Найти в Дзене
Сергей Белкин

Сколько у нас радиоактивных зон?

У многих возникает этот вопрос. Если брать настоящее время, то благодаря интересным фильмам и сериалам знают однозначно только одну зону - ЗОНУ ОТЧУЖДЕНИЯ. Но она ведь называется по-научному "ЗОНА ЭВАКУАЦИИ", а потом уже её второе название "ЗОНА ОТЧУЖДЕНИЯ". "А какие ещё есть зоны радиоактивного заражения?" - не многие назовут ещё одну или две. Я постараюсь в этой статье ликвидировать этот пробел в знаниях о радиации.

 Табличка на поле, свидетельствующая о радиоактивном заражении 15-45 Кюри/ квадратный километр. Такое заражение радионуклидами по цезию 137 соответствует "зоне последующего отселения".
Табличка на поле, свидетельствующая о радиоактивном заражении 15-45 Кюри/ квадратный километр. Такое заражение радионуклидами по цезию 137 соответствует "зоне последующего отселения".

Всё очень просто и вы легко запомните название зон и способы их определения, имея в руках всего лишь обычный бытовой дозиметр. Всего территорий, заражённых радионуклидами, в следствие радиационных аварий, пять. Их делят по степени загрязнённости различными радионуклидами. Но так, как большинство выпавших долгоживущих радионуклидов это различные изотопы плутония, а так же цезий и стронций [по большому счёту цезий 137, он лидер загрязнений при радиационных авариях], то зона заражения территории присваивается по наивысшему показателю активности какого-либо из радионуклидов. И вот тут у обычного дозиметриста, не владеющего необходимым оборудованием и знаниями, в области спектрометрии, появляются проблемы в определении статуса зоны. А как его можно определить, если в документе по определению зон даны цифры активности, того или иного радионуклида в Беккерелях или Кюри, а дозиметр показывает мощность дозы в Рентгенах/час или Зивертах/час [так же могут быть единицы измерения мощности дозы в Греях/час, в Радах/час, БЭРах/час]. В этом то и загвоздка. Разные единицы измерения, и при этом, не переводятся одна в другую, например, 1000 Беккерель = 13 микроРентген/час, так конвертировать нельзя. И наоборот тоже 50 мкР/ч = 30 000 Бк, нельзя. Просто не переводятся. Но я хочу с вами поделиться своим способом определения статуса зоны радиоактивного загрязнения. И нам нужен будет всего лишь один любой дозиметр. Определять мы будем по мощности дозы гамма-излучения. Так как основной загрязнитель, при радиационных авариях это цезий 137, то гамма-излучение будет регистрироваться любыми дозиметрами. Я уже не говорю про военные типа ДП-5А, Б или В.

Рентгенметр ДП-5А.
Рентгенметр ДП-5А.

Скажу заранее, что перевод из активности в мощность дозы и обратно может быть осуществлён, но погрешность будет достаточно большой. Всё равно это позволит ориентироваться в радиационной обстановке и определять статус зоны. Итак, поехали! Откуда я взял, что можно ориентироваться по показаниям мощности дозы в активности радионуклида? Сейчас уже не скажу где, но видел и записал в тетрадь следующее выражение одного из первоклассных дозиметристов. По его словам "...радиоактивное загрязнение плотностью 1 Ки/кв.км эквивалентно мощности экспозиционной дозы в 10 Р/ч", все данные для расчёта даны. Мне лишь оставалось подсчитать сколько микроРентген в час приходится на один квадратный метр. Путём недолгих подсчётов выяснил, что 1 Ки/кв.км = 10 мкР/ч на одном квадратном метре. При этом естественный радиационный фон сюда не входит. А теперь давайте с этим знанием пройдёмся по существующим зонам радиоактивного заражения!

Начнём с рассмотрения всем знакомой и любимой "ЗОНЫ ОТЧУЖДЕНИЯ" или "ЗОНЫ ЭВАКУАЦИИ". Статус такой зоны присваивается площадям или населённым пунктам со степенью загрязнения по цезию 137 от 100 и более Кюри на квадратный километр (100 Ки/кв.км.(от 3700 кБк/кв.м и выше)). Мощность дозы, грубо, при этом должна равняться 1000 мкР/ч и выше (верхнего предела в этой зоне нет), но зная пятнистый характер заражения, фон в таком случае будет колебаться от 900, 1200 мкР/ч и до бесконечности. Конечный результат конечно же будет, но может измеряться Рентгенами в час, десятками, сотнями и тысячами Рентген в час.

