radhydРадиационная гигиенаRadiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene1998-426X2409-9082NIIRG10.21514/1998-426X-2024-17-3-114-124radhyd-1067Research ArticleНАУЧНЫЕ СТАТЬИRESEARCH ARTICLESАнализ безопасности при ветровом подъеме радиоактивных веществ с береговой линии Теченского каскада водоемовSafety analysis of wind-induced resuspension of radioactive materials from the Techensky reservoir cascade coastlinehttps://orcid.org/0000-0001-8738-6054ПыховаА. В.PykhovaA. V.

Пыхова Александра Владимировна – аспирант.

620002, Свердловская область, Екатеринбург, ул. Мира, д. 19

Aleksandra V. Pykhova - post-graduate student, Ural Federal University named after the first President of Russia B.N. Eltsin.

Mira Str., 19, Ekaterinburg, 620002

a.v.nazarovich@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1204-5949ЕкидинА. А.EkidinA. A.

Екидин Алексей Акимович - кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник.

Екатеринбург

Aleksey A. Ekidin - Candidate of Physical and Mathematical Sciences, lead research fellow, Institute of Industrial Ecology, Ural Branch of Russian Academy of Sciences.

Ekaterinburg

https://orcid.org/0000-0002-2277-4512ВасяновичМ. Е.VasyanovichM. E.

Васянович Максим Евгеньевич - кандидат физико-математических наук, научный сотрудник.

Екатеринбург

Maksim E. Vasyanovich - Candidate of Physical and Mathematical Sciences, research fellow, Institute of Industrial Ecology, Ural Branch of Russian Academy of Sciences.

Ekaterinburg

https://orcid.org/0000-0001-6583-9358АнтоновК. Л.AntonovK. L.

Антонов Константин Леонидович - кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник.

Екатеринбург

Konstantin L. Antonov - Candidate of Physical and Mathematical Sciences, senior research fellow, Institute of Industrial Ecology, Ural Branch of Russian Academy of Sciences.

Ekaterinburg

Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. ЕльцинаРоссияUral Federal University named after the first President of Russia B.N. EltsinRussian FederationИнститут промышленной экологии Уральского отделения Российской академии наукРоссияInstitute of Industrial Ecology, Ural Branch of Russian Academy of SciencesRussian Federation202407102024173114124Copyright © Пыхова А.В., Екидин А.А., Васянович М.Е., Антонов К.Л., 20242024Пыхова А.В., Екидин А.А., Васянович М.Е., Антонов К.Л.Pykhova A.V., Ekidin A.A., Vasyanovich M.E., Antonov K.L.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.radhyg.ru/jour/article/view/1067

В работе дана оценка вероятности и последствий внешних событий, способных привести к инциденту с нарушением сформированных барьеров безопасности, ограничивающих распространение радиоактивных веществ береговой линии Теченского каскада водоемов. Исходными событиями такого инцидента могут стать неблагоприятные метеорологические условия, в результате которых произойдет понижение уровня воды в водоемах каскада ниже границ заданных проектных отметок. Осушение поверхности ранее обводненных участков береговой линии сформирует протяженный источник загрязнения атмосферного воздуха при ветровом подъеме техногенных радионуклидов. Вероятная площадь осушенных участков составит 0,02 — 0,08 км2 для водоема В-3, 0,06 — 0,3 км2 для водоема В-4, 0,2 — 0,9 км2 для водоема В-10 и 0,5 — 2,2 км2 для водоема В-11. Суммарная запасенная активность на указанной территории превышает 105 Бк/м2 137Cs и 90Sr. Активность, поступающая в атмосферу в течении часа, составит от 3,7∙108 до 8,5∙1011 Бк для скорости ветра 5 м/с и 20 м/с соответственно. Вероятности совместной реализации сильного ветра и условия засушливости составляют 6,8∙10-7 в год при скорости ветра 20 м/с и 2,1∙10-3 в год при скорости ветра 5 м/с. Наибольшие значения эффективной дозы для населения ближайших населенных пунктов, составляющие 1-3 мкЗв за первые 10 суток и более 200 мкЗв за первый год, достигаются при экстремальных ветровых нагрузках со скоростью ветра 20 м/с и более.

