Оценка радиационного фона на территории Адмиралтейского района Санкт-Петербурга
|
ВВЕДЕНИЕ 3
1 Общие сведения об ионизирующем излучении, радиационном фоне и
ионизирующей радиации в городских условиях 7
1.1 Ионизирующее излучение 7
1.2 Радиационный фон и единицы его измерения 8
1.3 Основные виды ионизирующих излучений 11
1.3.1 а-излучение 11
1.3.2 0-превращение 12
1.3.2 у-излучение 13
1.4 Воздействие ионизирующей радиации на организм 13
2 Источники ионизирующей радиации на территории Санкт-Петербурга .... 17
2.1 Основные источники ионизирующего излучения в Санкт-Петербурге .... 17
2.1.1 Радон 19
2.1.2 Строительные материалы 23
2.1.3 Техногенные источники ионизирующего излучения 28
2.2 Геологическое строение территории Санкт-Петербурга 33
2.3 Автоматизированная система контроля радиационной обстановки Санкт -
Петербурга 36
3 Натурные измерения гамма-фона на территории Адмиралтейского района
Санкт-Петербурга 39
3.1 Обоснование выбора станций наблюдений 39
3.2 Характеристика дозиметра Соекс-Кантум 42
3.3 Полученные данные и их анализ 47
4 Практические рекомендации 63
Заключение 66
Список использованных источников 68
Список сокращений и обозначений 74
1 Общие сведения об ионизирующем излучении, радиационном фоне и
ионизирующей радиации в городских условиях 7
1.1 Ионизирующее излучение 7
1.2 Радиационный фон и единицы его измерения 8
1.3 Основные виды ионизирующих излучений 11
1.3.1 а-излучение 11
1.3.2 0-превращение 12
1.3.2 у-излучение 13
1.4 Воздействие ионизирующей радиации на организм 13
2 Источники ионизирующей радиации на территории Санкт-Петербурга .... 17
2.1 Основные источники ионизирующего излучения в Санкт-Петербурге .... 17
2.1.1 Радон 19
2.1.2 Строительные материалы 23
2.1.3 Техногенные источники ионизирующего излучения 28
2.2 Геологическое строение территории Санкт-Петербурга 33
2.3 Автоматизированная система контроля радиационной обстановки Санкт -
Петербурга 36
3 Натурные измерения гамма-фона на территории Адмиралтейского района
Санкт-Петербурга 39
3.1 Обоснование выбора станций наблюдений 39
3.2 Характеристика дозиметра Соекс-Кантум 42
3.3 Полученные данные и их анализ 47
4 Практические рекомендации 63
Заключение 66
Список использованных источников 68
Список сокращений и обозначений 74
Выбор темы данной дипломной работы определяется актуальностью существования в современном мире необходимости обеспечения экологической безопасности, одним из факторов которой является и радиоэкологическая безопасность. Состояние радиационной обстановки представляет интерес из-за своей изменчивости, как в пространственном отношении, так и из-за потенциального внешнего воздействия, и связано с аспектами развития и функционирования промышленно-технической и энергетической отраслей и биосферы, частью которой является и человек.
В наше время достаточно развит контроль над экологическим состоянием окружающей среды, который включает в себя постоянный мониторинг радиационный нагрузки на окружающую среду и на человека, связанного с техногенными и естественными источниками излучения.
На основе полученных данных происходит оценка состояния окружающей среды, и по необходимости принимаются важные решения по улучшению экологической ситуации и предотвращению негативных последствий для здоровья и жизни людей.
Адмиралтейский район входит в число исторических районов г. Санкт-Петербург. Его территория включает четыре водно-речных объекта. Севернее район заканчивается р. Невой. В данной работе рассматривались такие объекты района, как Обводный канал, р. Фонтанка, Адмиралтейская набережная. Самую первую из них облицевали в гранит р. Фонтанку в 18 веке, далее Адмиралтейскую набережную, более позднее Обводный канал.
Выбор гранита как материала для обустройства набережных, рек, каналов обуславливался его прочность и долговечностью в водной среде, но его недостатком является природная радиоактивность, которая по сей день фиксируется дозиметрическими приборами и представляет интерес горожан и гостей города.
