Динаміка формування дози опромінення бентосоїдних риб при одноразовому надходженні  ¹³⁷Cs у прісноводні водойми

 

О. М. Волкова,  В. В. Беляєв, О. О. Пархоменко, С. П. Пришляк

 

Інститут гідробіології НАН України, Київ

 

Одним з важливих завдань гідробіології є прогнозування наслідків антропогенного впливу на водні екосистеми, зокрема моделювання радіоактивного забруднення водойм внаслідок надходження до них радіонуклідів. Дослідження проводили на прикладі модельної водойми. При моделюванні використовували наступні параметри: середня глибина водойми 4 м; площа мулонакопичення 0,5 акваторії; вміст ¹³⁷Cs зменшується у воді експоненційно (Т1=111 діб); ¹³⁷Cs виводяться з організму риб з трьома компонентами (Т1=1 доба, А1=0,2, Т2= 10 діб, А2= 0,2, Т3=100 діб, А3=0,6); первісний вміст  ¹³⁷Cs у компонентах екосистеми нульовий; разове надходження ¹³⁷Cs миттєво створює концентрацію 1 Бк/л; надходження ¹³⁷Cs до організму риб пропорційно його концентрації у воді; у донних відкладах  ¹³⁷Cs концентрується у верхньому нескінченно тонкому шарі.

У водних екосистемах ¹³⁷Cs, в основному, перерозподіляється між донними відкладами та водою. В більшості випадків, при розрахунках запасів ¹³⁷Cs, його вмістом в інших компонентах можна знехтувати. Тому при розрахунках потужності опромінення бентосоїдних риб необхідно враховувати випромінювання  інкорпорованого ¹³⁷Cs та випромінювання, яке утворюється від зосередженого у водних масах та донних відкладах ¹³⁷Cs.

Згідно наших розрахунків, вміст ¹³⁷Cs  у воді буде поступово зменшуватися, в організмі риб – зростати упродовж кількох місяців після його надходження до водойми. Найбільші рівні вмісту ¹³⁷Cs у бентосоїдних риб (350 Бк/кг) будуть спостерігатися приблизно через 5 місяців. На цей час активність ¹³⁷Cs у воді буде складати приблизно 40 % від максимальної. Вміст ¹³⁷Cs у донних відкладах буде збільшуватися упродовж 15-18 місяців після надходження радіонукліда до водойми. За цей період у донних відкладах зосередиться близько 98 %  ¹³⁷Cs, який надійшов до екосистеми.

Отже, потужність дози опромінення риб від ¹³⁷Cs, який зосереджений у водних масах, буде експоненційно зменшуватися від максимальної величини - 7,8 нГр/доба, від донних відкладів, навпаки, буде зростати до максимальної величини, яка досягне 49 нГр/доба.

Таким чином, проведені розрахунки показали, що в перші роки після надходження ¹³⁷Cs до модельної водойми доза опромінення бентосоїдних риб буде формуватися за рахунок інкорпорованого ¹³⁷Cs (максимальнє значення 1,2 мкГр/доба). Максимальна інтегральна потужність дози досягне 1,24 мкГр/доба. При заданих умовах потужність дози від інкорпорованого ¹³⁷Cs та від випромінювання радіонукліда з донних відкладів стане однаковою приблизно через 30 місяців після надходження радіонукліда до водойми.