Migration of Technogenic Radionuclides in the Cooling Pool of the Beloyarsk NPP and the Pyshma River

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

Data on contents of 137Cs, 90Sr, and 3H in surface water and their accumulation in bottom sediments and floodplain soils of the Pyshma River at a distance of up to 50 km from the Beloyarsk Reservoir on the 2024 are presented. An assessment of the annual discharges of artificial radioisotopes in the surveyed river section, including discharges from the Beloyarsk Reservoir, was executed. Using the annual drains balance calculation method, the main source of technogenic radionuclides entering the Pyshma River was identified as the Olkhovka swamp-river system, where average annual discharge of 137Cs and 90Sr from the Olkhovka River is 1.6 times higher than from the Beloyarsk Reservoir. The integrated stocks of 137Cs in the bottom sediments and floodplain soils of the Pyshma River amounted to 8.63 GBq, which is 8.4 times greater than the stocks of 90Sr and 4.3 times higher than the annual 137Cs discharge at the endpoint of the surveyed river section. It was shown that 137Cs entering the Pyshma River is sorbed by components of the river ecosystem, maintaining its reserves at a stable level. The annual 90Sr discharge through the final river cross-section of the surveyed segment of the Pyshma River is 7.1 times greater than its integral reserves in floodplain soils and bottom sediments; therefore, this radionuclide, which has a higher migration capacity, is carried away with the water flow beyond the surveyed section of the river. It was shown that the uncontrolled removal of technogenic radionuclides from the Olkhovskoye swamp into the open hydrographic network creates a potential threat of radiation safety for downstream sections of the Pyshma river, which is part of the Ob-Irtysh river system, determines the need for systematic radioecological monitoring of aquatic ecosystems affected by the Beloyarsk NPP.

About the authors

A. V. Korzhavin

Institute of Plant and Animal Ecology, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: BFS_zar@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0963-6593
Acting Head of the Laboratory of General Radioccology, PhD (Veterinary Science) Yekaterinburg, Russia

A. V. Panov

Obninsk Institute of Atomic Energy – Branch of the National Research Nuclear University “MEPhI”

Email: riar@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9845-7572
Acting Director, Doctor of Biological Sciences, Professor of the Russian Academy of Sciences Obninsk, Russia

V. N. Nikolkin

Institute of Plant and Animal Ecology, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: vnik_zar@mail.ru
ORCID iD: 0009-0003-4836-5949
Senior Engineer of the General Radioccology Laboratory Yekaterinburg, Russia

T. N. Korzhavina

Institute of Plant and Animal Ecology, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

ORCID iD: 0000-0002-4040-4398
Senior Engineer of the General Radioccology Laboratory, PhD in Education Yekaterinburg, Russia

