nucВестник НЯЦ РКNNC RK Bulletin1729-75161729-7885Национальный ядерный центр Республики Казахстан10.52676/1729-7885-2020-2-41-48nuc-239Research ArticleСтатьиМЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СВЯЗАННЫХ ФОРМ НАХОЖДЕНИЯ ТРИТИЯ В ПОЧВАХ РАДИОАКТИВНО-ЗАГРЯЗНЕННЫХ УЧАСТКОВ СЕМИПАЛАТИНСКОГО ИСПЫТАТЕЛЬНОГО ПОЛИГОНАMETHODOLOGICAL APPROACHES TO RESEARCH INTO TRITIUM BOUND SPECIATION IN SOILS OF RADIOACTIVELY CONTAMINATED AREAS AT SEMIPALATINSK TEST SITEСержановаЗ. Б.SerzhanovaZ. B.

Курчатов

Kurchatov

АйдархановаА. К.AidarkhanovaA. K.

Курчатов

Kurchatov

ЛяховаО. Н.LyakhovaО. N.

Курчатов

Kurchatov

ТимоноваЛ. В.TimonovaL. V.

Курчатов

Kurchatov

РаимкановаА. М.RaimkanovaA. M.

Курчатов

Kurchatov

Филиал «Институт радиационной безопасности и экологии» РГП НЯЦ РККазахстанBranch «Institute of Radiation Safety and Ecology» RSE NNC RKKazakhstan202030062020024148Copyright © Сержанова З.Б., Айдарханова А.К., Ляхова О.Н., Тимонова Л.В., Раимканова А.М., 20202020Сержанова З.Б., Айдарханова А.К., Ляхова О.Н., Тимонова Л.В., Раимканова А.М.Serzhanova Z.B., Aidarkhanova A.K., Lyakhova О.N., Timonova L.V., Raimkanova A.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journals.nnc.kz/jour/article/view/239

В статье представлены методические подходы для исследования форм нахождения 3Н в почве. Проведена оценка качества и эффективности метода автоклавного разложения, используемого для выделения связанных форм 3Н. Для оценки влияния матричной структуры на процесс извлечения 3Н в качестве образцов использовались почва и цеолит. В ходе эксперимента для оценки полноты извлечения и влияния содержания 3Н использовался изотопный индикатор различной активности – от 100 до 100 000 Бк/л. Все эксперименты проведены в нескольких повторностях. На каждой из стадий эксперимента для оценки его «чистоты» проведен холостой опыт. Показано, что эффективность данного метода составляет порядка 27–48%. Установлено, что значительные потери связаны с неполным вскрытием матрицы и особенностями проведения анализа. Выявлено, что матричная структура и содержание 3Н не влияют на эффективность извлечения связанных  орм 3Н из почвы. Авторами предложен ряд подходов для повышения эффективности метода, такие как изменение соотношения реагентов и исключение стадии центрифугирования.

The article provides methodological approaches to research into 3Н speciation in soil. The quality and efficiency of the autoclave decomposition technique was assessed, which was used for separating bound 3Н. Soil and zeolite were used as samples for assessing the impact of the matrix structure on 3Н extraction process. In the course of the experiment, a tracer of the different activity – 100 to 100,000 Bq/l was used for assessing completeness of extraction and the impact of 3Н content. Each experiment were conducted in several replications. At each experimental stage, a blank test was conducted to assess its ‘integrity’. It was shown that the efficiency of this technique is about 27–48%. It was found that significant losses are related to an incompletely open matrix and features of the analysis carried out. It was revealed that the matrix structure and the content of 3Н do not affect the extraction efficiency of 3Н bound forms from soil. Authors suggested a number of approaches to improve the technique efficiency, such as measuring the ratio of reagents and omitting the centrifuging stage.

