20 таблиц и 51 рисунок, в том числе графики.

Основные результаты работы содержатся в следующих публикациях автора [5, 19, 26, 39, 77] и получены самостоятельно при участии научных руководителей к.т.н. Казакова С.В. и д.т.н. Линге И.И.

Заключение

1. СанПиН 2.6.1.24-03. Санитарные правила проектирования и эксплуатации атомных станций (СП АС-03). М.: 2004.

2. СТО 1.1.1.02.006.0689-2006. Стандарт организации водопользования на атомных станциях. Классификация охлаждающих систем водоснабжения. Принят и введен в действие приказом ФГУП концерн «Росэнергоатом» от 13.12.06 № 1214.

3. Ю.В. Глаголенко, Е.Г. Дзекун, Е.Г. Дрожко, Г.М. Медведев, С.И. Ровный, А.П. Суслов. Стратегия обращения с радиоактивными отходами на Производственном объединении «Маяк» // Вопросы радиационной безопасности, № 2, 1996. С. 3-11.

4. Казаков С.В., Савельева Е.А., Уткин С.С., Ястребков А.Ю. О возможности использования самоорганизующихся карт Кохонена для прогнозирования временных рядов по выпадениям атмосферных осадков // Известия Российской Академии наук. Энергетика. № 4, 2007.

5. С.М. Вакуловский, Я.И. Газиев, Л.В. Колесникова, Г.И. Петренко, Э.Г. Тертышник, А.Д. Уваров. 137Cs и 90Sr в поверхностных водных объектах Брянской области в 1987 2002 гг. // Атомная энергия, т. 100, вып. 1, январь 2006.

6. А.В. Коноплев, А.А. Булгаков, В.Г. Жирнов, Ц.И. Бобовникова, И.В. Кут-няков, А.А. Сиверина, В.Е. Попов, Е.П. Вирченко. Исследование поведения 137Cs и 90Sr в озерах Святое и Кожановское Брянской области // Метеорология и гидрология, 1998, № 11.

7. Коноплев А.В., Булгаков А.А. Кинетика выщелачивания 90Sr из топливных частиц в почве ближней зоны Чернобыльской АЭС // Атомная энергия, т. 86, вып. 2, февраль 1999.

8. Булгаков А.А., Коноплев А.В., Самохвалова Е.В., Лаптева Г.В. Параметры сорбции радиоцезия донными отложениями озер Кожановское и Святое в Брянской области РФ // Метеорология и гидрология, №2, 2004. С. 64 72.

9. Кононович А.Л., Осколков Б.Я., Куликов Л.Е., Носовский А.В., Коротков В.Т. Прогноз изменения среднегодовой концентрации радионуклидов в водоеме-охладителе Чернобыльской АЭС // Атомная энергия, т. 79, вып. 3, сентябрь 1995 г. С. 211-214.

10. А Framework for Assessing the Impact of Ionising Radiation on Non-human Species. ICRP Publication 91. — fS. 1.: Pergamon, 2002 — P. 200—265. — Annals of the ICRP.

11. Ethical Considerations in Protecting the Environment from the Effects of Ionizing Radiation: IAEA-TECDОС-1270. — Vienna, 2002.

12. С. В. Казаков, C.C. Уткин. Соотношение критериев радиационной безопасности человека и окружающей среды // Радиационная биология. Радиоэкология, 2008, том 48, № 3, с. 378 382.

13. Protection of Non Human Biota from Ionizing Radiation / Advisory Committee on Radiation Protection of the Canadian Nuclear Safety Commission (CNSC). — Ottawa, ON, 2002. — (INFO 0730).

14. Казаков С. В., Линге И. И., Новиков Г. А. Безопасность, риск, техническое регулирование // Ядер, и радиац. безопасность России. 2005. - Вып. 2 (15).

15. Алексахин Р. М., Фесенко С. В. Радиационная защита окружающей среды: антропоцентрический и экоцентрический принципы // Радиац. биология. Радиоэкология. — 2004. — Т. 44. — № 1. — С. 93—103.

