ИСТИНА

Конкретными задачами проекта являются: определение труднодетектируемых радионуклидов в воде Желтого и Японского морей; определение доли взвешенного вещества и количества радионуклидов, переносящихся с ним; количественная оценка трансокеанического переноса радиоактивного загрязнения со станции Фукусима и полигонов испытаний ядерного оружия в Тихом океане. На примере образцов морской экосистемы будет определен комплекс радионуклидов, их источники поступления, физико-химические формы и возможные пути поступления. Работа предполагает совместный с китайскими коллегами отбор проб, усовершенствование методики выделения и определения этих радионуклидов. При работе с морскими объектами планируется усовершенствовать быстрый и точный метод выделения Np, Pu, Am, Tc, I из абиотических компонентов окружающей среды. Использование аналитических возможностей китайских коллег позволит определить радионуклиды в ультра-низких концентрациях. Основной движущей силой переноса радиоактивного загрязнения на данный момент считается течение Куросио - тёплое течение Тихого океана, оно рассматривается как продолжение Северного Пассатного течения после его вступления через проливы между о. Тайвань и южными островами Рюкю в Восточно-Китайское море и далее в Желтое и Японское моря. Нами будет установлено количество и радионуклидный состав загрязнения, переносящегося этим течением, в том числе со взвешенным веществом.

The specific objectives of the project are: determination of difficult-to-detect radionuclides in the water of the Yellow Sea and the Sea of ​​Japan; determination of the proportion of suspended matter and the amount of radionuclides transported with it; quantitative assessment of the transoceanic transport of radioactive contamination from the Fukushima station and nuclear weapons test sites in the Pacific Ocean. Using samples of the marine ecosystem as an example, a set of radionuclides, their sources of entry, physicochemical forms and possible routes of entry will be determined. The work involves joint sampling with Chinese colleagues, improvement of the method for isolating and determining these radionuclides. When working with marine objects, it is planned to improve the fast and accurate method for isolating Np, Pu, Am, Tc, I from abiotic components of the environment. Using the analytical capabilities of Chinese colleagues will make it possible to determine radionuclides in ultra-low concentrations. The main driving force for the transfer of radioactive contamination is currently considered to be the Kuroshio Current, a warm current of the Pacific Ocean, which is considered to be a continuation of the North Equatorial Current after it enters through the straits between Taiwan Island and the southern Ryukyu Islands into the East China Sea and further into the Yellow Sea and the Sea of ​​Japan. We will establish the amount and radionuclide composition of contamination carried by this current, including with suspended matter.

Методы и подходы анализа природных вод будут основаны на разработках, сделанных в результате совместного гранта РНФ 21-43-00025 "Быстрый и точный анализ ультра-низких концентраций трансурановых элементов (Np, Pu, Am) и продуктов деления (Tc, I) и их форм нахождения в объектах окружающей среды". Российской группой исследователей усовершенствована методика одновременного определения актинидов и продуктов деления актинидов из больших объемов природных вод. Китайскими коллегами усовершенствована методика очищения и выделения актинидов из полученного концентрата. Продумана и опробована система фильтрации тысяч литров воды с целью определения радионуклидов во взвешенном веществе. Усовершенствована методика измерения ультра-низких концентраций актинидов с помощью квадропольного ICP MS. В результате совместной работы также установлены основные сорбционные механизмы плутония, америция и нептуния. Планируется использовать эти данные для понимания миграционного поведения трансурановых элементов (Np, Pu, Am) и продуктов деления (Tc, I) в морской среде. Для этого параллельно с анализом воды на актиниды и продукты деления будет проводится общий химический анализ воды, ее солености и температуры. В первый год проекта запланированы экспедиции в район Желтого моря для отбора проб. Начиная с января, запланированы онлайн встречи с китайскими коллегами в России для обсуждения конкретных планов экспедиционных работ. Совместно с