Оценка годовой эффективной дозы внешнего облучения в лесах юго-западных районов Брянской области России: 2015–2021 гг.

Во время пребывания в радиоактивно загрязненном лесу человек неизбежно подвергается дополнительному внешнему облучению от техногенных радионуклидов. Целью настоящего исследования являлась оценка компонента эффективной дозы внешнего облучения населения, обусловленного его пребыванием в лесах, которые были загрязнены в результате Чернобыльской аварии. Исследование было выполнено в юго-западных районах Брянской области России в период 2015–2021 гг. На 46 лесных площадках, расположенных в ареалах 27 населенных пунктов, были проведены полевые (in situ) гамма-спектрометрические измерения. Расстояние между лесной площадкой и центром ближайшего населенного пункта варьировало от 0,2 до 3,3 км (средняя = 1,4 км). На 01.01.2017 г. официально установленные значения плотности загрязнения почвы ¹³⁷Cs территории самих населенных пунктов находились в диапазоне от 33 до 2050 кБк/м² . По данным полевой гамма-спектрометрии значения плотности загрязнения почвы ¹³⁷Cs на лесных площадках варьировали от 21 до 1930 кБк/м² . Плотность загрязнения почвы ¹³⁷Cs лесу хорошо соответствовала официально установленной плотности загрязнения почвы ¹³⁷Cs в близлежащем населенном пункте: отношение одного показателя к другому находилось в диапазоне от 0,70 до 1,32 (средняя = 0,94; медиана = 0,95). Разброс измеренных значений мощности амбиентного эквивалента дозы от ¹³⁷Cs в лесу был весьма значителен: более чем на один порядок величины, от 31 до 2700 нЗв/ч. Изменчивость мощности амбиентного эквивалента дозы от природных радионуклидов была сравнительно невелика: от 13 до 29 нЗв/ч. На основании полученных экспериментальных данных и опубликованных значений продолжительности пребывания человека в лесу был оценен соответствующий компонент эффективной дозы внешнего облучения для нескольких групп местного населения. Эффективная доза внешнего облучения от природных радионуклидов даже в случае весьма длительного пребывания в лесу (1400 ч в год для лесников) не превышала 0,02 миллизиверта в год. Оцененные значения дозы облучения от ¹³⁷Cs варьировали очень широко – от 0,001 до 1,9 мЗв/год в зависимости от выбранного лесного участка и группы населения. В целом, полученные данные свидетельствуют о том, что официально установленные значения плотности загрязнения почвы ¹³⁷Cs в населенном пункте можно напрямую использовать в дозиметрических моделях для оценки компонента эффективной дозы внешнего облучения человека, обусловленного его нахождением в лесу, который расположен в ареале данного населенного пункта. При этом в настоящее время для Брянской области рекомендуемый коэффициент перехода от плотности загрязнения почвы ¹³⁷Cs в населенном пункте к мощности амбиентного эквивалента дозы от ¹³⁷Cs в близлежащем лесу равен 1,28 (нЗв/ч)/(кБк/м² ). Для оценки эффективной дозы внешнего облучения от природных радионуклидов в лесу рекомендуется использовать значение мощности амбиентного эквивалента дозы, равное 21 нЗв/ч.

1. Природа России. Национальный портал. URL: http://www.priroda.ru/regions/forest/detail.php?SECTION_ID=586&FO_ID=601&ID=7281. (Дата обращения 09.05.2022).

2. Марченко Т.А., Радин А.И., Раздайводин А.Н. Ретроспективное и современное состояние лесных территорий приграничных районов Брянской области, подвергшихся радиоактивному загрязнению // Радиационная гигиена. 2020. Т. 13, № 2. C. 6–18.

3. Панов А.В. Возвращение радиоактивно загрязненных территорий к нормальной жизнедеятельности: современные проблемы и пути решения (к 35-летию аварии на Чернобыльской АЭС) // Медико-биологические и социально-психологические проблемы безопасности в чрезвычайных ситуациях. 2021. № 1. С. 5–13.

4. Марченко Т.А., Раздайводин А.Н., Санжарова Н.И., и др. Разработка национального стандарта «Безопасность жизнедеятельности населения на радиоактивно загрязненных территориях. Безопасное использование лесов на землях лесного фонда и иных категорий. Основные положения» // Радиационная гигиена. 2013. Т. 6, № 4. C. 27–30.

5. Травникова И.Г., Брук Г.Я., Шутов В.Н., Базюкин А.В. Пути формирования доз внутреннего облучения сельских жителей Брянской области после аварии на ЧАЭС (часть первая) // Радиационная гигиена. 2013. Т. 6, № 2. C. 11–20.

6. Ramzaev V., Bernhardsson C., Dvornik A., et al. Calculation of the effective external dose rate to a person staying in the resettlement zone of the Vetka district of the Gomel region of Belarus based on in situ and ex situ assessments in 2016– 2018 // Journal of Environmental Radioactivity. 2020. Vol. 214–215. P. 106168.

