Tytuł projektu:
Sztuczne radionuklidy w badaniach zmian środowiska polarnego.
Projekt badawczy MNiSW nr N N525 461936
Czas trwania: 23.04.2009 do 22.10.2011
Miejsce realizacji: IFJ PAN
Udział: kierownik
Cel projektu:
Celem proponowanych badań jest analiza
i porównanie poziomu aktywności izotopów
radioaktywnych (
137Cs,
238,
239+240Pu,
241Am,
90Sr)
w profilach pionowych gleb z przedpola lodowców oraz gleb torfowych pochodzących z różnych obszarów: Hornsundu, Fiordu Billefjorden gdzie panuje bardziej suchy i ostrzejszy klimat w porównaniu z pozostałymi stacjami polarnymi (Petuniabukta stacja UAM Poznań), rejon Ny Alesundu (NW Spitsbergen), gdzie znajduje się najdalej na północ wysunięta polska placówka (Kaffioyra stacja UMK Toruń), oraz rejon Bellsund (Calypsobyen stacja UMCS Lublin). Oznaczenie jakościowe składu mineralnego w poszczególnych warstwach gleb, określenie składu granulometrycznego i powiązanie zawartości radionuklidów z własnościami gleb (pojemność wymiany jonowej CEC, całkowita powierzchnia właściwa TSA, pH, węgiel całkowity) pozwoli na potwierdzenie pierwotnego charakteru nagromadzenia badanych radionuklidów i wykorzystaniu ich w chronologii środowiska w warunkach ocieplenia klimatu.
Dodatkowo analizy zmienności składu izotopowego
13C i
34S
w profilach głębokościowych torfów, które są bardzo dobrym
materiałem do rejestracji globalnych zmian klimatycznych,
dostarczą informacji na temat warunków wegetacji, sedymentacji
i diagenezy. Poprzez te analizy będzie można wskazać okres
(okresy) tworzenia się torfów w rejonie Hornsundu a także
wyznaczyć pewne optima klimatyczne, w których następowała
sedymentacja.
Streszczenie:
Obecność pierwiastków radioaktywnych w przyrodzie
jest związana zarówno z naturalnymi procesami, jak
i z działalnością człowieka. Człowiek uwalnia do
środowiska radioizotopy (
137Cs,
238,
239+240Pu,
241Am,
90Sr),
które praktycznie nie powstają w sposób naturalny. Odbywa
się to m. in. w wyniku próbnych wybuchów jądrowych, awarii
reaktorów lub satelitów z zasilaczami jądrowymi.
Radionuklidy te przyczyniają się do zwiększenia dawki
promieniowania jonizującego otrzymywanej przez organizmy żywe, a dodatkowo pluton jest wysoce toksyczny. Środowisko arktyczne należy do szczególnie podatnych na zanieczyszczenie tymi radionuklidami. Podatność ta jest związana z
wieloma czynnikami np. krótkością łańcuchów pokarmowych
w Arktyce, szybkim przemieszczaniem się radionuklidów
wzdłuż tych łańcuchów oraz silnym bezpośrednim powiązaniem
środowiska morskiego i lądowego. Szczególnie narażona na
te zanieczyszczenia jest europejska część Arktyki. Pomimo,
że obszar ten jest położony daleko od centrów cywilizacji, to
jednak i tam docierają róĹźne zanieczyszczenia radioaktywne.
Oprócz globalnego opadu radioaktywnego istnieje kilka źródeł
tych zanieczyszczeń rozmieszczonych wokół Spitsbergenu oraz
przyległego obszaru Morza Barentsa i Oceanu Arktycznego:
stosunkowo nieodległe miejsca testów jądrowych na Nowej
Ziemi oraz nuklearne instalacje rozmieszczone wzdłuż
rosyjskich rzek Ob i Jenisej uchodzących do Mórz:
Barentsa i Karskiego. Inne potencjalne źródła
zanieczyszczeń to radionuklidy uwolnione w wyniku
awarii reaktora w Czarnobylu oraz jedne z największych
na świecie zakładów produkcji materiałów nuklearnych
Sellafield w Wielkiej Brytanii i La Hague we Francji.
Radioizotopy pochodzenia antropogenicznego,
które będą badane (
137Cs,
238, 239+240Pu,
241Am,
90Sr),
zostały wprowadzone do atmosfery w drugiej połowie XX wieku.
Od czasu przedostania się ich do środowiska minął stosunkowo
długi okres czasu, lecz w dalszym ciągu ich obecność możliwa
jest do wykrycia. Radionuklidy te charakteryzuje zdolność do
akumulowania się w glebie. Istotną rolę w określeniu stopnia
zanieczyszczenia i w poznaniu obiegu radionuklidów w środowisku
arktycznym mają badania ich zawartości w glebach.
Opad atmosferyczny radionuklidów może zostać w pewnym
stopniu zakumulowany w glebach, poza tym poprzez dwukierunkowe
interakcje gleby wymieniają radionuklidy z biosferą. Dodatkowo
profile pionowe dostarczą informacji na temat zmienności
dostawy tych radionuklidów w czasie i o ewentualnej ich
migracji w głąb profili.