Ланьчжоуским университетом будет организовано научно-исследовательское судно для отбора проб морской воды. Воду планируется отбирать с системой последовательной фильтрации, объемом не менее 5000 литров с точки. Планируется не менее пяти точек на разном удалении от береговой линии. Также, мы планируем отбирать пробы с различной глубины. При этом будет проводиться контроль температуры, солености и фиксироваться скорость течения. С целью определить миграционную подвижность актинидов, командой участников проекта будет прокачано от 5000 до 10000 л морской воды на точках в Желтом море через полипропиленовые фильтры переменной пористости. Таким образом, в данной работе мы количественно оценим распределение актинидов и продуктов деления во взвешенным веществом. Известно, что большая часть актинидов, попавших в окружающую среду, сорбируются донными осадками достаточно прочно, однако их растворенная и коллоидная формы остаются в водной толще и переносятся на далекие расстояния от источника выброса. Фильтры будут отожжены и переданы в Китай на УМС. Китайскими коллегами будет усовершенствована методика выделения актинидов и продуктов деления из природных образцов с целью определения их содержания с помощью ускорительной масс-спектрометрии. Первичную пробоподготовку планируется проводить в Ланьчжоуском университете, а также совместном университете МГУ имени Ломоносова и Университетом Шеньжень в городе Шеньжень, где есть лаборатории для таких работ. Отбор проб в китайских морях будет проводиться в первый год обеими сторонами. 1-2 члена команды из Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова посетят Университет Ланьчжоу на 3-4 недели для прохождения обучения по анализу радионуклидов низкого уровня и их применению в 2025 году. 1-2 члена команды из Ланьчжоуского университета посетят Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова на 1-2 недели для прохождения обучения по отбору проб. Будет определен источник поступления радионуклидов в Желтое море. Первичная пробоподготовка будет включать в себя преконцентрирование трансурановых нуклидов с помощью разработанной на Химическом факультете МГУ методики одновременного выделения актинидов и продуктов деления из проб окружающей среды. После предварительного преконцентрирования, будет проведено соосаждение и выделение радионуклидов в помощью хроматографических смол. Для количественного определения радионуклидного состава трансурановых элементов и продуктов деления будут использованы методы ICP-MS/MS, а также AMS. Источники радиоактивного загрязнения будут определены с помощью атомных соотношений, которые четко указывают на событие, которое отвечает за поступления радионуклидов. Отдельно будут проанализированы удельные активности продуктов деления – I и Tc в морской воде. Будет определен коэффициент распределения технеция и йода в реальных объектах окружающей среды. Эти продукты деления находятся в воде в растворенном состоянии и являются индикаторами источников антропогенного воздействия на окружающую среду. Планируется установить источники поступления этих продуктов деления в Желтом море с учетом последствий катастрофы на атомной электростанции Фукусима-1 в 2011 году, слива отходов в 2023 году и испытаний ядерного оружия на островах Тихого океана. В результате первого года исследований будут получены следующие результаты: определен радионуклидный состав вод Желтого моря, определена удельная активность трансурановых элементов (Np, Pu, Am) и продуктов деления (Tc, I) в водах Желтого моря. Установлено количество и состав взвешенного вещества. Будут опубликованы 2 статьи в журналах информационной базы Scopus. На второй год запланированы экспедиции в район Японского моря с целью отбора проб. Совместно с Сахалинским университетом будет организовано научно-исследовательское судно для отбора морских проб. Планируется взять пробы в проливе Лаперуза, так как течение Цугару, ветвь течения Куросио проходит очень близко к остову Сахалин и есть возможность определить состав радионуклидов, которые шли через Китай и Японское море. Некоторые пробы воды в озерах дополнительно подтвердят источник поступления радионуклидов, которые будут взяты на острове Сахалин. Планируется отбор с западной части острова и непосредственно в проливе Лаперуза с целью определения "фоновых" концентраций радионуклидов. Воду планируется отбирать с системой последовательной фильтрации, объемом не менее 5000 литров с точки. С целью