Вторая по загрязнённости радионуклидом цезия 137 зона называется "ЗОНА ПЕРВООЧЕРЕДНОГО ОТСЕЛЕНИЯ". Плотность загрязнения почв составляет от 40 до 100 Ки/кв.км (от 1480 до 3700 кБк/кв.м). Мощность дозы, грубо, будет составлять от 400 до 1000 мкР/ч. Но мы то уже знаем, что показания дозиметра, в разных местах, будут отличаться достаточно сильно. Поэтому на такой территории мощность дозы будет колебаться в пределах от 350 до 1100 мкР/ч.

Третья зона называется "ЗОНА ПОСЛЕДУЮЩЕГО ОТСЕЛЕНИЯ". Плотность загрязнения территории составляет от 15 до 40 Ки/кв.км (от 555 до 1480 кБк/кв.м). Мощность дозы на такой территории, грубо, будет составлять от 150 до 400 мкР/ч. Учитывая пятнистый характер выпадения радионуклидов, получаем изменение мощности дозы в пределах от 100 до 450 мкР/ч.

Четвёртая зона называется "ЗОНА С ПРАВОМ НА ОТСЕЛЕНИЕ". Плотность загрязнения почв на этой территории цезием 137 составляет от 5 до 15 Ки/кв.км (от 185 до 555 кБк/кв.м). Жёстко математически радиационный фон на этой территории будет в пределах от 50 до 150 мкР/ч. Но по факту может колебаться от 30 до 200 мкР/ч.

И последняя, заражённая радиацией зона, называется "ЗОНОЙ ПРОЖИВАНИЯ С ПЕРИОДИЧЕСКИМ РАДИАЦИОННЫМ КОНТРОЛЕМ" или ещё её называют "ЗОНОЙ С ЛЬГОТНО-ЭКОНОМИЧЕСКИМ СТАТУСОМ". Плотность загрязнения такой площади по цезию 137 составляет от 1 до 5 Ки/кв.км (от 37 до 185 кБк/кв.м). Мощность дозы в строгом математическом пересчёте будет равняться от нормы в 8-10 до 50 мкР/ч. Учитываем неравномерный (пятнистый) характер выпадения радионуклидов, получаем колебания мощности дозы при измерениях в разных местах от 8 мкР/ч до 60 мкР/ч.

Даже при фоне 10 мкР/ч может существовать маленькое радиоактивное загрязнение по цезию 137, стронцию 90 и остальным трансуранам. Но ввиду большой погрешности дозиметра к малым мощностям доз, он просто не покажет никакого превышения над нормой. На этот счёт есть специальные приборы призванные показать, в таких условиях, наличие радионуклидов. Они называются спектрометры и сцинтилляторы. Это сверхчувствительные дозиметры, чутко отзывающиеся на ничтожно малые колебания радиационного фона. Спектрометры способны на графике раскладывать, по энергиям излучения, спектры различных радионуклидов, и по результатам набора спектра делать выводы о присутствии того или иного радиоизотопа на местности или в продуктах питания.

Гамма-, бета-спектрометр, работающий на программном обеспечении совместно с персональным компьютером.
Гамма-, бета-спектрометр, работающий на программном обеспечении совместно с персональным компьютером.
Полученный на графике спектр цезия 137.
Полученный на графике спектр цезия 137.

Сцинтилляторы - это поисковые сверхчувствительные дозиметры, призванные детектировать местность в поисках самых малых количеств радионуклидов.

Поисковый сцинтиллятор Eberline 2. Только у меня он со спектрометрическим (большим) кристаллом йодида натрия.
Поисковый сцинтиллятор Eberline 2. Только у меня он со спектрометрическим (большим) кристаллом йодида натрия.
Поисковый сцинтиллятор нового поколения Атом Фаст, работающий по приложению со смартфонами. Кристалл цезий йод, активированный таллием.
Поисковый сцинтиллятор нового поколения Атом Фаст, работающий по приложению со смартфонами. Кристалл цезий йод, активированный таллием.

Статус территории, заражённой радионуклидами, присваивается не только по цезию 137, но и по стронцию 90 и по плутонию 238, 239 и 240. Но это тема других статей. Если она будет вам интересна, то напишите об этом в комментариях, и я посвящу этой теме ещё две статьи. Подводя итог этой проделанной работе, хочу сказать: "Пользуйтесь моим трудом в своих измерениях!". Пишите, у кого, какие замеры получились. Буду рад видеть результаты своих трудов в ваших измерениях!

Наука
7 млн интересуются