7. Брук Г.Я., Романович И.К., Базюкин А.Б., и др. Средние годовые эффективные дозы облучения в 2017 году жителей населенных пунктов Российской Федерации, отнесенных к зонам радиоактивного загрязнения вследствие катастрофы на Чернобыльской АЭС (для целей зонирования населенных пунктов) // Радиационная гигиена. 2017. Т. 10, № 4. С. 73–78.

8. ATOMTEX. Спектрометр МКС AT6101ДР. URL: https://atomtex.com/ru/spektrometr-mks-at6101dr. (Дата обращения: 17.03.2022).

9. Ramzaev V., Barkovsky A., Bernhardsson C., Mattsson S. Calibration and testing of a portable NaI(Tl) gamma-ray spectrometer-dosimeter for evaluation of terrestrial radionuclides and 137Cs contributions to ambient dose equivalent rate outdoors // Radiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene. 2017. Vol. 10, No. 1. P. 18–29.

10. Ramzaev V., Bernhardsson C., Barkovsky A., et al. A backpack γ-spectrometer for measurements of ambient dose equivalent rate, H*(10), from 137Cs and from naturally occurring radiation: the importance of operator related attenuation // Radiation Measurements. 2017. Vol. 107. P. 14–22.

11. Ramzaev V., Bernhardsson C., Dvornik A., et al. In situ determination of 137Cs inventory in soil using a field-portable scintillation gamma spectrometer-dosimeter // Journal of Environmental Radioactivity. 2021. Vol. 231. P. 106562.

12. Рамзаев В.П., Барковский А.Н., Братилова А.А. Мощность амбиентного эквивалента дозы и плотность загрязнения почвы 137Cs на огородах в населенных пунктах Брянской области России в 2020–2021 гг. // Радиационная гигиена. 2021. Т. 14, № 4. С. 85–95.

13. Ramzaev V.P., Barkovsky A.N. On the relationship between ambient dose equivalent and absorbed dose in air in the case of large-scale contamination of the environment by radioactive cesium // Radiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene. 2015. Vol. 8, No. 3. P. 6–20.

14. UNSCEAR – United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation. Sources and Effects of Ionizing Radiation, Report to the General Assembly with Scientific Annexes. United Nations, New York. 2000.

15. Golikov V., Wallström E., Wöhni T., et al. Evaluation of conversion coefficients from measurable to risk quantities for external exposure over contaminated soil by use of physical human phantoms // Radiation and Environmental Biophysics. 2007. Vol. 46. P. 375–382.

16. Рамзаев В.П., Барковский А.Н., Варфоломеева К.В. Вертикальное распределение 137Cs в дерново-подзолистой песчаной почве на лугах и в лесах Брянской области в 2015–2016 гг. // Радиационная гигиена. 2019. Т. 12, № 3. С. 27–41.

17. Квасникова Е.В., Стукин Е.Д., Титкин Г.И., и др. Трансформация радиоактивного загрязнения почв Брянско-Белорусского Полесья // Метеорология и гидрология. 2002. № 1. С. 46–58.

18. Golikov V., Balonov M.I., Jacob P. External exposure of the population living in areas of Russia contaminated due to the Chernobyl accident // Radiation and Environmental Biophysics. 2002. Vol. 41. P. 185–193.

19. Ramzaev V., Yonehara H., Hille R., et al. Gamma-dose rates from terrestrial and Chernobyl radionuclides inside and outside settlements in the Bryansk Region, Russia in 1996–2003 // Journal of Environmental Radioactivity. 2006. Vol. 85. P. 205–227.

20. Рамзаев В.П., Барковский А.Н., Братилова А.А. Мощность амбиентного эквивалента дозы от 137Cs и природных радионуклидов в одноэтажных жилых домах в населенных пунктах Брянской области в 2020–2021 гг. // Радиационная гигиена. 2022. Т. 15, № 2. С. 95–107.

21. ICRP – International Commission on Radiological Protection. Dose coefficients for external exposures to environmental sources. ICRP Publication 144 // Annals of the ICRP. 2020. Vol. 49, No. 2.

22. Рамзаев В.П., Барковский А.Н. Корреляция между расчетными и измеренными значениями мощности дозы гамма-излучения в воздухе в лесах, загрязненных 137Cs: отдаленный период после Чернобыльской аварии // Радиационная гигиена. 2019. Т. 12, № 4. С. 37–46.

23. Lauridsen B., Jensen P.H. Shielding factors for vehicles to γ radiation from activity deposited on structures and ground surfaces // Health Physics. 1983. Vol. 45, No. 6. P. 1039–1045.

24. Satoh D., Furuta T., Takahashi F., et al. Age-dependent dose conversion coefficients for external exposure to radioactive cesium in soil // Journal of Nuclear Science and Technology. 2016. Vol. 53, No. 1. P. 69–81.