16. Алексахин Р. М., Казаков С. В. Принципы и подходы к радиационной защите окружающей среды: Доклад на совещании Росатома по охране окружающей среды. СПб, 10—13 июля 2006 г.

17. Е.А. Тимофеева-Ресовская, Б.М. Агафонов, Н.В. Тимофеев-Ресовский. О почвенно-биологической дезактивации воды. Сборник работ лаборатории биофизики. III, Вып. 13. Труды института биологии АН СССР, 1960, Свердловск, с. 35-48.

18. С.В. Казаков, С.С. Уткин. Подходы и принципы радиационной защиты водных объектов. М.: Наука, 2008. 318 с.

19. Ядерная энциклопедия / Благотворит, фонд Ярошинской. — М., 1996. — С. 656.

20. Казаков С.В. Управление радиационным состоянием водоемов-охладителей АЭС. К.: Техника, 1995.

21. Amiro B.D., Zach R.A. A Method to Assess Environmental Acceptability of Releases of Radionuclides from Nuclear Facilities // Environment International. 1993. Vol. 19.

22. Methodology for Assessing Impacts of Radioactivity on Aquatic Ecosystems. Technical Reports Series No. 190. IAEA, Vienna, 1979.

23. Агре А. Л., Корогодин В.И. О распределении радиоактивных загрязнений в непроточном водоеме // Медицинская радиология, 1960, том 5, №1.

24. А.Л. Кононович. Экологические основы охраны водоемов от радиоактивного загрязнения. Москва. РНЦ «Курчатовский институт», 1998 г. 74 стр.

25. Generic Models for Use in Assessing the Impact of Discharges of Radioactive Substances to the Environment. Safety Report Series № 19. IAEA, Vienna, 2001.

26. СП 2.6.1.799-99. Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99). Минздрав России, 2000.

27. СП 2.6.1. 758-99. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). Минздрав России, 1999.

28. СанПиН 2.3.2.1078-01. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. М.:2002.

29. Standardization of radioactive waste categories. — Technical reports series H 101. IAEA. Vienna. 1970.

30. Уткин C.C. Оценка качества активного слоя донных отложений при хроническом поступлении радионуклидов в водный объект. Сборник трудов IX школы молодых ученых ИБРАЭ РАН, проходившей 24 25 апреля 2008 г. М.: ИБРАЭ РАН, 2008.

31. Безруков Б.А., Иванов Е.А., Шмелев В.И. Нормирование поступления радионуклидов в окружающую среду при эксплуатации АС // Атомная энергия, т. 86, вып. 2, февраль 1999. стр. 159 161.

32. Методические указания по расчету допустимых сбросов радиоактивных веществ АЭС в поверхностные воды. МУК 2.6.2.29 2000. Москва, 2000.

33. Ганул М.Н., Кучин Н.Л., Платовских Ю.А., Сергеев И.В. Моделирование процессов радиоактивного загрязнения бухты после радиационной аварии // Атомная энергия, т. 92, вып. 5, май 2002.

34. С.В. Казаков, И.И. Линге. О гигиеническом и экологическом подходах в радиационной защите // Радиационная биология. Радиоэкология. — 2004. — 44, 4. С. 482 - 492.

35. Кононович А.Л. Экологическое нормирование радиоактивного загрязнения донных отложений // Атомная энергия, Т. 71, вып. 2, август 1991.

36. М.В. Мартынова. Влияние взмучивания донных отложений на экосистемы водоемов // География и природные ресурсы, 2007, № 4, с. 38-41.

37. В.Ф. Бреховских, Т.Н. Казмирук. Гидроэкология: динамика донных отложений слабопроточного водоема (как фактор вторичного загрязнения водной среды) // Инженерная экология, № 6, 1999. С. 10 20.

38. Hilton J., Davison W., Livens F., Kelly M., Hamilton-Taylor J. Transport mechanisms and rates for the long-lived Chernobyl deposits, 1988, DoE Report DoE/rw/88/104.

