КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер проекта 25-43-00052

НазваниеПути миграции и рассеяния радиоактивного загрязнения с АЭС "Фукусима" в Желтом и Японском морях

Руководитель Калмыков Степан Николаевич, Доктор химических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени M.В.Ломоносова» , г Москва

Конкурс №99 - Конкурс 2025 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований международными научными коллективами» (NSFC)

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-204 - Радиохимия

Ключевые слова актиниды, продукты деления, трансконтинентальный перенос, анализ видообразования, совместные исследования

Код ГРНТИ31.15.23


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Ожидаемые результаты
Цель проекта - определить влияние сбросов радиоактивных загрязненных вод с АЭС "Фукусима" на морскую среду в Желтом и Японском морях. Будут проанализированы радионуклиды (99Tc, 239Pu, 240Pu, 237Np, 241Am, 129I) в морских водах Желтого и Японского морей, а также некоторые озерные воды и отложения вдоль побережья, а также будут исследованы пути рассеивания и миграции радиоактивного загрязнения. Ожидаются следующие результаты: 1) Применение комплекса методов позволит исследовать пути рассеивания и движущую силу радиоактивного загрязнения в Китайском и Японском морях. В ходе исследования будут выявлены глобальные и локальные источники актинидов и продуктов деления в морской воде. 2) Будет проведена оценка уровня радиоактивности. Будут проанализированы образцы воды и донных отложений, отобранные в озерах и морях, а результаты анализа будут использованы для изучения уровня, распределения и видообразования, а также экологического поведения целевых радионуклидов в окружающей среде в этом регионе. 3) Будет проведена реконструкция скорости рассеивания 237Np, 239, 240Pu, 241Am, 129I и 99Tc в Китайском и Японском морях. Результаты работы позволят разделить локальные и глобальные источники в природных водах. 4) Будет проведена количественная оценка дальнего переноса радионуклидов морскими течениями после аварии на Фукусиме. Будет усовершенствован чувствительный метод масс-спектрометрии для измерения 237Np, 239,240Pu, 241Am, 99Tc с помощью ICP-MS/MS и 129I с помощью AMS. С помощью передовых технологий спектроскопии будут разработаны и оптимизированы методы исследования форм нахождения радионуклидов (237Np, 239, 240Pu, 241Am, 129I и 99Tc) в образцах морской воды.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2025 году
Повышенное внимание к радиоактивному загрязнению морских экосистем Восточной Азии связано не только с историческим поступлением радионуклидов в результате ядерных испытаний, но и с современными техногенными источниками. После аварии на АЭС «Фукусима-1» и последующего сброса обработанной воды в 2023 году возникает необходимость оценки возможного переноса долгоживущих радионуклидов в сопредельные акватории Японского и Желтого морей. Значительную роль могут играть малодоступные для прямого анализа трансурановые элементы и продукты деления — прежде всего 237Np, 239,240Pu, 241Am, 99Tc и изотопы иода, поведение которых определяется формой нахождения, миграционной подвижностью и фазовым распределением. В ходе отчётного периода выполнен полный цикл работ, предусмотренный планом. Организовано взаимодействие российских и китайских специалистов, проведены регулярные онлайн-совещания, посвящённые планированию отбора проб и согласованию аналитических методик. Китайской стороной на 16 станциях проведён отбор морской воды в Желтом море, включающий определение физико-химических параметров и концентраций продуктов деления. Выполнены измерения изотопов иода и технеция в пробах воды Желтого моря методом ускорительной и тройной квадрупольной масс-спектрометрии. Полученные значения 129I (5,48×10^7 атом/л) сопоставимы с уровнем, ранее определённым в Японском море, а соотношение 129I/127I (среднее 2,6×10^-10) соответствует вкладу глобальных выпадений и испытаний ядерного оружия, без признаков влияния аварии на АЭС «Фукусима-1» на акватории Желтого моря. Содержание технеция-99 оказалось ниже минимально детектируемой активности. Российской стороной реализована экспедиция на о. Сахалин (лагуна Буссе, озеро Большое Вавайское, залив Анива, районы Стародубского и Невельска), что