Экспериментальные исследования, представленные в данной статье, выполнены в рамках РБП 036 «Развитие атомных и энергетических проектов», подпрограммы 105 «Прикладные научные исследования технологического характера в сфере атомной энергетики», мероприятие «Развитие атомной энергетики в Республике Казахстан» на 2018–2020 гг., этап 03.05. «Механизмы перераспределения трития в природных экосистемах, подверженных воздействию радиационно-опасных объектов и предприятий атомной отрасли».ReferencesКинетика изотопно-водородного обмена в бентонито-песчаной смеси / А.В. Пушкарев, В.В. Долин, В.В. Приймаченко, В.Н. Бобков, Р.А. Пушкарева // Институт геохимии окружающей среды: сб. тр. – Киев, 2007. – Вып.15. – С. 27–36.Кинетика изотопно-водородного обмена в бентонито-песчаной смеси / А.В. Пушкарев, В.В. Долин, В.В. Приймаченко, В.Н. Бобков, Р.А. Пушкарева // Институт геохимии окружающей среды: сб. тр. – Киев, 2007. – Вып.15. – С. 27–36.Tritium redistribution between water and clay minerals / A. Lopez-Galindo, Hach-Aliр, Fenoll, A.V. Pushkarev // Applied Clay Science. – 2008. – № 39. – P. 151–159.Tritium redistribution between water and clay minerals / A. Lopez-Galindo, Hach-Aliр, Fenoll, A.V. Pushkarev // Applied Clay Science. – 2008. – № 39. – P. 151–159.Шишелова Т.И., Созинова Т.В., Коновалова А.Н. Практикум по спектроскопии. Вода в минералах. Учеб. пособие. – М.: Академия Естествознания, 2010. – ISBN 978-5-91327-093-1.Шишелова Т.И., Созинова Т.В., Коновалова А.Н. Практикум по спектроскопии. Вода в минералах. Учеб. пособие. – М.: Академия Естествознания, 2010. – ISBN 978-5-91327-093-1.Ядерно-магнитный каротаж. Газовые гидраты. Контроль и управление разработкой пластов / Д. Аллен, С. Крэри, Б. Фридман // Нефтегазовое обозрение. - Хьюстон: Изд . Schlumberger, 2001. – Вып. 2. – С. 6–9.Ядерно-магнитный каротаж. Газовые гидраты. Контроль и управление разработкой пластов / Д. Аллен, С. Крэри, Б. Фридман // Нефтегазовое обозрение. - Хьюстон: Изд . Schlumberger, 2001. – Вып. 2. – С. 6–9.Белицина Г.Д., Васильевская В.Д., Гришина Л.А. Почвоведение. Почва и почвообразование. –М.: Высш. Шк., 1988. – С. 85–252.Белицина Г.Д., Васильевская В.Д., Гришина Л.А. Почвоведение. Почва и почвообразование. –М.: Высш. Шк., 1988. – С. 85–252.Бетехтин А.Г. Минералогия. – М: Государственное издательство геологической литературы, 1950. – С. 76–78.Бетехтин А.Г. Минералогия. – М: Государственное издательство геологической литературы, 1950. – С. 76–78.Researching of tritium speciation in soils of “Balapan” site / Z.B. Serzhanova, A.K. Aidarkhanova, S.N. Lukashenko, O.N. Lyakhova, L.V. Timonova, A.M. Raimkanova // Journal of Environmental Radioactivity. – 2018. – № 192. – Р. 621–627.Researching of tritium speciation in soils of “Balapan” site / Z.B. Serzhanova, A.K. Aidarkhanova, S.N. Lukashenko, O.N. Lyakhova, L.V. Timonova, A.M. Raimkanova // Journal of Environmental Radioactivity. – 2018. – № 192. – Р. 621–627.Марчик Т.П. Почвоведение с основами растениеводства / Учреждение образования Гродненский государственный университет им. Я. Купалы (Гродно). – Гродно :ГрГУ, 2006. – 249 С.Марчик Т.П. Почвоведение с основами растениеводства / Учреждение образования Гродненский государственный университет им. Я. Купалы (Гродно). – Гродно :ГрГУ, 2006. – 249 С.NCRP. Tritium in the environment. National Council on Radiation Protection and Measurement, Bethesda, Maryland. – 1979.NCRP. Tritium in the environment. National Council on Radiation Protection and Measurement, Bethesda, Maryland. – 1979.Organically Bound Tritium / S. Diabate, S. Strack // Health Physics 65. – 1993. – P. 698–712.Organically Bound Tritium / S. Diabate, S. Strack // Health Physics 65. – 1993. – P. 698–712.Тритий как индикатор мест проведения ядерных испытаний // О.Н. Ляхова, С.Н. Лукашенко, Н.В. Ларионова, С.Б. Субботин // Вестник НЯЦ РК. – 2011. –- Вып. 3. – С. 125–129.Тритий как индикатор мест проведения ядерных испытаний // О.Н. Ляхова, С.Н. Лукашенко, Н.В. Ларионова, С.Б. Субботин // Вестник НЯЦ РК. – 2011. –- Вып. 3. – С. 125–129.Baglan N., Kim S.B., Cossonnet C., Croudace I.V., Fournier M., Galeriu D., Warwick P.E., Momoshima N., Ansoborlo E. Organically bound tritium behaviour and analysis: outcomes of the seminar held in Balaruc-les-Bains in May 2012. Radioprotection – EDP Sciences, 2013.Baglan N., Kim S.B., Cossonnet C., Croudace I.V., Fournier M., Galeriu D., Warwick P.E., Momoshima N., Ansoborlo E. Organically bound tritium behaviour and analysis: outcomes of the seminar held in Balaruc-les-Bains in May 2012. Radioprotection – EDP Sciences, 2013.