39. Raskob W., Popov A., Zheleznyak M. Heling R., Radioecological Models for Inland Water Systems. Forschungcentrum Karlsruhe, FZKA 6089, 1998 - 225 pp.

40. Hakanson, L., Jansson, M. (1983) Principles of Lake Sedimentology. Springer Verlag.

41. Hakanson, L., Brittain, J.E., Monte, L, Heling, R., BergstrOm, U. (1996). Modelling of Radiocaesium in Lakes the VAMP model. J. Environ. Radioactivity. Vol. 33 No. 3 pp 255-308.

42. Comans R.H.J., Haller M., Van der Weijden C.H. Reversibility of caesium interaction with clay minerals, suspended matter and sediments of Dutch watercourses, Department of Geochemistry, Institute of Earth Sciences, University of Utrecht, 1989.

43. Hakanson, L., Jansson, M. (1983) Principles of Lake Sedimentology. Springer Verlag.

44. Cremers A., Elsen a., De Prater P.M., Maes A. Quantitative analysis of radio-ceasium in soils, Nature, 335, 1988, pp.247-249; Comans R.N.J., Hockley D.E. Kinetics of caesium sorption on illite. Geochem. Cosmochim., 56, pp.1157-1164,1992.

45. Comans R.H.J., Haller M., Van der Weijden C.H. Reversibility of caesium interaction with clay minerals, suspended matter and sediments of Dutch watercourses. Department of Geochemistry, Institute of Earth Sciences, University of Utrecht, 1989.

46. Comans. (1994). Personal Communications.

47. Kroot, M.P.J.M. (1992); Behavior of radionuclides. Part of the issue «Description of the modifications of the model IMPAQT». T740.01. Delft Hydraulics Delft (In Dutch).

48. Korhonen, R. (1990). Modelling the Transfer of 137Cs Fallout in a Large Finnish Watercourse. Health Physics 59, 4, 1990 pp 443-454.

49. Biomovs (1991) Dynamics within lake ecosystems. Technical report 12, scenario A5.

50. Monte, L., Fratarcangeli, F., Pompei, S., Quaggia, S. Andres, G. (1991). A predictive model for the behaviour of dissolved radioactive substances in stratified lakes. J. Environmental Radioactivity 13 pp 297-308.

51. Ф.Я. Ровинский. Поведение 90Sr и некоторых других долгоживущих продуктов деления в некоторых водоемах // Дисс. . канд. хим. наук. М., 1964. -162 с.

52. В.М. Прохоров. Кинетика адсорбции стронция-90 дном непроточного водоема // Радиохимия, 11,3, 1969

53. В.М. Прохоров. Канд. дисс., ЛГУ, 1965.137

54. V. Putyrskaya, Е. Klemt. Modeling Cs migration process in lake sediments // Journal of Environmental Radioactivity, 96, 2007, pp. 54 62.

55. Ганул M.H., Кучин Н.Л., Платовских Ю.А., Сергеев И.В. Моделирование процессов радиоактивного загрязнения бухты после радиационной аварии // Атомная энергия, т. 92, вып. 5, май 2002.

56. А.В. Коноплев, А.В. Голубенков. Моделирование вертикальной миграции радионуклидов в почве (по результатам ядерной аварии) // Метеорология и гидрология, 1991, № 10. С. 62 68.

57. F. Muller. State-of-the-art in Ecosystem Theory. Ecological Modeling, 100, 1997. p. 135-161.

58. L. Monte, J.E. Brittain, L. Hakanson et al. Review and Assessment of Models Used to Predict the Fate of Radionuclides in Lakes // Journal of Environmental Radioactivity, 69, 2003. p. 177-205.

59. L. Monte. Predicting the Long Term Behaviour of 90Sr in Lacustrain systems by a Collective Model. Ecological Modeling, 106, 1998. p. 141-159.

60. РД 52.26.174-88. Методика прогнозирования состояния загрязнения водоемов при нарушении нормальной эксплуатации АЭС.

61. Monte L., Brittain J.E., Hakanson L. et al. // J. Environ. Radioact. 2003. № 69. P. 177-205.

62. Караушев А.В. Теория и методы расчета речных наносов. — Л.: Гидроме-теоиздат, 1977. 350 с.

