Изучение радиационного фона в крепостях, дворцах и замках Санкт-Петербурга и Ленинградской области

X Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Изучение радиационного фона в крепостях, дворцах и замках Санкт-Петербурга и Ленинградской области

Стручков Д.А. 1
1ГБОУ лицей 179
Обуховская А.С. 1
1ГБОУ лицей 179
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

В настоящее время активно изучается радиационный фон в окружающей среде. Это объясняется влиянием радиации на процессы жизнедеятельности человека. Например, последствиями воздействия радиации являются онкологические заболевания, генные мутации, дерматиты и лучевая болезнь. Территории Санкт-Петербурга и Ленинградской области активно используются человеком на протяжении нескольких веков. За это время люди возвели здесь множество сооружений, основали крупные города, а также построили около десятка крепостей и замков.

В Санкт – Петербурге по данным на 01.01.2019 проживает 5383890 человек. В 2018 году Санкт-Петербург посетило 8,5 миллионов туристов[1]. Эта цифра в 1,5 раза превышает численность населения самого города и подтверждает необходимость контроля над радиацией.

Особое внимание туристов привлекают крепости и замки Санкт-Петербурга и Ленинградской области.

Актуальность

Учёными давно доказано, что наибольшую долю радиационного излучения за всю жизнь (83 %) человек получает от природных источников (эмиссия газа радона в атмосферу, стронция и т.д.). Почти 17 % радиационного облучения человек приобретает во время прохождения медицинских обследований (рентген). И менее 0,1 % от общего числа радиоактивных излучений приходится на атомные электростанции и другие объекты подобного типа.

Излучение естественных источников радиации составляет 65% от общей дозы, получаемой жителями Санкт-Петербурга.

Цель работы: изучить мощности дозы радиации во дворцах и замках Санкт-Петербурга и Ленинградской области

Задачи:

Произвести измерения мощности дозы радиации во дворцах и замках Санкт-Петербурга и Ленинградской области.

Проверить полученные данные на достоверность

Проанализировать достоверные данные

Объекты исследования:

Для работы были выбраны следующие сооружения:

Объекты всемирного наследия ЮНЕСКО: оборонительные сооружения г. Кронштадт, форт Константин, крепость Орешек, Большой Гатчинский дворец.

Объекты культурного наследия народов РФ федерального значения: Михайловский замок, крепость Корела, Выборгский замок, Петропавловская крепость.

Предмет исследования: мощность дозы радиации

Гипотеза: предполагается, что на выбранных объектах мощность дозы радиации не превышает государственных нормативов.

Литературный обзор

Форт Константин— один из фортов, составлявших систему оборонительных сооружений Кронштадта. В неделю форт посещают около 100-150 человек, в выходные количество людей намного больше, чем в будние дни.

Город Кронштадт расположен на острове Котлин. Оборонительные сооружения были первыми постройками на острове, они положили основу формирования архитектурного облика современного Кронштадта[3]. На улице Восстания расположена пятая северная оборонительная казарма. Стены сложены из кирпича. С 2001 года здание казармы входит в список памятников архитектуры федерального значения. [4]

Большой Гатчинский дворецбыл построен в 1781 года. Основной материал – известняк, который добывался в Гатчине. Как музей замок работает с 1918 года[5].

Михайловский замок — был построен в 1800 году. Основной материал – мрамор. Как музей работает с 2003 года. [7]

Выборгский замок основан в 1293 году во время третьего шведского Крестового похода, построен из гранита. Как музей работает с 1970 года. Выборгский замок – единственная в России достаточно хорошо сохранившаяся средневековая европейская крепость. [8-9]

Крепость орешек основана в 1323 году. Музей открыт в 1928 году. Крепость сложена из известняка.[10]
Крепость Корела была построена новгородцами в 1310 году.[11]
Материалом послужил гранит, который добывался недалеко от крепости. Музей открыт в 1962 году.[12]

Петропавловская крепость
Крепость была основана 27 мая 1703 года. План цитадели разрабатывали Петр I и французский инженеро Ламбер де Герен. Крепостные стены полнены из гранита и кирпича.[13-15]

Материалы и методы исследования

Материалом для анализа послужили результаты измерений мощности дозы радиации, полученные в ходе исследования выбранных объектов.