References

  1. Клинов Д.А., Семенов М.Ю., Михайлов Г.М. и др. Расчетно-экспериментальный анализ нейтронно-физических характеристик БН-800 в период перехода на загрузку смешанным оксидным уран-плутонивым топливом. Атомная энергия. 2023; 135 (1–2):3–10.
  2. Реактор БН-800 полностью перешел на МОКС-топливо. Страна Россииом. Электронное периодическое издание. 09.09.2022. URL: https://strana-rosatom.ru/2022/09/09/reaktor-bn-800-polnostju-pereshel-na-moks (дата доступа: 22.11.2023).
  3. Чеботина М.Я., Трапезников А.В., Трапезникова В.Н., Куликов Н.В. Радиоэкологические исследования Белоярского водохранилища. Свердловск: УрО АН СССР, 1992. 76 с.
  4. Росгидромет, НПО “Тайфун”. Радиационная обстановка на территории России и сопредельных государств в 2022 году. Обнинск: ФГБУ “ВНИИГМИ-МИД”, 2023. 346 с.
  5. Молчанова И.В., Караваева Е.Н., Михайловская Л.Н. Итоги многолетних радиоэкологических исследований природных экосистем в зоне жидких сбросов Белоярской атомной электростанции. Вопросы радиационной безопасности. 2009; 4:20–26.
  6. Годовой отчет по экологической безопасности БАЭС за 2024. URL: www.rosenergoatom.ru/upload/iblock/669/s7unht3may0ypf8seh8a1wkvis3r4dnq.pdf
  7. Панов А.В., Коржавин А.В., Коржавина Т.Н. Итоги многолетнего радиоэкологического мониторинга водоема-охладителя Белоярской АЭС. Известия высших учебных заведений. Ядерная энергетика. 2024; 2:138–154.
  8. Panov A., Trapeznikov A., Trapeznikova V., Korzhavin A. Influence of operation of thermal and fast reactors of the Beloyarsk NPP on the radioecological situation in the cooling pond. Part I: Surface water and bottom sediments. Nuclear Engineering and Technology. 2022; 54(8):3034–3042.
  9. Эксплуатация АЭС. Ч. 1 Работа АЭС в энергосистемах. Ч. II. Обращение с радиоактивными отходами: Учебное пособие. М.: НИЯУ МИФИ, 2011. URL: http://engineeringsystems.ru/expluataciya-aes/ (дата доступа: 02.10.2025).
  10. Ошканов Н.Н. Белоярская АЭС: сегодня, завтра. Бюллетень по атомной энергии. 1994; 7/8: 4–5. URL: https://elib.biblioatom.ru/text/byuleten-atomnoyenergii_1994_v7-8/p0/ (дата доступа: 25.05.2025).
  11. Трапезников А.В., Чеботина М.Я., Трапезникова В.Н., Гусева В.П., Николин О.А. Влияние АЭС на радиоэкологическое состояние водоема-охладителя. Екатеринбург: Изд-во “АкадемНаука”. 2008. 400 с.
  12. Трапезников А.В., Трапезникова В.Н., Коржавин А.В., Николин Н.В., Кузовников С.Г. Патент на изобретение № 2745786. Устройство для отбора проб. Заявка № 2020115948 от 20.04.2020. Изобретения. Полезные модели: офиц. бюл. РОСПАТЕНТ. 2021; 10:1–9.
  13. Вода России. URL: https://water-rf.ru/Водные_объекты/556/Пышма (дата доступа: 25.05.2025).
  14. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009): санитарно-эпидемиологические правила и нормативы (СанПиН 2.6.1.2523-09): утв. и введ. 01.09.2009. М.: Федеральное право питьевых и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2009. 100 с.
  15. Санитарные правила и нормативы СП 2.6.1.2612-10. Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99/2010) (утв. постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 26 апреля 2010 г. № 40) М.: Федеральное право питьевых и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2010. 77 с.
  16. UNSCEAR-2016. Exposures of the Public and Workers from Various Sources of Radiation. Rep. to the General Assembly, with Scientific Annexes. New York: UNSCEAR, 2017. P. 135–240.
  17. Марей А.Н., Бархударов Р.М., Книжников В.А. и др. Глобальные выпадения продуктов ядерных взрывов как фактор облучения человека. М.: Атомиздат, 1980. 250 с.
  18. Трапезников А.В., Молчанова И.В., Караваева Е.Н., Трапезникова В.Н. Миграция радионуклидов в пресноводных и наземных экосистемах. Екатеринбург, 2007. T. 2. 400 с.
  19. Росгидромет, НПО “Тайфун”. Радиационная обстановка на территории России и сопредельных государств в 2014 году. Обнинск: ФГБУ “НПО Тайфун”, Росгидромет, 2015. 350 с.
  20. Заключение комиссии по оценке экологической ситуации в районе деятельности ПО “Маяк” Мингамэнергопрома СССР, организованной распоряжением Президиума АН СССР № 1140-501 от 12.06.1990.
  21. Заключение комиссии под председательством вице-президента АН СССР О.М. Нефедова, организованной распоряжением Президента СССР № РП-1283 от 3 января 1991 г., по экологической и радиоэкологической обстановке в Челябинской области.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).