Накопления рассеянных

район (04). Каждый район в зависимости от местных рельефных особенностей и удаленности от станции разбит на пробные площади. Всего на территории выделено 25 пробных площадей, в которых по ранее описанной методике размещены пункты контроля. Преобладающая часть исследуемой территории представлена дерново-слабоподзолистыми песчаными почвами, иногда оглееными. Установлены основные агрохимические характеристики почв исследуемой территории, которые характеризуются слабокислой реакцией (рН«6,0), низким содержанием гумуса (~1,7%), обменных оснований. Для большинства почв территории (~70%) характерно низкое и очень низкое содержание подвижных форм фосфора, высокое содержание обменного калия. Ландшафты исследуемой территории в основном представлены надпойменными террасами, поймами рек, моренными водораздельными равнинами, на которых разбросаны западины, эрозионные протяжины и склоны. Для исследуемой территории характерно наличие сорбционных, кислотно-щелочных, окислительно-восстановительных и других барьеров, которые могут стать причиной появления мест значительного накопления радионуклидов и других токсикантов. Преимущественно геохимические барьеры, по предварительным данным, расположены в пойменных ландшафтах рек, а также разбросаны в виде западин. Значительные

Оценим теперь радиационную обстановку в районе размещения АЭС при МЗА. Результаты расчетов доз внешнего и внутреннего облучения человека показывают (рис. 2), что наибольшую значимость при авариях такого масштаба на малых расстояниях от АЭС (до 3 км) имеет у-излучение облака выброса, а на больших расстояниях возрастает значимость облучения у-из-лучением выпавших на местность радиоактивных продуктов и внутреннего облучения в результате ингаляции радионуклидов. Это значит, что при МЗА существенную роль в последствиях аварийного облучения населения будут играть своевременно проведенные профилактические и защитные мероприятия. Среди таких мероприятий можно отметить [9]: ограничение пребывания населения на открытой местности (временное укрытие в домах и убежищах); герметизацию жилых и служебных помещений на время рассеивания радиоактивного загрязнения в воздухе; предупреждение накопления радионуклидов иода в щитовидной железе путем применения лекарственных препаратов; защиту органов дыхания подручными средствами; временную эвакуацию населения (крайняя мера при высокой опасности ингляционного и внешнего облучения); контроль входа в район загрязнения, ограничение передвижения автотранспорта по загрязненной территории; санитарную обработку лиц в случае загрязнения их одежды и кожных покровов радиоактивными веществами; медицинскую помощь; простейшую обработку продуктов питания, поверхностно загрязненных радиоактивными веществами; исключение или ограничение потребления в пищу загрязненных продуктов питания; перевод молочнопродуктивного скота на незагрязненные пастбища или незагрязненные фуражные корма; дезактивацию загрязненной местности.

При определении накопления радионуклидов в клеточных компартментах (клеточной оболочке, протоплазме, вакуоли), полученных по методике, описанной в [1], использовали интер-нодальные клетки харовых водорослей N. obtusa. Пробы воды и растений обрабатывали по общепринятой методике [2]. Актив-

Действие радионуклидов на популяцию хлореллы оценивали по изменению числа летальных и мутантных клеток. Процент жизнеспособных клеток определяли методом микроколоний, а появление мутаций — методом макроколоний [3]. Действие радионуклидов на популяции хлореллы изучали с момента, когда достигаются равновесные уровни накопления радионуклидов.

Изучение накопления радионуклидов водными растениями в лабораторных условиях показало, что как разные группы растений, так и разные радионуклиды сильно различаются по коэффициентам накопления (КН). Радионуклиды одно- и двухвалентных металлов l37Cs и 90Sr накапливаются в водных растениях в значительно меньших количествах, чем l06Ru, 2l°Pb, 44Се, 234Th и 238Pu, т. е. радионуклиды трех- и четырехвалентных металлов (рис. 1). При этом КН '37Cs и 90Sr не зависели от группы растений, а КН других радионуклидов были более высокими у плактонных и бен-тосных водорослей, чем у высших растений.

Рис. 1. Коэффициенты накопления радионуклидов в различных группах растений:

Уровни накопления радионуклидов зависят не только от физико-химических различий отдельных элементов (радионуклидов), но и от видовой специфики водных растений. Среди изученных видов наиболее высокой способностью аккумулировать 90Sr выделяются харовые водоросли, 137Cs — нитчатые водоросли кладофора, a l06Ru, 144Се, 2 °РЬ и 234Тп — планктонные и нитчатые водоросли, которые как специфические накопители указанных радионуклидов могут быть выделены в качестве индикаторных видов. Высокие КН lo6Ru, 210Pb, 144Ce и 234Тп, зарегистрированные в планктонных и нитчатых водорослях, можно объяснить большой относительной их поверхностью на единицу массы, а высокие КН l37Cs и 90Sr в кладофоре и харовых водорослях связаны, по-видимому, с повышенным количеством в клетках К и Са. Указанная пара радионуклидов, являясь химическими и физиологическими их аналогами, легко вступает в ионообменные процессы между клеткой и средой.