Измерения были произведены с 25/V/2019 по 9/VI/2019 дозиметром-радиометром МКС-АТ6130. Данный прибор имеет свидетельство о поверке.

На каждом объекте были выбраны несколько точек. В каждой из них измерения были произведены в пятикратной повторности. Полученные результаты были статистически обработаны и занесены в таблицу.

Точки №№ 1-8 выбраны в форте Константин (см. рис.1 в Приложении):

На казематированная двухъярусная батарея "Брылкин": №1 - на крыше; №2 - в каземате; №3 - на нижнем орудийном ярусе

№4: Бетонный погреб "Кинжальной батареи";

№5: Батарея Паукера, смотровая площадка;

№6: Открытая батарея для 10-дюймовых орудий 1909 года;

№7: Каменный постамент под краном;

№8: Батарея "Троицкая";

Точки №№ 9-10 выбраны в городе Крондштате (см. рис.2 в Приложении): №9: Оборонительная стена на улице Восстания, против дома №76; №10: Северная оборонительная казарма №5.

Точки №№ 11-14 выбраны в Михайловском замке (см. рис.3 в Приложении): №11: под аркой, у таблички; №12: у памятника, внутренний двор; №13: Тройной мост; №14: угол замка.

Точки №№ 15-21 выбраны в Выборгском замке (см. рис. 4 в Приложении): №15: башня напротив входа с моста; №16: в углу стены около входа в замок; №17: у входа во внутренний двор, со стороны железнодорожного моста; №18: стена в основании башни; №19: перила над гончарной мастерской; №20: внутри замка, под панно у входа; №21: брусчатка во дворе напротив башни.

Точки с №№ 22-26 выбраны в Крепости Орешек (см. рис. 5 в Приложении): №22: Ворота Государевой башни; №23: Флажная башня; №24: Королевская башня; №25: Орудийная станина; №26: Головина башня.

Точки с №№ 27-30 выбраны в Крепости Корела (см. рис. 6 в Приложении): №27: Водяные (Мельничные) ворота; №28: Банный бастион; №29: Старый арсенал; №30: Круглая воротная башня.

Точки №№ 31-43 выбраны в Петропавловской крепости (см. рис. 7 в Приложении): №31: Иоанновские ворота; №32: Иоанновский равелин (северная оконечность); №33: Иоанновский равелин (южная оконечность); №34: Меншиков бастион; №35: Головкин бастион; №36: Никольские ворота; №37: Зотов бастион; №38: Алексеевский равелин (северная оконечность); №39: Алексеевский равелин (южная оконечность); №40: Трубецкой бастион; №41: Нарышкин бастион; №42: Невские ворота; №43: Государев бастион.

Точки №№ 44-48 выбраны в Большом Гатчинском дворце (см. рис. 8 в Приложении): №44: Мост через ров напротив Кухонного каре; №45: Юго-западная башня Кухонного каре; №46: Юго-восточная башня Кухонного каре; №47: Крыльцо входа в музей; №48: Парадный въезд у центрального входа.

Результаты и их обсуждение

В соответствии с государственным нормативом допустимая мощность дозы должна быть не более 0,5 мкЗв/час.

Таблица 1.

Результаты измерений мощности дозы в форте Константин.

№ точки, описание

Мощность дозы, мкЗв/час

Среднее значение, мкЗв/час

1, Брылкин, крыша

0,1

0,09

0,11

0,08

0,12

0,1

2, Брылкин, коридор

0,25

0,25

0,24

0,25

0,25

0,248

3, Брылкин, нижний ярус

0,3

0,29

0,3

0,3

0,3

0,298

4, бетонный погреб

0,11

0,1

0,11

0,12

0,11

0,11

5, батарея Паукера

0,17

0,19

0,16

0,15

0,18

0,17

6, открытая батарея

0,24

0,23

0,26

0,25

0,22

0,24

7, основание крана

0,46

0,45

0,44

0,46

0,46

0,454

8, батарея Троицкая

0,41

0,41

0,41

0,4

0,41

0,408

Во всех выбранных точках значения мощности дозы не превышают государственного норматива. (Табл.1)

Таблица 2.

Результаты измерений мощности дозы в городе Кронштадт.