Так же в непосредственной близости от Адмиралтейского района располагается судостроительное предприятие «Балтийский завод», который в настоящее время строит универсальные атомные ледоколы: «Сибирь», «Урал», «Якутия» и «Чукотка». Так же город находится в зоне радиационного риска, исходящего от Ленинградской АЭС, и ряда других предприятий корпорации «РосАтом», которые в разное время своей деятельности имели аварийные ситуации, приводящие к последующему радиационному загрязнению окружающей среды.
Такие загрязнения потенциально могут иметь не локальный масштаб, а крупномасштабный под воздействием атмосферной циркуляции воздушных масс. Поэтому городу необходим постоянный дозиметрический контроль.
В данной работе поставлена цель исследования радиационного фона в Адмиралтейском районе, в том числе на гранитах набережных Обводного канала, р. Фонтанки, Адмиралтейской набережной, нахождение зависимости уровня радиационного фона от излучения гранитных набережных в Адмиралтейском районе г. Санкт-Петербург.
В ходе данной работы были рассмотрены уровень гамма-излучения гранитов на высоте 0 метров и уровень радиационный фона на высоте 1,5 метра от поверхности земли на наличие синхронных изменений. Найдены коэффициенты парной корреляции этих двух уровней излучения. Так же по данным источника, так и по собственным данным был оценен радиационный фон в отдалении от гранитов в данном районе.
Практическим путем проверялась, гипотеза о том, что гамма- излучение гранитов повышают радиационный фон вблизи от них. Были найдены места с максимальным излучением гранитов и оценена безопасность нахождения рядом с ними, исходя из норм радиационной безопасности. Найдена возможная взаимосвязь факта природного излучения гранитов и радиационного фона. Оценена интенсивность этого влияния.
Для анализа использовались ряды натуральных измеренных значений таких характеристик, как уровень гамма-излучения гранитов на высоте 0 метров и уровень радиационный фона на высоте 1,5 метра от поверхности земли в каждом пункте измерения, и измерения на удаленном расстоянии от гранитов. Данные были получены в период с 29 марта по 5 апреля 2022 г., по 20 измерений в каждом пункте для обеих характеристик.
В данной дипломной работе в главе 1 описываются виды ионизирующего излучения, естественный радиационный фон, влияние ионизирующего излучения на организм человека. Приведены источники ионизирующего излучения в пределах г. Санкт-Петербург.
Глава 2 описывает основные источники ионизирующего излучения в пределах города, как естественного так и техногенного характера, геологическое строение города, как причину повышенного радиационного фона, приводятся сведения об автоматизированной системе контроля радиационной обстановки г. Санкт-Петербург.
В главе 3 приводятся характеристики дозиметра «Соекс-Кантум», которым были сделаны измерения, и результаты проделанной работы, а именно натурные измерения гамма-излучения на территории Адмиралтейского района, их анализ и оценка:
- построение и анализ графиков изменения уровня излучения от станции к станции на каждой набережной;
- оценка полученных значений радиационного фона по предельно допустимым показателям;
- корреляционный анализ гамма-излучения на уровне 0 метров и 1.5 метра.
Так же в этой работе представлены данные собственных измерений радиационного фона в отдалении от набережных и их сравнения с данными источника, и их оценка.
В главе 4 приводятся практические рекомендации применительно к рассматриваемым в данной работе объектам Адмиралтейского района, исходя из полученной оценки излучения гранитов и радиационного фона.
В наше время достаточно развит контроль над экологическим состоянием окружающей среды, который включает в себя постоянный мониторинг радиационный нагрузки на окружающую среду и на человека, связанного с техногенными и естественными источниками излучения.
На основе полученных данных происходит оценка состояния окружающей среды, и по необходимости принимаются важные решения по улучшению экологической ситуации и предотвращению негативных последствий для здоровья и жизни людей.
Адмиралтейский район входит в число исторических районов г. Санкт-Петербург. Его территория включает четыре водно-речных объекта. Севернее район заканчивается р. Невой. В данной работе рассматривались такие объекты района, как Обводный канал, р. Фонтанка, Адмиралтейская набережная. Самую первую из них облицевали в гранит р. Фонтанку в 18 веке, далее Адмиралтейскую набережную, более позднее Обводный канал.
Выбор гранита как материала для обустройства набережных, рек, каналов обуславливался его прочность и долговечностью в водной среде, но его недостатком является природная радиоактивность, которая по сей день фиксируется дозиметрическими приборами и представляет интерес горожан и гостей города.
