radhydРадиационная гигиенаRadiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene1998-426X2409-9082NIIRG10.21514/1998-426X-2024-17-2-148-159radhyd-1048Research ArticleРадиационные измеренияRadiation measuRementsРадиоактивные стекловидные включения в почве, отобранной на месте проведения мирных подземных ядерных взрывов проекта «Тайга» (Пермский край, Россия)Radioactive glassy inclusions in the soil sampled at the “Taiga” peaceful underground nuclear explosions site (the Perm region, Russia)РамзаевВ. П.RamzaevV. P.

Рамзаев Валерий Павлович – кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник лаборатории внешнего облучения

197101, Санкт-Петербург, ул. Мира, д. 8

Valery P. Ramzaev – Candidate of Medical Sciences, Leading Researcher, External Exposure Laboratory

Mira Str., 8, Saint-Petersburg, 197101

V.Ramzaev@mail.ruРепинВ. С.RepinV. S.

Репин Виктор Степанович – доктор биологических наук, главный научный сотрудник, заведующий лабораторией экологии

197101, Санкт-Петербург, ул. Мира, д. 8

Viktor S. Repin – Doctor of Biological Sciences, Head of Ecology Laboratory

Mira Str., 8, Saint-Petersburg, 197101

Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт радиационной гигиены имени профессора П.В. Рамзаева, Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человекаРоссияSaint-Petersburg Research Institute of Radiation Hygiene after Professor P.V. Ramzaev, Federal Service for Surveillance of Consumer Rights Protection and Human WellbeingRussian Federation202408072024172148159Copyright © Рамзаев В.П., Репин В.С., 20242024Рамзаев В.П., Репин В.С.Ramzaev V.P., Repin V.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.radhyg.ru/jour/article/view/1048

Измерена активность гамма-излучающих радионуклидов в стекловидных включениях (частицах), обнаруженных в почве, которая была отобрана в месте проведения мирных ядерных взрывов проекта «Тайга» (Пермский край, Россия). Измерения были проведены с помощью стационарного полупроводникового гамма-спектрометра. Была определена удельная активность следующих техногенных радионуклидов: 60Co, 94Nb, 137Cs, 152Eu, 154Eu, 155Eu и 241Am. Значения удельной активности 241Am в стекловидных включениях на 1–2 порядка величины превышали уровень минимально значимой удельной активности (1 Бк/г) по НРБ-99/2009. Превышение этого уровня удельной активности 241Am было зарегистрировано ранее другими исследователями в нефракционированной (нативной) почве. В соответствии с действующими российскими законодательно-нормативными положениями, касающимися использования ядерных зарядов в мирных целях, почва и обнаруженные в ней радиоактивные стекловидные включения соответствуют категории особых радиоактивных отходов. Учитывая длительный период полураспада 241Am (432 года), радиологически значимое загрязнение почвы этим радионуклидом на объекте «Тайга» будет сохраняться в обозримой временной перспективе.

Activities of gamma-emitting radionuclides were measured in glassy inclusions (particles) found in soil samples from the “Taiga” peaceful nuclear explosions site (the Perm region, Russia). The measurements were performed using a stationary semiconductor gamma spectrometer. Activity concentrations were determined for the following technogenic radionuclides: 60Co, 94Nb, 137Cs, 152Eu, 154Eu, 155Eu, and 241Am. The activity concentrations of 241Am in the glassy inclusions were one to two orders of magnitude higher compared to the level of minimum significant activity concentration (1 Bq/g for 241Am) established by the Russian Radiation Safety Standards “NRB-99/2009”. Earlier, exceeding this level for the 241Am activity concentration in the native (unfractionated) soil samples from the “Taiga” site was reported by other researchers. In accordance with current Russian legislative and regulatory provisions regarding use of nuclear charges for peaceful purposes, the soil and radioactive glassy inclusions found in the soil correspond to the category of special radioactive waste. Considering the long half-life of 241Am (432 years), radiologically significant contamination by this radionuclide will persist at the “Taiga” site for the foreseeable future.