 

Мощность дозы, мкЗв/час

Среднее значение, мкЗв/час

9, оборонительная стена

0,22

0,21

0,22

0,22

0,22

0,218

10, казарма № 5

0,2

0,2

0,2

0,2

0,2

0,2

В Кронштадте мощность дозы в 2,3 – 2,5 раза меньше максимально допустимой. (Табл.2)

Таблица 3.

Результаты измерений мощности дозы в Михайловском замке.

№ точки, описание

Мощность дозы, мкЗв/час

Среднее значение, мкЗв/час

11, под аркой

0,26

0,25

0,25

0,26

0,26

0,256

12, у памятника

0,27

0,26

0,27

0,27

0,27

0,268

13, на мосту

0,22

0,2

0,18

0,2

0,2

0,2

14, угол замка

0,16

0,17

0,17

0,17

0,17

0,168

На данном объекте мощность дозы также не превышала норматива. (Табл.3)

Таблица 4.

Результаты измерений мощности дозы в Выборгском замке.

№ точки, описание

Мощность дозы, мкЗв/час

Среднее значение, мкЗв/час

15, башня напротив моста

0,24

0,25

0,25

0,25

0,25

0,248

16, угол стены

0,24

0,24

0,24

0,23

0,24

0,238

17, вход во внутренний двор

0,35

0,34

0,35

0,35

0,33

0,344

18, основание башни

0,39

0,39

0,39

0,39

0,38

0,388

19, перила над мастерской

0,47

0,47

0,46

0,47

0,46

0,466

20, фойе музея

0,37

0,38

0,39

0,38

0,39

0,382

21, брусчатка

0,36

0,36

0,35

0,36

0,35

0,356

В Выборгском замке зафиксировано самое высокое значение мощности дозы (0,47 мкЗв/час), однако нарушения требований НРБ – 99/2009 нет. (Табл.4)

Таблица 5.

Результаты измерений мощности дозы в крепости Орешек.

№ точки, описание

Мощность дозы, мкЗв/час

Среднее значение, мкЗв/час

22, Государева башня

0,06

0,07

0,08

0,08

0,08

0,074

23, Флажная башня

0,08

0,08

0,08

0,08

0,08

0,08

24, Королевская башня

0,08

0,08

0,09

0,07

0,08

0,08

25,орудийная станина

0,1

0,1

0,09

0,09

0,09

0,094

26, Головина башня

0,06

0,06

0,05

0,05

0,05

0,054

Средние значения самые низкие из всех зафиксированных. (Табл. 5)

Таблица 6.

Результаты измерений мощности дозы в крепости Корела.

№ точки, описание

Мощность дозы, мкЗв/час

Среднее значение, мкЗв/час

27, Водяные ворота

0,15

0,15

0,15

0,14

0,14

0,146

28, Банный бастион

0,1

0,1

0,1

0,09

0,09

0,096

29, старый арсенал

0,18

0,18

0,18

0,18

0,18

0,18

30,круглая воротная башня

0,15

0,15

0,15

0,15

0,15

0,15

В крепости Корела мощность дозы в 2,7-5,2 раза меньше допустимой. (Табл.6)

Таблица 7.

Результаты измерений мощности дозы в Петропавловской крепости.

№ точки, описание

Мощность дозы, мкЗв/час

Среднее значение, мкЗв/час

31, Иоанновские ворота

0,18

0,18

0,16

0,17

0,17

0,172

32, Иоанновский равелин1

0,12

0,12

0,12

0,11

0,1

0,114

33, Иоанновский равелин2

0,28

0,29

0,28

0,3

0,29

0,288

34,Меншиков бастион

0,22

0,19

0,12

0,18

0,17

0,176

35, Головкин бастион

0,12

0,11

0,1

0,11

0,1

0,108

36, Никольские ворота

0,09

0,09

0,09

0,1

0,1

0,094

37, Зотов бастион

0,09

0,08

0,08

0,09

0,09

0,086

38, Алексеевский равелин1

0,2

0,22

0,21

0,2

0,2

0,206

39, Алексеевский равелин2

0,28

0,25

0,25

0,26

0,25

0,258

40, Трубецкой бастион 

0,23

0,24

0,25

0,23

0,24

0,238

41, Нарышкин бастион

0,18

0,18

0,19

0,18

0,18

0,182

42, Невские ворота

0,2

0,19

0,2

0,21

0,19

0,198

43, Государев бастион

0,25

0,26

0,23

0,24

0,25

0,246

Мощность дозы в 2 – 5,3 раза меньше максимально разрешенной. (Табл. 7)

Таблица 8.

