Analiza dynamiki skażenia gleby naturalnymi i sztucznymi radionuklidami w województwie opolskim po awarii elektrowni jądrowej w Czarnobylu

Wprowadzenie: W wyniku awarii reaktora elektrowni jądrowej w Czarnobylu na Ukrainie w 1986 roku doszło do niekontrolowanego uwolnienia substancji radioaktywnych. Województwo opolskie należy do obszarów, na których nastąpiła największa kumulacja skażenia powierzchniowego izotopami promieniotwórczymi. Deszczowa pogoda panująca na tym obszarze podczas przechodzenia radioaktywnej chmury wpłynęła na zatrzymanie się w komponentach środowiska różnych izotopów promieniotwórczych. Cel: W opracowaniu skupiono uwagę na przedstawieniu dynamiki zmian wartości stężenia powierzchniowego cezu ¹³⁷Cs w glebie Opolszczyzny na przestrzeni prawie trzydziestu lat od awarii czarnobylskiej. Projekt i metody: Duże znaczenie dla oceny zmian wartości stężenia powierzchniowego ¹³⁷Cs w glebie z określonego punktu poboru próbek ma stan mikrośrodowiska. Nie może być ono zniekształcone lub zmienione przez działalność człowieka. Istotne jest również to, aby sposób pobierania próbek był ustalony i powtarzalny, a ich przygotowanie do pomiaru w laboratorium odbywało się według ściśle określonych procedur. Po odpowiednim przygotowaniu próbki są poddawane pomiarom spektrometrycznym na detektorze półprzewodnikowym HPGe oraz analizie promieniowania gamma za pomocą oprogramowania Genie-2000. Wyniki: Podczas analizy widm promieniowania gamma w próbkach gleby stwierdzono obecność naturalnych izotopów ⁴⁰K, ²²⁶Ra i ²²⁸Ac oraz sztucznych izotopów ¹³⁴Cs (rejestrowany do 1996 r.) i ¹³⁷Cs (rejestrowany do dziś). W artykule przedstawiono rezultaty pomiarów stężeń powierzchniowych 137Cs i stężeń naturalnych radionuklidów 40K, 226Ra i 228Ac w glebie woj. opolskiego dla próbek pochodzących z okresu 1988–2014. Wnioski: Zgodnie z przewidywaniami na przestrzeni prawie 30 lat od awarii w Czarnobylu stężenie ¹³⁷Cs w glebie stopniowo maleje. Jest to związane z rozpadem izotopu oraz jego przenikaniem w głębsze warstwy gleby. Natomiast stężenie radionuklidów naturalnych w badanych miejscowościach utrzymuje się na podobnym poziomie. Wskazana jest kontynuacja pomiarów, w celu sprawdzenia, jak maleje stężenie powierzchniowe ¹³⁷Cs w glebie i kiedy jego wartość znajdzie się poniżej progu detekcji. Należałoby także wybrać kilka punktów poboru gleby (także na Opolszczyźnie) w celu zbadania, jak ¹³⁷Cs przeniknął w głębsze warstwy gleby (pobór z warstwy 25 cm).

In 1986 there was an accident in the reactor at the Chernobyl Nuclear Power Plant in Ukraine which caused an uncontrolled release of radioactive substances. The Opole province in Poland is one of the areas which suffered the greatest accumulation of surface contamination with radionuclides. As a result of rainy weather in this area during the transition of the radioactive cloud, various radioisotopes remained in the environmental components. Objective: The study focuses on the dynamic changes in the surface concentration of cesium ¹³⁷Cs in soil samples from the Opole province, which have been measured for nearly thirty years since the Chernobyl disaster. Method: The condition of the microenvironment is very important for the assessment of changes in ¹³⁷Cs surface concentration for the soil taken from the same sampling point, so the microenvironment cannot be distorted or changed by human activity. The method of sampling must be fixed and repeatable, and the preparation of samples for measurement in the laboratory should be conducted according to strict procedures. After proper preparation, samples are measured spectrometrically on a HPGe semiconductor detector and then an analysis of gamma radiation is done with Genie-2000 software. Results: During the gamma-radiation spectrum analysis of the soil samples, the surface concentration of natural isotopes ⁴⁰K, ²²⁶Ra and ²²⁸Ac and of artificial isotopes ¹³⁴Cs (reported till 1996) and 137Cs (reported to the present) was detected. The article presents the results of ¹³⁷Cs surface concentration measurements, as well as the concentration of ⁴⁰K, ²²⁶Ra and ²²⁸Ac natural radionuclides in the soil of the Opole province from samples measured in the period 1988–2014. Conclusions: As expected, for the nearly 30 years since the failure of the Chernobyl NPP, the concentration of ¹³⁷Cs in the soil has been gradually decreasing as a result of isotope decay and its penetration into the deeper layers of the soil. On the other hand, the concentration of natural radionuclides is at a similar level for the same sampling points. In the future it will be useful to continue measuring to see how the surface concentration of ¹³⁷Cs for soil is decreasing and when its value will be below the detection threshold. It would be also good to select several sampling points (also in the Opole province) in order to investigate how ¹³⁷Cs has penetrated into the deeper layers of the soil (a 25-cm layer).