мирный подземный ядерный взрыв«Тайга»почвастекловидные включениятехногенные радионуклидыpeaceful underground nuclear explosion“Taiga”soilglassy inclusionstechnogenic radionuclidesРабота выполнена в рамках отраслевой программы Роспотребнадзора на 2021–2025 гг. «Научное обоснование национальной системы обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия, управления рисками здоровью и повышения качества жизни населения России»The study was performed within the framework of the sectoral program of Rospotrebnadzor for 2021–2025: “Scientific substantiation of the national system for ensuring sanitary and epidemiological wellbeing, managing health risks and improving the quality of life of the population of Russia”ReferencesНифонтов Б.И., Протопопов Д.Д., Ситников И.Е., Куликов А.В. Подземные ядерные взрывы. Атомиздат: Москва, 1965. 160 с. URL: http://elib.biblioatom.ru/text/nifontov_podzemnye-yadernye-vzryvy_1965/go,0/ (Дата обращения: 12.10.2023).Nifontov BI, Protopopov DD, Sitnikov IE, Kulikov AV. Underground nuclear explosions. Atomizdat, Moscow; 1965. 160 p. Available from: http://elib.biblioatom.ru/text/nifontov_podzemnye-yadernye-vzryvy_1965/go,0/ (Accessed 12.10.2023). (In Russian).Smith D.K., Bourcier W.L. The production and dissolution of nuclear explosive melt glasses at underground test sites in the Pacific region. In: Proceedings of International Symposium on Marine Pollution. 5–9 October, 1998; Monaco. URL: https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/30/046/30046718.pdf (Дата обращения: 08.11.2023).Smith DK, Bourcier WL. The production and dissolution of nuclear explosive melt glasses at underground test sites in the Pacific region. In: Proceedings of International Symposium on Marine Pollution. 5–9 October, 1998; Monaco. Available from: https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/30/046/30046718.pdf (Accessed 08.11.2023).Carrigan C.R., Sun Y., Pili E. et al. Cavity-melt partitioning of refractory radionuclides and implications for detecting underground nuclear explosions // Journal of Environmental Radioactivity. 2020. Vol. 219. P. 106269.Carrigan CR, Sun Y, Pili E, Neuville DR, Antoun T. Cavity-melt partitioning of refractory radionuclides and implications for detecting underground nuclear explosions. Journal of Environmental Radioactivity . 2020;219: 106269.Мирные ядерные взрывы: обеспечение общей и радиационной безопасности при их проведении / Колл. авторов под рук. проф. В.А. Логачева. М.: Изд.АТ, 2001. 519 с. URL: http://elib.biblioatom.ru/text/mirnye-yadernye-vzryvy_2001 (Дата обращения: 12.10.2023).Peaceful Nuclear Explosions: Guarantees of General and Radiation Safety / Ed. Prof. VA Logachev. Moscow, Izd.AT; 2001. 519 p. Available from: http://elib.biblioatom.ru/text/mirnye-yadernye-vzryvy_2001 (Accessed 12.10.2023). (In Russian).Borg I.G., Stone R., Levy H.B., Ramspott L.D. Information pertinent to the migration of radionuclides in ground water at the Nevada test site. Part 1: Review and analysis of existing information. Lawrence Livermore Laboratory, USA. 1976. 216 p.Borg IG, Stone R, Levy HB, Ramspott LD. Information pertinent to the migration of radionuclides in ground water at the Nevada test site. Part 1: Review and analysis of existing information. Lawrence Livermore Laboratory, USA. 1976; 216 p.Ramzaev V., Repin V., Medvedev A. et al. Radiological investigations at the “Taiga” nuclear explosion site: Site description and in situ measurements // Journal of Environmental Radioactivity. 2011. Vol. 102. P. 672–680.Ramzaev V, Repin V, Medvedev A, Khramtsov E, Timofeeva M, Yakovlev V. Radiological investigations at the “Taiga” nuclear explosion site: Site description and in situ measurements. Journal of Environmental Radioactivity. 2011;102: 672–680.Рамзаев В.П., Репин В.С., Храмцов Е.В. Мирные ядерные взрывы: проблемы и пути обеспечения радиационной безопасности населения // Радиационная гигиена. 