Результаты измерений мощности дозы в Большом Гатчинском дворце

№ точки, описание

Мощность дозы, мкЗв/час

Среднее значение, мкЗв/час

44, мост

0,11

0,1

0,12

0,11

0,11

0,11

45, юго-западная башня

0,18

0,19

0,19

0,2

0,19

0,19

46, юго-восточная башня

0,27

0,28

0,29

0,28

0,29

0,282

47, вход в музей

0,27

0,27

0,27

0,25

0,26

0,264

48, парадный въезд

0,16

0,16

0,16

0,16

0,16

0,16

В Большом Гатчинском дворце мощности дозы в 1,7 – 4,5 раза меньше норматива. (Табл. 8)

Выводы:

Анализ результатов показал, что мощность дозы во всех сооружениях не превышает норматива, гипотеза подтвердилась

На территории форта Константин наибольшей мощность дозы отмечена у основания подъёмного крана.

Оборонительные сооружения в городе Кронштадт имеют примерно одинаковую мощность дозы

В Михайловском замке большее значение дозиметр отметил во внутреннем дворе, за памятником Павлу I.

В Выборгском замке зафиксировано наибольшее значение по сравнению с остальными исследуемыми точками – 0,47 мкЗв/час, но и оно удовлетворяет требованиям НРБ

В крепости Орешек отмечены самые низкий уровень радиации

В крепости Корела мощность дозы невелика, самое высокое значение в 2,7 раза меньше допустимого.

Значение мощности дозы в Петропавловской крепости в 2 раза меньше норматива

В здании Большого Гатчинского дворца мощность дозы не превышает норматива.

По результатам измерений все сооружения соответствуют нормативу НРБ – 99/2009

Ссылки:

По итогам 2018 года Петербург вошел в тройку самых туристических городов России [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.spb.kp.ru/online/news/3341594/. - 15/06/2019

Радиационное загрязнение Санкт-петербурга [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.dishisvobodno.ru/rad_eco_spb.html. -30/07/2019

Оборонительная стена [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://rutraveller.ru/place/49163 -30/07/2019

1-я северная оборонительная казарма [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://rutraveller.ru/place/117261-30/07/2019

Государственный музей-заповедник Гатчина [Электронный ресурс]. – Режим доступа: gatchinapalace.ru/m/musei/histiru.php -30/07/2019

Русский музей/Михайловский замок [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.rusmuseum.ru/mikhailovsky-castle/ -30/07/2019

Памятник Павлу 1[Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://travel70.ru/pamjatnik-pavlu-1/ -30/07/2019

Выборгский объединённый музей-заповедник [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://vyborgmuseum.org/ -30/07/2019

Выборгский замок - режим работы и стоимость билетов - лето 2019, описание и официальный сайт [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.spb-guide.ru/page_20231.htm -30/07/2019

О Крепости Орешек (Шлиссельбургская крепость) [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://petrokrepost.ru/o-kreposti/ -30/07/2019

Государственный музей-крепость Корела [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://korelafortess.ru/ -30/07/2019

Крепость Корела [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.russian-goldenring.ru/Sight.aspx?id=2627 -30/07/2019

Крепость, не знавшая сражений [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.culture.ru/materials/111585/krepost-ne-znavshaya-srazhenii -30/07/2019

Иоанновские ворота в Петропавловской крепости [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://rutraveller.ru/place/42550 -30/07/2019

Никольские ворота [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://izi.travel/ru/a830-nikolskie-vorota/ru -30/07/2019

Приложение

Рис.1. Расположение точек на территории форта Константин

Рис.2. Расположение точек в городе Кронштадт

Рис.3. Расположение точек в Михайловском замке

Рис.4. Расположение точек в Выборгском замке

Рис.5. Расположение точек в крепости Орешек

Рис.6. Расположение точек в крепости Корела

Рис.7. Расположение точек в Петропавловской крепости

Рис.8. Расположение точек в Большом Гатчинском дворце

13

Просмотров работы: 86