Так же в непосредственной близости от Адмиралтейского района располагается судостроительное предприятие «Балтийский завод», который в настоящее время строит универсальные атомные ледоколы: «Сибирь», «Урал», «Якутия» и «Чукотка». Так же город находится в зоне радиационного риска, исходящего от Ленинградской АЭС, и ряда других предприятий корпорации «РосАтом», которые в разное время своей деятельности имели аварийные ситуации, приводящие к последующему радиационному загрязнению окружающей среды.
Такие загрязнения потенциально могут иметь не локальный масштаб, а крупномасштабный под воздействием атмосферной циркуляции воздушных масс. Поэтому городу необходим постоянный дозиметрический контроль.
В данной работе поставлена цель исследования радиационного фона в Адмиралтейском районе, в том числе на гранитах набережных Обводного канала, р. Фонтанки, Адмиралтейской набережной, нахождение зависимости уровня радиационного фона от излучения гранитных набережных в Адмиралтейском районе г. Санкт-Петербург.
В ходе данной работы были рассмотрены уровень гамма-излучения гранитов на высоте 0 метров и уровень радиационный фона на высоте 1,5 метра от поверхности земли на наличие синхронных изменений. Найдены коэффициенты парной корреляции этих двух уровней излучения. Так же по данным источника, так и по собственным данным был оценен радиационный фон в отдалении от гранитов в данном районе.
Практическим путем проверялась, гипотеза о том, что гамма- излучение гранитов повышают радиационный фон вблизи от них. Были найдены места с максимальным излучением гранитов и оценена безопасность нахождения рядом с ними, исходя из норм радиационной безопасности. Найдена возможная взаимосвязь факта природного излучения гранитов и радиационного фона. Оценена интенсивность этого влияния.
Для анализа использовались ряды натуральных измеренных значений таких характеристик, как уровень гамма-излучения гранитов на высоте 0 метров и уровень радиационный фона на высоте 1,5 метра от поверхности земли в каждом пункте измерения, и измерения на удаленном расстоянии от гранитов. Данные были получены в период с 29 марта по 5 апреля 2022 г., по 20 измерений в каждом пункте для обеих характеристик.
В данной дипломной работе в главе 1 описываются виды ионизирующего излучения, естественный радиационный фон, влияние ионизирующего излучения на организм человека. Приведены источники ионизирующего излучения в пределах г. Санкт-Петербург.
Глава 2 описывает основные источники ионизирующего излучения в пределах города, как естественного так и техногенного характера, геологическое строение города, как причину повышенного радиационного фона, приводятся сведения об автоматизированной системе контроля радиационной обстановки г. Санкт-Петербург.
В главе 3 приводятся характеристики дозиметра «Соекс-Кантум», которым были сделаны измерения, и результаты проделанной работы, а именно натурные измерения гамма-излучения на территории Адмиралтейского района, их анализ и оценка:
- построение и анализ графиков изменения уровня излучения от станции к станции на каждой набережной;
- оценка полученных значений радиационного фона по предельно допустимым показателям;
- корреляционный анализ гамма-излучения на уровне 0 метров и 1.5 метра.
Так же в этой работе представлены данные собственных измерений радиационного фона в отдалении от набережных и их сравнения с данными источника, и их оценка.
В главе 4 приводятся практические рекомендации применительно к рассматриваемым в данной работе объектам Адмиралтейского района, исходя из полученной оценки излучения гранитов и радиационного фона.
В результате выполнения работы были сделаны следующие выводы:
- Гамма-фон на гранитах практически на всех пунктах измерения превышает нормальное фоновое значение радиационного фона, которое составляет 0,30 мкЗв/час;
- Радиационный фон, измеренный на уровне 1,5 метра от земли, превышает норму в 0,30 мкЗв/час в некоторых пунктах измерения:
• на Обводном канале до 0,37 мкЗв/час
• На набережной р.Фонтанки до 0,35 мкЗв/час
• Адмиралтейская набережная до 0,55 мкЗв/час.