The paper provides an assessment of the probability and consequences of external events capable of leading to an incident with a breach of established safety barriers restricting the spread of radioactive substances along the coastline of the Techensky reservoir cascade. The initiating events for such an incident could be adverse meteorological conditions resulting in a decrease in the water level in the cascade water bodies below the specified design levels. Drying out the surface of previously inundated sections of the coastline will create an extensive source of atmospheric contamination by technogenic radionuclides during wind-induced resuspension. The probable area of the dried-out sections will be 0.02 — 0.08 kml for reservoir V-3, 0.06 — 0.28 kml for reservoir V-4, 0.19 — 0.90 kml for reservoir V-10, and 0.47 — 2.19 kml for reservoir V-11. The cumulative inventory of 137Cs and 90Sr in the specified area exceeds 105 Bq/ml. The activity released into the atmosphere within an hour will range from 3.69∙108 to 8.48∙1011 Bq for the wind speeds of 5 m/s and 20 m/s, respectively. The probabilities of joint occurrence of strong winds and drought conditions are 6.8∙10-7 per year for a wind speed of 20 m/s and 2.1∙10-3 per year for a wind speed of 5 m/s. The highest values of effective dose for the population of the nearest settlements, reaching 1-3 μSv in the first 10 days and over 200 μSv in the first year, are achieved under extreme wind loads with wind speeds of 20 m/s or more.

