Нептуний накапливается в живых организмах активнее плутония
23 июня 2026 г.
Сотрудники лаборатории радиохимии окружающей среды Института геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского РАН изучили поведение нептуния и плутония в почвах, донных отложениях и биоте ряда загрязнённых территорий России.
Исследование показало, что нептуний значительно подвижнее плутония и активнее накапливается в живых организмах. Результаты опубликованы в журнале «Радиохимия».
В отработавшем ядерном топливе содержится менее процента нептуния-237, и до сих пор куда больше внимания уделялось плутонию и америцию. Однако нептуний-237 – рекордный долгожитель, период его полураспада составляет 2,14 миллиона лет, и его присутствие в биосфере продолжает нарастать, ведь он образуется в ходе распада америция-241, присутствующего в радиоактивных отходах. В долгосрочной перспективе именно нептуний станет одним из основных источников облучения от захоронений.
Авторы исследовали пробы из четырёх регионов с разным характером загрязнения: Восточно-Уральского радиоактивного следа в районе озера Кызыл-Таш, пойменных почв реки Енисей в зоне влияния Горно-химического комбината, заливов Новой Земли, где в советский период захоранивались радиоактивные отходы, и зоны аварийного подземного ядерного взрыва «Кратон-3» в Якутии. Для измерения нептуния, концентрации которого в природе крайне малы, использовался люминесцентный метод на специальных кристаллофосфорах, разработанный в ГЕОХИ РАН.
Ключевое отличие поведения нептуния от плутония оказалось в том, что в природных средах он легко переходит в водорастворимую форму и связывается с подвижными низкомолекулярными органическими веществами почвы. В почвах изученных территорий с такими подвижными соединениями связано 40–50% всего нептуния, а у плутония эта доля составляет всего несколько процентов. Именно поэтому нептуний легче усваивается корнями растений и проникает в живые ткани.
«Коэффициенты накопления нептуния растениями и водными организмами оказались в десятки и сотни раз выше, чем у плутония. Особенно ярко это проявляется у лишайников, получающих влагу и питание прямо из воздуха и осадков, и у хищных морских животных Карского моря – равноногих ракообразных и морских звёзд», – прокомментировала научный сотрудник лаборатории радиохимии окружающей среды ГЕОХИ РАН к.б.н. М. Б. Попова.
В пробах донных обитателей из заливов Новой Земли нептуний удалось зафиксировать даже там, где плутоний оставался ниже предела обнаружения. В результате при равных массовых количествах этих элементов в окружающей среде активность нептуния в живых организмах сопоставима с активностью плутония – несмотря на то, что нептуний традиционно считался менее значимым для биосферы радионуклидом.
Исследование выполнено при финансовой поддержке Минобрнауки России.
Источник: РАН / пресс-служба Минобрнауки России.
Метки: ГЕОХИ РАН, экология, Новая Земля, радиация