63. Казимирук В.Д., Казимирук Т.Н., Бреховских В.Ф. Зарастающие водоемы и водотоки: Динамические процессы формирования донных отложений — М.:Наука, 2004.-310 с.

64. Лабазовский Н.А. Об определении элементов волн // Труды ГГИ, 1952, выпуск 35(89).с. 159-164.

65. РД 1600. 003-86. Методика определения допустимых сбросов радиоактивных веществ в водоемы-охладители.

66. В.В. Бадяев, Ю.А. Егоров, С.В. Казаков. Охрана окружающей среды при эксплуатации АЭС. М.: Энергоатомиздат, 1990.

67. С.В. Казаков, С.С. Уткин. Моделирование поведения радионуклидов в донных отложениях водоемов. Препринт № IBRAE-2004-07. М.: ИБРАЭ РАН, 2004. 17 с.

68. Буторин Н.В., Зиминова Н.А., Курдин В.Н. Донные отложения верхневолжских водохранилищ. Л.: Наука, 1975. 158 с.

69. Г. Скотникова, С.В. Фесенко. Математическая модель миграции радионуклидов в непроточном водоеме // Радиационная безопасность и защита АЭС. 1986 - вып. 10.

70. Кочина П.Я., Кочина Н.Н. Гидромеханика подземных вод и вопросы орошения. М.: Физматлит, 1994. - 240 с.

71. Бочевер Ф.М., Лапшин Н.Н., Орадовская А.Е. Защита подземных вод от загрязнения. М.: Недра, 1979. 254 с.

72. Н.Г. Сафронова, Г.Б. Питкянен, Р.И. Погодин. О механизмах миграции 90Sr в донных отложениях водоемов // Проблемы радиоэкологии водоемов-охладителей атомных электростанций, 1978. С. 95 — 98.

73. Арутюнян Р.В., Большов JI.A., Зенич Т.С., Решетин В.П. Математическое моделирование вертикальной миграции в почве 137,134Cs // Атомная энергия, т. 74, вып. 3, март 1993.

74. Коноплев А.В., Коноплева И.А. Определение характеристик равновесной селективной сорбции радиоцезия почвами и донными отложениями // Геохимия. 1999, №2, с. 207 - 214.

75. Franco-German Initiative For Chernobyl. Проект №2 «Радиоэкологические последствия Чернобыльской аварии». Подпроект SP3D «Перенос в водных средах» Transaqua, 2001.

76. Бахур А.Е. Радиоактивность воды и особенности национального нормирования // АНРИ, № 1, 2008. С. 23 27.

77. Казаков С.В. Регламентация и классификация содержания радионуклидов в поверхностных водах // Известия Академии наук. Энергетика. № 4, 2004. С. 83-89.

78. Д.И. Гусев, А.Н. Марей, Г.И. Гнеушева, А.Е. Катвок, В.Д. Степанова, М.И. Грачев. Гигиеническая оценка водоемов-охладителей атомных электростанций // Проблемы радиоэкологии водоемов-охладителей атомных электростанций, 1978. С. 8 14.

79. Д.И. Гусев, О.А. Павловский. Основные положения методики расчета предельно допустимых сбросов радиоактивных веществ в поверхностные водоемы // Радиационная безопасность и защита АЭС, вып. 7. М.: Энерго-издат, 1982. С. 157-164.

80. Т.Г. Сазыкина, И.И. Крышев. Оценка контрольной концентрации радионуклидов в морской воде с учетом гигиенических и радиоэкологических критериев // Атомная энергия, т. 87, вып. 4, октябрь 1999. С. 302 307.

81. Ионизирующее излучение: источники и биологические эффекты. Научный комитет Организации Объединенных Наций по действию атомной радиации. Доклад за 1982 год Генеральной Ассамблее (с приложениями). ООН, Нью-Йорк, 1982.

82. Сборник работ лаборатории биофизики. Труды Института биологии. АН СССР, Уральский филиал. Свердловск, 1957, вып. 9.