позволило расширить объём полевого материала и получить данные для сравнения акваторий двух стран. В результате полевых работ на о. Сахалин отобраны 179 проб донных осадков, 32 фильтра со взвешенными веществами и профильтровано более 20 тыс. литров воды. В полевых условиях измерялись температура, солёность, электропроводность и pH воды. Выполнена первичная пробоподготовка: сушка, гомогенизация, разделение кернов по глубине, рентгенофлуоресцентный и рентгенофазовый анализы. Для озера Большое Вавайское установлены значительные различия между кернами в содержании Fe, Ti, Mn и Zr. В одном керне выявлен аномальный пик Zn в нижних горизонтах, что интерпретируется как возможный след исторического загрязнения. В лагуне Буссе показана выраженная слоистость осадков: зарегистрированы максимумы Fe, Ti, Mn и Zr на глубинах 8–17 см, а также глубокие пики Zn, что отражает отдельные эпизоды осадконакопления и потенциальные антропогенные воздействия. Для оценки возможных путей миграции технеция выполнены модельные эксперименты с растением Ceratophyllum demersum, поскольку технеций практически не сорбируется донными осадками. В системе «растение–вода» показано быстрое поглощение пертехнетата (до 12 % за первые 5 минут, выход на стационарное значение 20 ± 3 % на 40-й минуте), коэффициент накопления 3800 ± 200 мл/г, биогенная природа процесса и вклад фотосинтетических механизмов. В рамках методического блока китайской стороной усовершенствованы процедуры выделения актинидов и продуктов деления: оптимизировано применение смол DGA и TEVA, подобран протокол раздельного вымывания Np/Pu, обеспечены высокие химические выхода (≈94–97 %) и условия прямого введения элюатов в ICP-MS/MS. Российская сторона обеспечила преконцентрирование актинидов из больших объёмов воды с применением методики, разработанной на кафедре радиохимии МГУ, что позволило обрабатывать до 100 л воды с воспроизводимыми выходами порядка 60–70 %. Значимым элементом отчётного периода стало взаимное обучение и обмен компетенциями. Два участника российской команды прошли научную стажировку в Университете Ланчжоу, где освоили полный цикл аналитических процедур для выделения технеция и измерения с помощью QQQ-ICP-MS. Отдельное внимание было уделено минимизации матричных эффектов и оптимизации условий измерения следовых концентраций. Один из представителей китайской группы посетил лабораторию кафедры радиохимии химического факультета МГУ, где получил практические навыки по отбору проб воды и донных осадков, пробоподготовке кернов и применению методики преконцентрирования актинидов и 99Tc из больших объёмов воды с использованием соосаждения с гидроксидом железа и экстракционной хроматографии. На основе накопленного задела в сотрудничестве с китайскими коллегами выполнен ретроспективный анализ истории антропогенного загрязнения в регионе Дальнего Востока с использованием искусственных радионуклидов (включая 137Cs и изотопы Pu), что позволило построить высокодетализированную стратиграфию техногенных воздействий. Результаты представлены в статье High-resolution industrial history archived by artificial radionuclides in Lake Khanka’s (Xingkai) sediments and catchment, опубликованной в журнале Catena (Q1), что подтверждает высокую научную значимость и международный уровень проекта. Научные результаты первого года также доложены на конференции «Радиохимия-2025» (устный и постерный доклады), а ход экспедиционных работ и цели проекта освещены в региональных СМИ: • Репортаж телеканала «АСТВ – Сахалинское телевидение» https://astv.ru/news/society/2025-07-31-na-sahaline-vpervye-issledovali-donnye-osadki-i-vodu-na-radiaciyu-s-fukusimy • Сюжет телеканала «Россия 1» (программа «Вести. Сахалин», с 11-й минуты) https://rutube.ru/video/69f1aec9f2209b47b014f7c24b9779db/?ysclid=mdqkqbq91i442808864 • Репортаж телеканала ОТВ (Сахалинская область) https://rutube.ru/video/74d87b79fe0cde47da0a7568d5fd1573/?r=a

 

Публикации

1. Кузьменкова Н.В., Петров В.Г., Савельева К.А., Федотова А.К., Токарь Э.А., Сунь Ц., Хуан Ч., Син Ш., Ши К., Хоу С., Калмыков С.Н. High-resolution industrial history archived by artificial radionuclides in Lake Khanka’s (Xingkai) sediments and catchment CATENA, Catena. 2025. Т. 260. С. 109478. (год публикации - 2025)
10.1016/j.catena.2025.109478