9157473976

1.2.4. Pluton w Polsce

Przyjmuje się, że nie istnieją w Polsce własne źródła uwalniające Pu do środowiska. Występujący w środowisku naturalnym (właściwie semi-naturalnym) Polski Pu pochodzi z tzw. opadu globalnego po testach z bronią jądrową i z opadu po katastrofie czamobylskiej. Do opadu globalnego włącza się pluton pochodzący z katastrofalnego ponownego wejścia w atmosferę satelity amerykańskiego SNAP 9A. Rozróżnienie źródła pochodzenia Pu możliwe jest dzięki analizie stosunków izotopowych (mas lub aktywności) Pu w próbce. W celu rozróżnienia plutonu z opadu globalnego od pochodzącego z opadu czamobylskiego najczęściej wykorzystuje się stosunek aktywności ²³⁸Pu/^2,9+240Pu. Ostatnie dwa izotopy traktowane są łącznie z racji praktycznie identycznej energii cząstek alfa emitowanych przez nie, wynoszących 5.15 MeV (w razie takiej potrzeby analizę stosunku ich aktywności wykonuje się metodami spektrometrii masowej). Dla opadu globalnego [UNSCEAR 1982], z uwzględnieniem katastrofy SNAP-9A, wartość stosunku aktywności ²³⁸Pu do 239+²-t0pu _Wy_nosj _na półkuli północnej od 0.03 do 0.05. Dla półkuli południowej jest znacznie wyższa i wynosi 0.21 [UNSCEAR 1982], Natomiast dla katastrofy czamobylskiej jego wartość zmierzona przez różnych autorów waha się od 0.30+0.05 [Pavlovska i Myasoyedev, 1991] do 0.65 [Pietmszewski i Bojanowski, 1990], Podawane są też pośrednie wartości z zakresu 0.45-0.60, [IAEA, 1986; 1991; Bunzl i Kracke, 1990; Skwarzec, 1995], Jakościowo, wzrost natężenia linii widmowej o energii 5.49 MeV ²³⁸Pu względem linii 5.15 MeV (sumarycznej linii ^2,9Pu i ^2J0Pu) jest sygnałem obecności Pu pochodzenia czamobylskiego w próbce. Ilościowo, udział ten ocenia się rozwiązując prosty układ równań [Mietelski, 1994];

J ^239 ^— Ag ⁺Ach    {3}

[A_23g=CA_g+4A_ch

gdzie: A239lubA23g - obserwowane aktywności ²³⁹⁺²⁴"Pu lub ^{2 s}Pu. Ag - nieznana a priori część aktywności ^229+240p_u pochodząca z globalnego opadu, A_ch - aktywność ^2,9+240p_u dla składowej czamobylskiej, C,- stosunek aktywności ²³⁸Pu/ ^239+24llPu w globalnym opadzie, stosunek aktywności ²³⁸Pu/ ^239+240Pu dla opadu czamobylskiego.

Jako rozwiązanie otrzymujemy:

A_ch=(A238 -^239Hę-«)-'    f⁴}

^Ag =GA239-A₂3₈)-U-ę)-¹    {5}

Procentowy udział składowej czamobylskiej F wynosi więc:

F = A_ch(A₂₃₉ )-i= [A₂₃₈(A₂₃₉ )-i - ę ]•( % -; )-i 100%    _!6}

Podobnie można analizować udziały opadu globalnego i czamobylskiego w próbkach na podstawie znanych wartości stosunku aktywności (lub ilości atomów czy też mas) w każdym z tych opadów dowolnej pary izotopów tego samego pierwiastka, lub nawet dwóch pierwiastków o podobnych własnościach (np. Am, Cm). Przykładowo, masowy stosunek izotopowy ²⁴"Pu do ²³⁹Pu w skumulowanym opadzie globalnym wynosi 0.180±0.014 [Kelley i inni, 1999], a w opadzie czamobylskim około 0.4 [Muramatsu i inni, 2000],

Pluton pochodzenia czamobylskiego odkryto w Polsce we względnie dużych „gorących cząstkach typu paliwowego” [Broda i inni, 1989], transportowanych drogą powietrzną względnie dużych fragmentach paliwa jądrowego, o średnicach rzędu od kilkudziesięciu do kilkuset mikronów. Tak duże aerozole nie są najbardziej istotne z punktu widzenia dozymetrii, gdyż nawet jeśli zostają inhalowane, to osiadają w nosie lub krtani i względnie szybko są usunięte z organizmu. Stężenie 239+24<)p_u transportowanego droga powietrzną w chmurze czamobylskiej, zmierzone w Warszawie na przełomie kwietnia i maja 1986, wynosiło [Pietmszewski i Bojanowski, 1990] 5.7-10’^ względem aktywności ^ ^J^Cs. Stosunek ten pozostawał w przybliżeniu stały, gdyż aktywności plutonu i cezu w powietrzu były ze sobą skorelowane. Pozwala to oszacować aktywność ^239+24(lPu zdeponowanego wraz

14