Следует отметить, что уровни накопления радионуклидов, находящихся преимущественно в коллоидном состоянии и поступающих в клетки в результате адсорбции, в основном не зависят от того, установлены они в природных условиях [9, 10] или в модельных опытах. Поэтому данные модельных опытов могут быть использованы для прогнозирования миграции радионуклидов в водных бассейнах. Что касается радионуклидов одно- и двухвалентных металлов, поступающих в растительные клетки, главным образом, ионообменным путем, то результаты модельных и природных исследований могут различаться. В этом случае модельные опыты применяют в качестве методического подхода при оценке степени действия различных факторов среды на поглощение радионуклидов водными растениями.

Действие естественных факторов среды на уровни накопления радионуклидов заключается в том, что КН '37Cs и 90Sr снижаются от весны к осени при увеличении соответственно концентрации ионов К+ и Са2+ в среде, а также при повышении солености воды (рис. 2, 3). На уровни накопления 144Се и '06Ru (рис. 4) указанные выше факторы влияют в значительно меньшей степени.

Рис. 6. Коэффициенты накопления,радионуклидов водорослями Chara tomentosa

Рис. 10. Коэффициенты накопления радионуклидов 144Се, 90Sr и l37Cs клеточными

Общепринятая модель трещины в механике разрушения - математический разрез в теле из неповрежденного материала. Трещину считают заданной, а ее размер достаточно большим по сравнению с максимальным размером структуры материала - размером зерна, кристаллита, волокна и тому подобное. Такие трещины называют макроскопическими (в отличие от микроскопических трещин, размер которых имеет порадок характерного размера структуры материала или менее). Задача состоит в том, чтобы найти закономерности роста трещины при различных свойствах материала и различных процессах нагружения, а также установить условия, при которых этот рост устойчив, то есть малые приращения нагрузок или малые изменения размеров трещин не приводят к ее интенсивному росту. В действительности физический процесс разрушения состоит из двух стадий. Первая стадия — накопление рассеянных повреждений - может составлять значительную часть общего ресурса (по различным данным от 50 до 90 %). Если в детали или элементе не было начальных технологических трещин, то зарождение первой макроскопической трещины есть результат накопления рассеянных повреждений. Процесс накопления повреждений продолжается и после того, как начался рост трещины, причем зги процессы взаимодействуют между собой.

Общепринятая модель трещины в механике разрушения - математический разрез в теле из неповрежденного материала. Трещину считают заданной, а ее размер достаточно большим по сравнению с максимальным размером структуры материала - размером зерна, кристаллита, волокна и тому подобное. Такие трещины называют макроскопическими (в отличие от микроскопических трещин, размер которых имеет порядок характерного размера структуры материала или менее). Задача состоит в том, чтобы найти закономерности роста трещины при различных свойствах материала и различных процессах нагружения, а также установить условия, при которых этот рост устойчив, то есть малые приращения нагрузок или малые изменения размеров трещин не приводят к ее интенсивному росту. В действительности физический процесс разрушения состоит из двух стадий. Первая стадия - накопление рассеянных повреждений - может составлять значительную часть общего ресурса (но различным данным от 50 до 90 %). Если в детали или элементе не было начальных технологических трещин, то зарождение первой макроскопической трещины есть результат накопления рассеянных повреждений. Процесс накопления повреждений продолжается и после того, как начался рост трещины, причем эти процессы взаимодействуют между собой.

§ 8.10. Понятие о теориях процессов накопления рассеянных микродефектов ................................... 579

§ 8.10. Понятие о теориях процессов накопления рассеянных микродефектов

Ниже проблема теории процесса накопления рассеянных микродефектов обсуждается следующим образом. Рассматриваются два характерных исследования (Н. Дж. Хофф, Л. М. Качанов) в области длительного разрушения при высоких температурах, т. е. при ползучести материала; далее излагается одна из работ по пластическому деформированию (В. В. Новожилов) и, наконец, в общих чертах кратко поясняются некоторые идеи новых более сложных исследований по накоплению повреждений в теле. .

Хотя в настоящем параграфе нас интересуют вопросы, относящиеся вообще к проблеме теории процесса накопления рассеянных микродефектов, используемые для этого примеры представляют большой интерес и сами по себе. Так, в частности, первые два примера существенно расширяют представление о явлении ползучести. Поскольку, однако, ползучесть специально обсуждается в одной из последующих глав (X), примеры, использованные в настоящем параграфе, требуют от читателя в основном

§ 8.10] ПРОЦЕССЫ НАКОПЛЕНИЯ РАССЕЯННЫХ МИКРОДЕФЕКТОВ

$ 8.10] ПРОЦЕССЫ НАКОПЛЕНИЯ РАССЕЯННЫХ МИКРОДЕФЕКТОВ 583

9 8.10] ПРОЦЕССЫ НАКОПЛЕНИЯ РАССЕЯННЫХ МИКРОДЕФЕКТОВ 585

J 8.10] ПРОЦЕССЫ НАКОПЛЕНИЯ РАССЕЯННЫХ МИКРОДЕФЕКТОВ 587

$ 8.10] ПРОЦЕССЫ НАКОПЛЕНИЯ РАССЕЯННЫХ МИКРОДЕФЕКТОВ 589