Przyjmuje się [UNSCEAR, 1982], że średnia depozycja + 40Pu z globalnego opadu promieniotwórczego po testach z bronią jądrową, dla pasa szerokości geograficznej 50-60 °N wynosiła 58 Bqm'2, a w przypadku 238Pu, z uwzględnieniem opadu po katastrofie satelity SNAP 9A, wynosiła 2.3 Bqm'2. Wartości średniej skumulowanej depozycji 239+240Pu z opadu globalnego w funkcji szerokości geograficznej [UNSCEAR, 1977] i przebieg czasowy depozycji [UNSCEAR, 1982] przedstawiono na rysunku 1.
Głów ną metodą stosowaną dotychczas do oznaczania plutonu w środow isku jest spektrometria promieniowania alfa, dlatego o praktycznej wykrywalności danej substancji decyduje nie jej obecność masowa lecz aktywność. W tabeli 2 zestawiono porównanie aktywności jednego grama danego izotopu Pu i masy odpowiadające aktywności 1 Bq. Z porównania danych widać, że znacznie łatwiej wykrywalne tą metoda jest skażenie całego globu dwoma kilogramami 238Pu niż 200 kg 242Pu. Ostatnio gwałtownie wzrasta liczba prac analitycznych, w których dla oznaczania plutonu wykorzystuje się technikę spektrometrii masowej, przez co wzrasta zainteresowanie skażeniami 242Pu, dotychczas wykorzystywanym jedynie w roli znacznika radioanalitycznego.
Tabela 2. Zestawienie aktywności 1 g danego izotopu Pu i masy odpow iadające aktywności 1 Bq
Izotop |
Aktywność 1 g |
Masa 1 Bq |
238Pu |
675 GBq |
1.48 pg |
239Pu |
2.46 GBq |
0.407 ng |
240Pu |
9.05 GBq |
0.110 ng |
“Pu |
4.11 TBq |
0.243 pg |
242Pu |
154 MBq |
6.49 ng |
244Pu |
716 kBq |
1.40 pg |
Oprócz skażenia globalnego Ziemi (po testach z bronią jądrową) istnieje szereg bardziej lokalnych źródeł skażeń izotopami Pu. Można wymienić tu katastrofę czamobylską, która uwolniła do środowiska [IAEA, 1986] jedynie około 14 kg izotopów 239Pu, 4 kg 240Pu, 48 g 238Pu, 1.4 kg 24lPu i śladowe ilości 242Pu. Większość tej masy jest zdeponowana w odległości nie przekraczającej kilkudziesięciu kilometrów od reaktora. Część najdrobniej rozpylonego paliwa zawierającego Pu była transportowana drogą powietrzną na większe odległości. Aerozole o średnicach 10 pm mogły dolatywać na odległość kilkuset km, mniejsze dalej. Poważniejszymi uwolnieniami [UNSCEAR, 1993] mogą „pochwalić się" zakłady przeróbki paliwa jądrowego, przede w szy stkim rosyjski „Majak" w Czelanbińsku-65, gdzie do jeziora Karczaj i częściowo dalej do rzeki Tieczy w puszczono około 5 t plutonu. Działo się to głównie w latach pięćdziesiątych XX w. Angielskie zakłady w Sellafield (b. Windscale) wprowadziły, głównie w latach 1971-79, do Morza Irlandzkiego około 185 kg Pu. Za sprawą Prądu Zatokowego wywołało to skażenia Morza Północnego i częściowo Oceanu Arktycznego. Francuskie zakłady w Cape La Haque kolo Hawru nad Kanałem La Manche uwolniły dalsze tylko 2 kg Pu [UNSCEAR, 1993], W katastrofach przenoszących broń jądrową bombowców1 Boeing B-52 w okolicach Palomares w Hiszpanii i w pobliżu bazy Thule na Grenlandii rozproszono po blisko 0.5 kg 239+240Pu [Dahlgaard i inni, 2001], Uwolnienia z amerykańskich zakładów produkcji Pu w Savannah River były o rząd wielkości niższe [Hinton i Pinder, 2001], W porównaniu z tym wszystkie normalnie eksploatowane elektrownie jądrowe wprowadzają znikome ilości Pu. Więcej mogło zostać uwolnione z laboratoriów, przede wszy stkim militarnych. Ocenia się te uwolnienia na łącznic mniejsze niż 0.5 kg.
12