Ровинский Ф.Я., Иохельсон С.Б., Юшкан Е.И. Методы анализа загрязнения окружающей среды. Токсические металлы и радионуклиды. Москва : Атомиздат, 1978. – 264 с.Ровинский Ф.Я., Иохельсон С.Б., Юшкан Е.И. Методы анализа загрязнения окружающей среды. Токсические металлы и радионуклиды. Москва : Атомиздат, 1978. – 264 с.Оптимизация методов исследования тритиевого загрязнения почв с учетом особенностей Семипалатинского испытательного полигона / З.Б. Сержанова, А.К. Айдарханова, О.Н. Ляхова, Р.А. Койшыбаев // Вестник НЯЦ РК. – 2018. – Вып. 4. – С. 49–53.Оптимизация методов исследования тритиевого загрязнения почв с учетом особенностей Семипалатинского испытательного полигона / З.Б. Сержанова, А.К. Айдарханова, О.Н. Ляхова, Р.А. Койшыбаев // Вестник НЯЦ РК. – 2018. – Вып. 4. – С. 49–53.Organically bound tritium activity concentrations in surface soil at the Chalk River Laboratories, Canada / S.B. Kim, M. Bredlaw, H. Rouselle, F. Farrow, J. Carr, V.Y. Korolevych, M. Stuart // Journal of Environmental Radioactivity. – 2019. – Vol. 208–209, – 105999.Organically bound tritium activity concentrations in surface soil at the Chalk River Laboratories, Canada / S.B. Kim, M. Bredlaw, H. Rouselle, F. Farrow, J. Carr, V.Y. Korolevych, M. Stuart // Journal of Environmental Radioactivity. – 2019. – Vol. 208–209, – 105999.A method for the determination of organically bound tritium in marine biota based on an improved tubular-combustion system / Feng Lin, Wen Yu, Junpeng Guo, Hui Liao, Yong Wang // Journal of Environmental Radioactivity. – 2020. – № 211, – 106084.A method for the determination of organically bound tritium in marine biota based on an improved tubular-combustion system / Feng Lin, Wen Yu, Junpeng Guo, Hui Liao, Yong Wang // Journal of Environmental Radioactivity. – 2020. – № 211, – 106084.Levels of tritium in soils and vegetation near Canadian nuclear facilities releasing tritium to the atmosphere: implications for environmental models / P.A. Thompson, N.-O.A. Kwamena, M.Wilk, I.D. Clark // Journal of Environmental Radioactivity. – 2015. - № 140. – Р. 105-113.Levels of tritium in soils and vegetation near Canadian nuclear facilities releasing tritium to the atmosphere: implications for environmental models / P.A. Thompson, N.-O.A. Kwamena, M.Wilk, I.D. Clark // Journal of Environmental Radioactivity. – 2015. - № 140. – Р. 105-113.Тимонова Л.В., Ляхова О.Н., Лукашенко С.Н., Айдарханов А.О. Исследование содержания трития в почве в местах проведения ядерных испытаний на территории Семипалатинского испытательного полигона // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2015. – Т. 55. – № 6. – С. 667–672.Тимонова Л.В., Ляхова О.Н., Лукашенко С.Н., Айдарханов А.О. Исследование содержания трития в почве в местах проведения ядерных испытаний на территории Семипалатинского испытательного полигона // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2015. – Т. 55. – № 6. – С. 667–672.Рабочая инструкция 03-02-03 (А). Подготовка проб для элементного анализа методом автоклавного разложения. – Курчатов: ИРБЭ НЯЦ РК, 2011. – С.12.Рабочая инструкция 03-02-03 (А). Подготовка проб для элементного анализа методом автоклавного разложения. – Курчатов: ИРБЭ НЯЦ РК, 2011. – С.12.Раимканова А.М., Айдарханова А.К., Ляхова О.Н., Сержанова З.Б. Оценка влияния физико-химических факторов на процессы выщелачивания радионуклидов из грунта // Радиохимия. – 2019. – Т. 61. – № 5. – С. 439–445.Раимканова А.М., Айдарханова А.К., Ляхова О.Н., Сержанова З.Б. Оценка влияния физико-химических факторов на процессы выщелачивания радионуклидов из грунта // Радиохимия. – 2019. – Т. 61. – № 5. – С. 439–445.Международный стандарт ISO 9698:2010 (E). Качество воды – определение активности трития, соответствующей данной концентрации – жидкостной метод сцинтилляционного счета. – Введ.1989-12-01. – Москва: ВЦП НТЛИД, 1990. – 17 с.Международный стандарт ISO 9698:2010 (E). Качество воды – определение активности трития, соответствующей данной концентрации – жидкостной метод сцинтилляционного счета. – Введ.1989-12-01. – Москва: ВЦП НТЛИД, 1990. – 17 с.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.