определить миграционную подвижность актинидов, командой участников проекта будет прокачано от 5000 до 10000 л морской воды на точках в Японском море через полипропиленовые фильтры переменной пористости. Пробы из озер покажут количество радиоактивного загрязнения, попавшего в результате атмосферного переноса. Подготовленные пробы будут доставлены в Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, где будет проведено селективное разделение исследуемых радионуклидов. Первичную пробоподготовку планируется провести в Сахалинском университете, где есть лаборатории для проведения таких работ. Визит российских участников в Китай для проведения семинара и обучения китайских коллег, анализа сверхнизкого содержания целевых радионуклидов в выделенных фракциях. Анализ проб будет проводиться во второй год. В 2026 году 1-2 члена команды из Ланьчжоуского университета посетят Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова на 3-4 недели для обучения специальной обработке образцов. В результате второго года исследований будут получены следующие результаты: определен радионуклидный состав вод Японского моря, определена удельная активность трансурановых элементов (Np, Pu, Am) и продуктов деления (Tc, I) в водах Японского моря. Установлено количество и состав взвешенного вещества, определено количество радиоактивного загрязнения, которое поступает из Желтого моря в Японское с течением Куросио. Также будет определен вклад атмосферной составляющей в радиоактивное загрязнение вод Японского моря. Будут опубликованы 3 статьи в журналах информационной базы Scopus. Совместная исследовательская работа будет завершена на третьем году. В третий год планируется провести анализ оставшихся проб, сопоставить результаты анализа содержания целевых радионуклидов в воде и взвешенном веществе. Результаты работы будут опубликованы коллективом авторов в международных рецензируемых научных журналах и представлены на научных конференциях. Путь рассеивания и движущая сила радиоактивного загрязнения от Фукусимы в Китайском и Японском морях будут оценены по результатам анализа целевых радионуклидов. С помощью изотопных соотношений будет оценен вклад слива радиоактивных отходов в Мировой Океан, а также испытаний ядерного оружия на полигонах Тихого океана. Будут проведены два семинара (один в Ланьчжоуском университете, другой в Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова) для обсуждения результатов и будущего сотрудничества. Проект будет завершен в 2027 году. Будут опубликованы 5 статей в журналах информационной базы Scopus.

Совместная команда получила хороший опыт в успешном проекте РНФ 2021-2023. На примере образцов морских и пресноводных экосистем был определен комплекс радионуклидов, их источники, физико-химические формы и возможные пути миграции. Усовершенствованы методики выделения и определения актинидов (Pu, Np, Am) и продуктов деления (Tc, I), проведено количественное определение их содержания в донных отложениях и воде озера Ханка и Японского моря. Для более детального понимания путей миграции и распределения актинидов необходимо брать морские воды именно в тех течениях, по которым могут идти радионуклиды с Фукусимы; отбор проб воды в озерах позволит дополнительно подтвердить источник поступления радионуклидов, а обмен опытом с китайскими коллегами позволит использовать современное оборудование и исследовать пути рассеивания и движущую силу радиоактивного загрязнения, сброшенного с Фукусимы в морях Китая и Японского моря. На кафедре радиохимии Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова удалось создать метод одновременного извлечения Am, Pu, U и Tc из больших объемов природной воды (50-200 литров) с выходом 40-70%. Российские и китайские ученые совместно усовершенствовали методику разделения и выделения актинидов из абиотических образцов сложного состава. Китайские коллеги усовершенствовали методику определения их содержания с помощью тройного квадрупольного ИСП-МС Agilent 8800 (Agilent 8800 Triple Quadrupole ICP-MS). В ходе проекта китайские коллеги получили три патента. Все образцы были проанализированы на минералогический и элементный составы, что позволило более детально изучить химию актинидов в морских и пресноводных средах Дальневосточного региона. Определенные коэффициенты легли в основу термодинамического моделирования. Установлено влияние антропогенной нагрузки на скорость осадконакопления в Японском море и озере Ханка.