Radioactivity of soils of the Kirchhof altitude (Leningrad region)

Abstract

Настоящая дипломная работа направлена на характеристику диктионемовых сланцев как природного источника ионизирующего излучения, а также оценку радиоэкологической обстановки на территории Кирхгофской возвышенности, что является актуальным, так как на территории изучаемого полигона находятся населенные пункты и объекты спортивно-досугового назначения. Для этого были проведены полевые исследования и последующий анализ полученных данных. В работе обсуждаются результаты определения мощности экспозиционной дозы (МЭД) гамма-излучения над почвами Кирхгофской возвышенности (Ленинградская область, Ломоносовский район) и проводится оценка радиационной опасности территории. В пределах исследуемого участка размером 581,7 га значения МЭД варьируются от 11 до 140 мкР/час. Всего выделяются 14 аномальных зон с МЭД больше 31 мкР/час суммарной площадью 51,1 га (8,8% от общей пощади участка), в пределах которых располагаются 11 зон с МЭД больше 62 мкР/ч. В целом, некоторые участки Кирхгофской возвышенности являются непригодными для строительства зданий и сооружений различного назначения. Для исследования диктионемовых сланцев как фактора, влияющего на радиационную составляющую территории был произведен пробоотбор образцов породы, далее в лаборатории проведены измерения содержания 238U, 232Th, 40K в образцах породы. В работе оценивалась равномерность распределения естественных радионуклидов в толще диктионемовых сланцев. Также проводились измерения и вычисления потенциальных дозовых нагрузок на население. Все материалы были получены в ходе полевых работ в 2020 гг. По результатам исследования определено, что диктионемовые сланцы характеризуются высоким содержанием естественных радионуклидов, однако в толще породы они распределены достаточно неравномерно, что также может быть объяснимо нарушенностью геологического строения данного участка изучаемого полигона. Содержания урана в сланцах превышают кларковые значения в 36 – 56 раз. По вычисленным значениям мощности эквивалентной дозы – как нормативного показателя – потенциальную степень облучения населения в непосредственной близости от выходов диктионемовых сланцев на дневную поверхность можно отнести к повышенной и высокой.

This paper is aimed at the characterization of Dictyonemа shales as a natural source of ionizing radiation, as well as the assessment of the radioecological situation on the territory of the Kirchhof altitude, which is relevant, since the territory of the test site under study contains settlements and sports and leisure facilities. For this purpose, field studies and subsequent analysis of the obtained data were carried out. The paper discusses the results of determining the exposure dose rate (DER) of gamma radiation over the soils of Kirchhof altitude (Leningrad region) and assesses the radiation hazard of the territory. Within the study area of 581,7 hectare in size, the exposure dose rate values vary from 11 to 140 mсR / h. A total of 14 anomalous zones with an DER of more than 31 mcR / h with a total area of 51.1 hectares (8.8% of the total area of the site) are distinguished, within which there are 11 zones with a DER greater than 62 mcR / h. In general, some areas of the Kirchhoff Hill are unsuitable for the construction of buildings and structures for various purposes. To study the Dictyonema shales as a factor affecting the radiation component of the territory, rock samples were sampled, then in the laboratory were measured the content of 238U, 232Th, 40K in the rock samples. The study estimates uniformity of natural radionuclides distribution in rock strata of Dictyonema shales. Measurements and calculations of potential dose loads on the population were also conducted. All the materials were received during field 2020 year. The results of the present research show, that Dictyonema shales are characterized by high concentration of natural radionuclides, however, in the rocks strata they are distributed unevenly, this can also be explained by the disturbance of the geological structure of this section of the studied polygon. Concentration of uranium in soils exceeds the clark values 36 - 56 times. According to the calculated numbers of capacity of the equivalent dose as a standard indicator, the potential extent of population exposure in proximity to yields of Dictyonema shales on a surface can be referred to heightened and high.