Современное состояние необустроенного приповерхностного захоронения особых радиоактивных отходов на эпицентре мирного подземного ядерного взрыва «Кристалл» (Якутия): по результатам электротомографических зондирований, наземной магнитной съемки и изучения водных стоков

Abstract

Актуальность исследования обусловлена рисками распространения радионуклидов в среду обитания человека. Цель: оценить современное геоэкологическое состояние необустроенного приповерхностного захоронения особых радиоактивных отходов в виде глыбово-щебнистой насыпи на эпицентре подземного ядерного взрыва «Кристалл». Объект. Взрыв «Кристалл» был проведен в 1974 г. в мерзлых породах на глубине 98 м, в результате на эпицентре возник навал с провалившейся центральной частью. Содержание радионуклидов в грунтах эпицентра превышало минимальные значения активности для твердых радиоактивных отходов, а центральная зона взрыва на глубине всего 98 м стала пунктом размещения особых радиоактивных отходов. Для криогенной иммобилизации радионуклидов в грунтах и предотвращения выхода подземной активности в 1992 г. навал и устье боевой скважины были захоронены под глыбово-щебнистой насыпью, состоящей из обломков известняков и доломитов. В 2006 г. насыпь была наращена, в ней был наморожен льдогрунтовый слой мощностью 0,6 м. Методы: зондирования методом электротомографии, наземная магнитная съемка, радиометрические измерения; жидкостно-сцинтилляционная спектрометрия, бета-радиометрия и альфа-спектрометрия с предварительной радиохимической подготовкой счетных образцов. Результаты. Глыбово-щебнистая насыпь находится в талом и увлажненом состоянии. Сквозь насыпь просачиваются талые и метеорные воды, также, вероятно, идет свободная конвекции воздуха, которая приводит к конденсации атмосферной влаги и, как следствие, к накоплению воды в насыпи. Тем не менее в настоящее время водная миграция радионуклидов из-под насыпи характеризуется как слабоинтенсивная: в водных стоках из-под насыпи активность 3H составляет всего 4-12 Бк/дм3, 90Sr - 0,004-0,4 Бк/дм3, 239,240Pu и 238Pu не обнаружены (<0,000001 Бк/ дм3). Согласно этим показателям, в настоящее время нет необходимости для дополнительных мер по укреплению или модификации насыпи

Relevance. Risks of the radionuclides entering the human environment. Aim. To assess the current geoecological state of the undeveloped near-surface disposal of special radioactive wastes in the form of the block-rubble artificial cover at the epicenter of the peaceful underground nuclear explosion "Crystal". Object. Due to the explosion "Crystal", carried out in 1974 in the frozen rocks at the depth of 98 m, an upthrust dome with a collapsed central part was produced at the epicenter. The central explosion area became the site of special radioactive wastes emplacement. A high content of radionuclides determined in epicenter soils exceeds the minimum activity values for solid waste. To cryogenic immobilization of radionuclides in epicenter soils and to prevent the radionuclides exit from the central explosion area, the head of the emplacement hole and the dome-shaped mound were buried under the block-rubble stone material (limestone and dolomite fragments) in 1992, and the artificial cover was topped up in 2006. An ice-soil layer of 0.6 m thick was frozen in it in 2006. Methods. Electrical resistivity tomography, land geomagnetic survey, radiometric measurements, liquid scintillation spectrometry, beta-radiometry and alpha-spectrometry with preliminary radiochemical preparation of countable samples. Results. The block-rubble artificial cover is not frozen and waterlogged. Snowmelt and rain waters seep through the cover. There is probably free air convection in the cover, which leads to the condensation of atmospheric moisture and then accumulation of water in it. Nevertheless, nowadays the migration of radionuclides with water from under the block-rubble artificial cover is characterized as low-intensity: the activity (Bq/dm3) of 3H is only 4-12, 90Sr - 0.004-0.4, 239,240Pu and 238Pu isotopes were not detected additional measures to strengthen or modify the block-rubble artificial cover