83. Пронкин Н.С., Шарафутдинов Р.Б., Ковалевич О.М., Сметник А.А., Левин А.Г., Кабакчи С.А., Масанов О.Л. Классификация водоемов-хранилищ жидких радиоактивных отходов по опасности // Атомная энергия, т. 94, вып. 6, июнь 2003, С. 449 457.

84. Yu. Kutlakhmedov, V. Korogodin, V. Kutlakhmedova-Vyshnyakova. Radioca-pacity of Ecosystems // Journal of Radioecology 5,1997 (1), 25-35.

85. Б.Г. Аблазов, Е.Б. Антипин, И.В. Баранов и др. Обоснование и разработка требований безопасности для Теченского каскада водоемов ФГУП «ПО «Маяк». Препринт № IBRAE-2007-06. М.: ИБРАЭ РАН, 2006. 37 с.

86. Нормы МАГАТЭ по безопасности. Серия 10. Удаление радиоактивных отходов в пресные воды, 1963. 113 с.

87. Remedial Investigation / Feasibility Study for the Clinch River/Poplar Creek Operable Unit. Prepared by Environmental Sciences Division Oak Ridge National Laboratory and Jacobs Engineering Group Inc. September 1995.

88. Источники и эффекты ионизирующего излучения. Научный комитет Организации Объединенных Наций по действию атомной радиации. Отчет НКДАР ООН 2000 года Генеральной Ассамблее с научными приложениями. Москва, РАДЭКОН, 2002.

89. ICRP Database of Dose Coefficients: Workers and Members of the Public. Version 2.0.1

90. И.И. Крышев, Т.Г. Сазыкина. Математическое моделирование миграции радионуклидов в водных экосистемах. М.: Энергоатомиздат, 1986. 152 с.

91. Т.М. Poston, D.C. Klopfer. Concentration Factors Used in the Assessment of Radiation Dose to Consumers of Fish: a Review of 27 Radionuclides // Health Physics, Vol. 55, №5, pp. 751-766,1988.

92. Generic Models for Use in Assessing the Impact of Discharges of Radioactive Substances to the Environment. Safety Report Series No. 19. IAEA, Vienna, 2001.

93. Трансурановые элементы в окружающей среде. Пер. с английского/Под ред. Хэнсона У.С. М.: Энергоиздат. 1985.

94. Гусев Н.Г., Беляев В.А. Радиоактивные выбросы в биосфере: Справочник. -М.: Энергоиздат. -1991.

95. П.М. Стукалов, А.И. Смагин. Моделирование поведения радионуклидов в водоемах, расположенных в головной части ВосточноУральского радиоактивного следа // Ядерная энергетика. 2001 -№2. -С. 37-44.

96. Ровинский Ф.Я. Распределение стронция-90 и других долгоживущих продуктов деления между компонентами непроточных водоемов // Институт прикладной геофизики ГУГМС, Труды, Выпуск 01 JL: Гидрометео-издат, 1968.-С. 139.

97. Кочергина Н.В. и др. Гидрогеологическое и геохимическое обеспечение разработки СМП (стратегического мастер-плана) по проблемам ТКВ. Отчет по НИР/ Фонды ЗАО «Геоспецэкология», М., 2008.

98. В.И Найдёнов. Нелинейная динамика поверхностных вод суши. М.: Наука, 2004 г.

99. Ю.Г. Мокров, Т.А. Антонова, Е.В. Антропова. Вероятностный прогноз изменения уровня воды в водоеме В-11 ТКВ при различных режимах эксплуатации техногенных водопонизительных систем // Вопросы радиационной безопасности, № 1, 2009. С. 23-34.

100. А.С. Белицкий, Е.И. Орлова. Охрана подземных вод от радиоактивных загрязнений. М.: Медицина, 1968. 208 С.

101. International Basic Safety Standards for Protection against Ionizing Radiation and for the Safety of Radiation Sources. — Vienna, 1996. — (Safety Series; No. 115.IAEA).