Теченский каскад водоемовбереговая линиязасухаветровой подъеммодель переносарадионуклидыэффективная дозаиндикаторы безопасностиTechensky reservoir cascadetechnogenic radionuclideswind-induced resuspensionatmospheric airtransport modeleffective dosesafety indicatorsReferencesЛинге И.И., Мокров Ю.Г., Уткин С.С. и др. Теченский каскад водоемов ФГУП «ПО «Маяк»: текущее состояние и перспективы // Вопросы радиационной безопасности. 2011.№1 (61). С.5-14.Linge II, MokrovYuG, Utkin SS, Baranov SV, Batorshin GSh, Glinskii ML, et al. Techensky reservoir cascade of FGUP «РО «МауаК»: current condition and avenue. Voprosy Radiatsionnoy Bezopasnosti = Radiation Safety Issues. 2011;1:5-14. (In Russian).Мокров Ю.Г. Реконструкция и прогноз радиоактивного загрязнения реки Теча: дисс. ... д-ра техн. наук. Озерск, 2005. 297 с.MokrovYuG. Techa the river radioactive contamination re-modelment and prediction: diss, doctor of engineering science. Ozersk. 2005; 297 p. (In Russian).Мокров Ю.Г. Радиоактивное загрязнение прибрежных участков в результате уноса водного аэрозоля с акватории реки Течи // Вопросы радиационной безопасности. 2023. №4(112). С. 69-81.Mokrov YuG. Radioactive contamination of coastal areas as a result of the removal of water aerosol from the water area of the river Techa. Voprosy Radiatsionnoy Bezopasnosti = Radiation Safety Issues. 2023;4: 69-81. (In Russian).Екидин А.А., Антонов К.Л., Васянович М.Е., Назарович А.В. Формирование загрязнения тритием атмосферного воздуха над акваториями промышленных водоемов // Радиоактивные отходы. 2022. №4(21). С. 103-113. DOI: 10.25283/2587-9707-2022-4-103-113.Ekidin AA, Antonov KL, Vasyanovich ME, Nazarovich AV. Formation of atmospheric air pollution with tritium over the water areas of industrial reservoirs. Radioaktivnyye Otkhody = Radioactive Wastes. 2022;4:103-113. DOI: 10.25283/2587-9707-2022-4-103-113. (In Russian).Востротин В.В., Янов А.Ю. Оценка уровня годового поступления трития в воздух с поверхности озера Кызылташ // Радиационная гигиена. 2022. Т. 15, №4. С. 88-96. DOI: 10.21514/1998-426Х-2022-15-4-88-96.Vostrotin W, Yanov AYu. Assessment of the level of annual income tritium into the air from the surface of Lake Kyzyltash. Radiatsionnaya Gigiyena = Radiation Hygiene. 2022;4(15): 88-96. DOI: 10.21514/1998-426X-2022-15-4-88-96. (In Russian).Мызникова О.Г., Панченко С.В., Уткин С.С. Оценка опасности ветрового выноса радиоактивных веществ с береговой линии промышленных водоёмов ПО «Маяк» // Вопросы радиационной безопасности. 2011. №2(62). С. 56-66.Myznikova OG, Panchenko SV, Utkin SS. Hazard evaluation for wind removal of radioactive substances from the shoreline of industrial reservoirs "PO "Mayak". Voprosy Radiatsionnoy Bezopasnosti = Radiation Safety Issues. 2011;2:56-66. (In Russian).Шарафутдинов Р.Б., Кузнецов Л.А., Богданова Т.Ю. Использование систем индикаторов безопасности зарубежными органами регулирования ядерной и радиационной безопасности // Ядерная и радиационная безопасность. 2008. № 2 (48). С. 3-9.Sharafutdinov RB, Kuznetsov LA, Bogdanova TYu. The use of safety indicator systems by foreign nuclear and radiation safety regulatory authorities. Yadernaya i radiatsionnaya bezopasnost = Nuclear and radiation safety. 2008;2: 3-9. (In Russian).IAEA Nuclear Safety and Security Glossary. Terminology used in nuclear safety, nuclear security, radiation protection and emergency preparedness and response. Vienna: International Atomic Energy Agency, 2022. 248 p.IAEA Nuclear Safety and Security Glossary. Terminology used in nuclear safety, nuclear security, radiation protection and emergency preparedness and response. Vienna: IAEA; 2022. 248 p.Доклад об особенностях климата на территории Российской Федерации за 2023 год. Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. М.: Росгидромет, 2024. 104 с.A report on the peculiarities of the climate in the territory of the Russian Federation for 2023. Federal Service for Hydrometeorology and Environmental Monitoring. Moscow: Rosgidromet; 2024. 104 p. (In Russian).Тетерин А.Ф. Смерчи в Челябинской области и в районе размещения ФГУП «Производственное объединение «Маяк» // Вопросы радиационной безопасности. 2016. №3(83). С. 25-35.Teterin AF. Tornadoes in the Chelyabinsk region and in the area of the FGUP «РО «МауаК». Voprosy Radiatsionnoy Bezopasnosti = Radiation Safety Issues. 2016;3:25-35. (In Russian).Александрычев И.П., Маркелов Ю.И., Тетерин А.Ф. Оценка мезоклиматических условий региона Восточно-Уральского радиоактивного загрязнения степени их влияния на дефляцию радионуклидов // Экология урбанизированных территорий. 2009. № 2. С. 39-42.Aleksandrychev IP, Markelov Yul, Teterin AF. Assessment of the mesoclimatic conditions of the East Ural radioactive contamination region and the degree of their influence on the deflation of radionuclides. Ekologiya urbanizirovannykh territory = Ecology of urbanized territories. 2009;2: 39-42. (In Russian).Мокров Ю.Г., Алексахин А.И. Мониторинг - основа обеспечения безопасности при выполнении работ по консервации водоема Карачай // Радиоактивные отходы. 2018. №3(4). С. 60-68.Mokrov YuG, Aleksakhin Al. Monitoring as a basis of ensuring safety of conservation process of the Karachai reservoir. Radioaktivnyye Otkhody = Radioactive Wastes. 