Территория Адмиралтейской набережной имеет самый высокий уровень радиационного фона на уровне 1,5 метра;
- Адмиралтейская набережная имеет самый высокий уровень гамма-излучения как на уровне 0 метров: максимальное — 0,88 мкЗв/час, максимальное среднее значение — 0,76 мкЗв/час;
- На Обводном канале излучение гранитов в некоторых местах набережной не влияет на радиационный фон на большей части протяженности набережной, взаимосвязь этих параметров слабая;
- На набережной реки Фонтанки связь радиационного фона и излучения гранитов присутствует на её большей протяженности, связь положительная;
- Высокие значения радиационного фона на Адмиралтейской набережной имеет высокую взаимосвязь с гамма-излучением гранитов, т.е. граниты повышают радиационный фон вдоль неё, связь высокая положительная;
- Радиационный фон на Адмиралтейской набережной относится к «повышенному», на Обводном канале и р.Фонтанке к «допустимому».
Корреляционный анализ рядов значений гамма-фона на уровне 0 метров и радиационного фона на уровне 1,5 метра показал, что связь этих двух параметров:
- для Обводного канала характеризуется, как слабая положительная;
- для р.Фонтанки характеризуется, как слабая положительная;
- для Адмиралтейской наб. характеризуется, как сильная положительная.
Таким образом, в пределах этих объектов значения радиационного фона повышаются при увеличении излучения гранитов и наоборот.
Радиационный фон, измеренный в ходе данной работы в отдалении от набережных: среднее значение - 0,25 мкЗв/час и максимальное - 0,28 мкЗв/час находятся в норме и не превышают 0,30 мкЗв/час.
Значения радиационного фона, измеренных в отдалении от набережных на уровне 0 метров (покрытые-асфальт) и 1,5 метра над уровнем земли равны, и составляют 0,25 мкЗв/час. Таким образом, граниты существенно повышают радиационный фон.
Значения радиационного фона в Адмиралтейском районе, полученные в ходе данной работы, не подтверждают показания источника ГГУП Минерал и превышают их.
- Гамма-фон на гранитах практически на всех пунктах измерения превышает нормальное фоновое значение радиационного фона, которое составляет 0,30 мкЗв/час;
- Радиационный фон, измеренный на уровне 1,5 метра от земли, превышает норму в 0,30 мкЗв/час в некоторых пунктах измерения:
• на Обводном канале до 0,37 мкЗв/час
• На набережной р.Фонтанки до 0,35 мкЗв/час
• Адмиралтейская набережная до 0,55 мкЗв/час.
Территория Адмиралтейской набережной имеет самый высокий уровень радиационного фона на уровне 1,5 метра;
- Адмиралтейская набережная имеет самый высокий уровень гамма-излучения как на уровне 0 метров: максимальное — 0,88 мкЗв/час, максимальное среднее значение — 0,76 мкЗв/час;
- На Обводном канале излучение гранитов в некоторых местах набережной не влияет на радиационный фон на большей части протяженности набережной, взаимосвязь этих параметров слабая;
- На набережной реки Фонтанки связь радиационного фона и излучения гранитов присутствует на её большей протяженности, связь положительная;
- Высокие значения радиационного фона на Адмиралтейской набережной имеет высокую взаимосвязь с гамма-излучением гранитов, т.е. граниты повышают радиационный фон вдоль неё, связь высокая положительная;
- Радиационный фон на Адмиралтейской набережной относится к «повышенному», на Обводном канале и р.Фонтанке к «допустимому».
Корреляционный анализ рядов значений гамма-фона на уровне 0 метров и радиационного фона на уровне 1,5 метра показал, что связь этих двух параметров:
- для Обводного канала характеризуется, как слабая положительная;
- для р.Фонтанки характеризуется, как слабая положительная;
- для Адмиралтейской наб. характеризуется, как сильная положительная.
Таким образом, в пределах этих объектов значения радиационного фона повышаются при увеличении излучения гранитов и наоборот.
Радиационный фон, измеренный в ходе данной работы в отдалении от набережных: среднее значение - 0,25 мкЗв/час и максимальное - 0,28 мкЗв/час находятся в норме и не превышают 0,30 мкЗв/час.
Значения радиационного фона, измеренных в отдалении от набережных на уровне 0 метров (покрытые-асфальт) и 1,5 метра над уровнем земли равны, и составляют 0,25 мкЗв/час. Таким образом, граниты существенно повышают радиационный фон.
Значения радиационного фона в Адмиралтейском районе, полученные в ходе данной работы, не подтверждают показания источника ГГУП Минерал и превышают их.