Determination of 239,240pu in Caspian Sea water using the sorption–diffusion model of the radionuclide uptake by bottom sediments

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The content of global 239,240Pu in Caspian sea water (1996–2056) was calculated using the sorption–diffusion model of the radionuclide uptake by bottom sediments with the distribution coefficient Kd = 50 × 103 and diffusion coefficient D = 0.1 × 10–7 cm2/s. The 239,240Pu global fallout on the sea was assumed to be equal to the experimental value for the mid-latitude belt of Russia, 60 Bq/m2. At the plutonium fallout density on the sea surface of 58 Bq/m2, its inventory in the sea Q as of the year 1964 is 21.9 TBq. In 1996, the experimentally determined 239,240Pu concentration in Caspian sea water was ~20 μBq/L, and the calculation by the model gives 17.8 μBq/L. During the ~ 30-year migration of global 239,240Pu, about 93% of the radionuclide passed from the aqueous phase to bottom soils. According to the calculations, the 239,240Pu concentration in the seawater in the period 1996–2056 will decrease from 17.8 to 10.5 μBq/L, and the 239,240Pu inventory in the seawater, from 6.3 to 3.7%, of the fallout value. The results were verified using an independent method for 90Sr monitoring in Caspian sea water and determining the 239,240Pu/90Sr concentration ratio in the water. The results of estimating the 239,240Pu concentrations in the seawater (2017–2020) by these two methods reasonably agree with each other.

Full Text

Restricted Access

About the authors

N. A. Bakunov

Arctic and Antarctic Research Institute

Author for correspondence.
Email: nik.bakunov@yandex.ru
Russian Federation, St. Petersburg, 199397

A. O. Aksenov

Arctic and Antarctic Research Institute

Email: nik.bakunov@yandex.ru
Russian Federation, St. Petersburg, 199397

References

  1. Сивинцев Ю.В., Вакуловский С.М., Васильев А.П., Высоцкий В.П., Губин А.Т., Данилян В.А., Кобзев В.И., Крышев И.И., Лавковский С.А., Мазокин В.А., Никитин А.И., Петров О.И., Пологих Б.Г., Скорик Ю.И. Техногенные радионуклиды в морях, омывающих Россию. М.: ИздАт, 2005. 624 с.
  2. Пути миграции искусственных радионуклидов в окружающей среде. Радиоэкология после Чернобыля / Под ред. Ф. Уорнера и Р. Харрисона. М.: Mир, 1999. 508 с.
  3. Громов В.В., Москвин А.И., Сапожников Ю.А. Техногенная радиоактивность Мирового океана. М.: Атомэнергоиздат, 1985. 272 с.
  4. Hardy J.E., Krey P.V., Volchok H.L. // Nature. 1973. Vol. 241 P. 444–445.
  5. Edgington D.N., Robbins J.A. // Impact of Nuclear Releases into the Aquatic Environment. Vienna: IAEA, 1975. P. 245–260.
  6. Nikitin A.T., Tsaturov Yu.S., Chumichev V.B., Valetova N.K., Katrich I.Yu., Berezhnoy V.I., Kabanov A.I., Pegoev N.N. // The 4th Int. Conf. on Environmental Radioactivity in the Arctic. Edinburg, 1999. P. 181–183.
  7. Саксен Р., Илус Э., Синкко К., Съёблом Л., Ойала Я., Лазарев Л.Н., Гедеонов Л.И., Гритченко Э.Г., Иванова Л.М., Тишков В.П. Исследование радиоактивного загрязнения Балтийского моря в 1984–1985 гг. М.: ЦНИИатоминформ, 1988. 24 с.
  8. Агапов А.М., Беленький М.И., Гаврилов В.М., Гритченко З.Г., Иванова Л.М., Конопаткин А.С., Лебедев Е.Д., Орлова Т.А., Пантелеев Ю.А., Плехов В.С., Степанов А.В., Тишков В.П., Тишкова Н.А., Цветков О.С. // Радиохимия. 2003. Т. 45. № 4. С. 370–374.
  9. Ikaheimoinen T.K., Saxen R. // Boreal Environ. Res. 2002. Vol. 7. P. 99–104.
  10. Горяченкова Т.А., Емельянов В.В., Казинская И.Е., Барсукова К.В., Степанец О.В., Мясоедов Б.Ф. // Радиохимия. 2000. Т. 42. № 3. С. 264–267.
  11. Орегиони Б., Гостауд Ж., Фам М.К., Повинец П.П. // Водные ресурсы. 2003. Т. 30. № 1. С. 94–99.
  12. Трансурановые элементы в окружающей среде / Под ред. У.С. Хансона. М.: Энергоатомиздат. 1985. 344 с.
  13. Sediment Kds and Concentration Factors for Radionuclides in the Marine Environment. Vienna: IAEA, 1985. P. 74.
  14. Матишов Д.Г., Матишов Г.Г. Радиационная экологическая океанология. Апатиты: КНЦ РАН, 2001. 417 с.
  15. Nelson D.M., Lоvett M.B. Nature. 1978. Vol. 276. P. 599–601.
  16. Марков В.К., Мясоедов В.Ф. // Радиохимия. 1975. № 5. С. 778–786.
  17. Бессонов А.А., Шилов В.П. // Радиохимия. 2022. Т. 64. № 6. С. 515–520.
  18. Лебедев И.А., Мясоедов Б.Ф., Павлоцкая Ф.И., Френкель В.Я. // Атом. энергия. 1992. Т. 72. Вып. 6. C. 593–604.
  19. Лукашенко С.Н., Эдомская М.А. // Радиац. биология. Радиоэкология. 2021. Т. 61. № 4. С. 394–424.
  20. Зонн И.С. Каспийская энциклопедия. М., 2004. 401 с.
  21. Ферронский В.И., Брезгунов В.С., Власова Л.С., Поляков В.А., Фрёлих К., Ружанский К. // Водные ресурсы. 2003. Т. 30. № 1. С. 15–38.
  22. Прохоров В.М. // Атом. энергия. 1966. № 5. С. 448–449.
  23. Прохоров В.М. Миграция радиоактивных загрязнений в почвах. Физико-химические механизмы и моделирование. М.: Энергоиздат, 1981. 96 с.
  24. Коноплев А.В., Булгаков А.А., Жирнов В.Г., Бобовникова Ц.И., Кутняков И.В., Сиверина А.А., Попов В.Е., Вирченко Е.П. // Метеорология и гидрология. 1998. № 11. С. 78–87.
  25. Бакунов Н.А., Большиянов Д.Ю., Макаров А.С. //Радиохимия. 2014. Т. 56. № 3. С. 271–275.
  26. Rissanen K., Ikaheimonen T.K., Nielson S.P., Matishov D.G., Matishov G.G. // The Third Int. Conf. on Environmental Radioactivity in the Arctic. Tromse, Norway, June 1–5, 1997. Vol. 2. P. 222–224.
  27. Бакунов Н.А., Большиянов Д.Ю., Правин С.А., Макаров А.С. // Радиохимия. 2022. Т. 64. № 1. C. 92–98.
  28. Поляков Ю.А. Радиоэкология и дезактивация почв. М.: Атомиздат, 1970. 303 с.
  29. Иванов Ю.А., Кашпаров В.А., Левчук С.Е., Зварич С.И. // Радиохимия. 1996. Т. 38. Вып. 3. С. 272–277.
  30. Радиационная обстановка на территории России и сопредельных государств. Ежегодник. Обнинск: НПО «Тайфун», Гидрометеоиздат, 2018, 2019, 2020.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».