2018;3: 60-8. (In Russian).Семенов А.И., Дубровская Л.Л. Некоторые аспекты организация надзора за техногенными источниками ионизирующего излучения в Челябинской области // Радиационная гигиена. 2012. Т. 5, № 2. С 48-51.Semenov Al, Dubrovskaya LL. Some aspects of organising supervision over artificial sources of ionizing radiation in Chelyabinsk region. Radiatsionnaya Gigiyena = Radiation Hygiene. 2012;5(2): 48-51. (In Russian).Последствия техногенного радиационного воздействия и проблем реабилитации Уральского региона / под ред. С.К. Шойгу. М.: Издательство «Комтехпринт», 2002. 287 с.Consequences of man-made radiation exposure and problems of rehabilitation of the Ural region. Ed. by S.K. Shoigu. Moscow: Komtekhprint; 2002. 287 p. (In Russian).Зигангиров А.Р., Макеева Е.С., Екидин А.А. Радиационное воздействие на территориях с повышенным содержанием цезия-137 в почве // АНРИ. 2023. №4(115). С. 51-63. DOI: 10.37414/2075-1338-2023-115-4-51-63.Zigangirov AR, Makeeva ES, Ekidin AA. Radiation exposure in areas with a high content of caesium-137 in the soil. Apparatus i novosti radiatsionnykh izmereniy = Radiation measurement equipment and news. 2023;4:51-63. DOI: 10.37414/2075-1338-2023-115-4-51-63. (In Russian).Уткин С.С. О роли Теченского каскада водоемов в долгосрочном прогнозе радиоактивного загрязнения реки Течи // Радиационная гигиена. 2016. Т. 9, №3. С. 36-42. DOI: 10.21514/1998-426Х-2016-9-3-36-42.Utkin SS. On the Techa’s reservoirs cascade influence on the long-term forecast of the Techa river radioactive contamination. Radiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene. 2016;3(9): 36-42. DOI: 10.21514/1998-426X-2016-9-3-36-42. (In Russian).Официальный сайт Федерального Государственного Унитарного Предприятия «Производственное Объединение «Маяк». Отчет по экологической безопасности ФГУП «ПО «Маяк» за 2020 год. URL: https://www.po-mayak.ru/local/OTCHET_2020.pdf (Дата обращения 23.12.2021).Mayak Rosatom. Environmental Safety Report of FSUE "PO "Mayak" for 2020. Available from: https://www.po-mayak.ru/local/OTCHET_2020.pdf [Accessed: 23.12.2021] .(In Russian).Садовников В.И., Глаголенко Ю.В., Дрожко Е.Г. и др. Современное состояние и пути решения проблем Теченского каскада водоёмов // Вопросы радиационной безопасности. 2002. № 1 (26). С. 3-14.Sadovnikov VI, Glagolenko YuV, Drozhko YeG, MokrovYuG, Stukalov PM. The current state of the Techensky reservoirs cascade and ways to solve its’ problems. Voprosy Radiatsionnoy Bezopasnosti = Radiation Safety Issues. 2002;1:3-14. (In Russian).Рерих В.И., Каргаполов В.С. Радиоэкологическая характеристика левобережного и правобережного каналов Теченского каскада водоёмов ПО «Маяк» // Вопросы радиационной безопасности. 2002. № 3 (28). С. 61-66.Rerikh VI, Kargapolov VS. Radioecological characteristics of the left-bank and right-bank channels of the Techensky reservoirs cascade of "PO "Mayak". Voprosy Radiatsionnoy Bezopasnosti = Radiation Safety Issues. 2002;3: 61-6. (In Russian).Мокров Ю.Г., Алексахин А.И. Деятельность ФГУП «ПО «Маяк» по обеспечению безопасной эксплуатации Теченского каскада водоёмов // Вопросы радиационной безопасности. 2018. № 4 (92). С. 13-28.Mokrov YuG, Aleksakhin Al. The activities of FSUE "PO "Mayak" for the safe operation of the Techensky reservoirs cascade ensurance. Voprosy Radiatsionnoy Bezopasnosti = Radiation Safety Issues. 2018;4: 13-28. (In Russian).Мокров К.Ю., Мокров Ю.Г. Изучение параметров источника генерации водного аэрозоля с акватории водоёма Карачай // Вопросы радиационной безопасности. 2016. № 1 (81). С. 20-29.Mokrov KYu, MokrovYuG. Research on parameters of the source of water aerosol generation from the water area of the Karachai reservoir. Voprosy Radiatsionnoy Bezopasnosti = Radiation Safety Issues. 2016; 1: 20-9. (In Russian).Мокров К.Ю., Мокров Ю.Г. Изучение загрязнения атмосферы вблизи водоёма Карачай в результате ветрового уноса водного аэрозоля с его поверхности // Вопросы радиационной безопасности. 2017. № 1 (85). С. 67-79.Mokrov KYu, MokrovYuG. Research of atmospheric pollution near the Karachai reservoir as a result of wind uplift of water aerosol from its surface. Voprosy Radiatsionnoy Bezopasnosti = Radiation Safety Issues. 2017; 1: 67-79. (In Russian).Стукалов П.М. Радиоактивное загрязнение промышленного водоема ПО «Маяк» Старое Болото: обзор результатов исследовательских работ (1949-2006 годы). Озерск: Ред.-изд. центр ВРБ, 2007. 20 с.Stukalov PM. Radioactive contamination of an industrial reservoir named Staroye Boloto by FSUE "PO "Mayak": review of research results (1949-2006). Ozersk: Tsentr VRB; 2007. 20 p. (In Russian).Официальный сайт Всемирной Метеорологической Организации. Справочник по показателям и индексам засушливости. URL: https://library.wmo.int/docnum.php?explnumid=3192 (Дата обращения 18.08.2023).World Meteorological Office. Handbook of indicators and indices of aridity. Available from: https://library.wmo.int/doc_num.php?explnum_id=3192 [Accessed: 18.08.2023]. (In Russian).Сайт компании ООО «Расписание Погоды». URL: https://rp5.ru (Дата обращения 25.08.2023).ООО «Weather Schedule». Available from: https://rp5.ru. [Accessed: 25.08.2023]. (In Russian).

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