2009. Т. 2, № 2. С. 27–33.Ramzaev VP, Repin VS, Khramtsov EV. Peaceful underground nuclear explosions: current issues on radiation safety for general public. Radiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene. 2009;2(2): 27–33. (In Russian).Ramzaev V., Repin V., Medvedev A. et al. Radiological investigations at the “Taiga” nuclear explosion site, part II: man-made γ-ray emitting radionuclides in the ground and the resultant kerma rate in air // Journal of Environmental Radioactivity. 2012. Vol. 109. P. 1–12.Ramzaev V, Repin V, Medvedev A, Khramtsov E, Timofeeva M, Yakovlev V. Radiological investigations at the “Taiga” nuclear explosion site, part II: man-made γ-ray emitting radionuclides in the ground and the resultant kerma rate in air. Journal of Environmental Radioactivity . 2012;109: 1–12.Ramzaev V., Barkovsky A., Goncharova Yu. et al. Radiocesium fallout at the grasslands on Sakhalin, Kunashir and Shikotan Islands due to the Fukushima accident: the radioactive contamination of soil and plants in 2011 // Journal of Environmental Radioactivity. 2013. Vol. 118. P. 128–142.Ramzaev V, Barkovsky A, Goncharova Yu, Gromov A, Kaduka M, Romanovich I. Radiocesium fallout at the grasslands on Sakhalin, Kunashir and Shikotan Islands due to the Fukushima accident: the radioactive contamination of soil and plants in 2011. Journal of Environmental Radioactivity . 2013;118: 128–142.Лаборатория спектрометрии и радиометрии. URL: http://www.lsrm.ru/en/products/detail.php?ELEMENT_CODE=nuclidemasterplus (Дата обращения: 04.11.2023).Laboratory of Spectrometry and Radiometry. Available from: http://www.lsrm.ru/en/products/detail.php?ELEMENT_CODE=nuclidemasterplus (Accessed 04.11.2023).Boiling Point of the elements. URL: https://periodictable.com/Properties/A/BoilingPoint.al.html (Дата обращения: 02.12.2023).Boiling Point of the elements. Available from: https://periodictable.com/Properties/A/BoilingPoint.al.html (Accessed: 02.12.2023).Parekh P.P., Semkow T.M., Torres M.A. et al. Radioactivity in Trinitite six decades later // Journal of Environmental Radioactivity. 2006. Vol. 85. P. 103–120.Parekh PP, Semkow TM, Torres MA, Haines DK, Cooper JM, Rosenberg PM, et al. Radioactivity in Trinitite six decades later. Journal of Environmental Radioactivity. 2006;85: 103–120.Pittauerova D., Kolb W.M., Rosenstiel J.C., Fisher H.W. Radioactivity in Trinitite – a review and new measurements. Proceedings of Third European IRPA Congress. 14–18 June, 2010; Helsinki, Finland. P. 16–31. URL: http://www.irpa2010europe.com/proceedings.htm (Дата обращения: 04.11. 2023).Pittauerova D, Kolb WM, Rosenstiel JC, Fisher HW. Radioactivity in Trinitite – a review and new measurements. Proceedings of Third European IRPA Congress, 14–18 June, 2010; Helsinki, Finland. P16–31. Available from: http://www.irpa2010europe.com/proceedings.htm (Accessed 08.11.2023).Vlasova I.E., Yapaskurt V.O., Averin A.A. et al. Nuclear melt glass from Experimental Field, Semipalatinsk Test Site // Energies. 2022. Vol. 15. P. 9121.Vlasova IE, Yapaskurt VO, Averin AA, Melnik OE, Zolotov DA, Senin RA, et al. Nuclear melt glass from Experimental Field, Semipalatinsk Test Site. Energies. 2022;15: 9121.Давидчук Л.Я. История с находкой «харитончиков». В кн.: О людях и их свершениях. Ред. С.Л. Давыдов. МО РФ. 1997. С. 205–207. URL: https://elib.biblioatom.ru/text/o-lyudyah-i-sversheniyah_ch1_1997. (Дата обращения 10.04.2024).Davidchuk LYa. The story of the discovery of “kharitonchiki”. In: About People and their Achievements. Ed.: SL Davydov. Ministry of Defense of the Russian Federation. 1997. pp. 205–207. Available from: https://elib.biblioatom.ru/text/o-lyudyah-i-sversheniyah_ch1_1997/ (Accessed 10.04.2024). (In Russian).Belloni F., Himbert J., Marzocchi O., Romanello V. Investigating incorporation and distribution of radionuclides in trinitite // Journal of Environmental Radioactivity. 2011. Vol. 102, No. 9. P. 852–862.Belloni F, Himbert J, Marzocchi O, Romanello V. Investigating incorporation and distribution of radionuclides in trinitite. Journal of Environmental Radioactivity. 2011;102(9): 852–862.Bellucci J.J., Wallace C., Koeman E.C. et al. Distribution and behavior of some radionuclides associated with the Trinity nuclear test // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 2013. Vol. 295. P. 2049–2057.Bellucci JJ, Wallace C, Koeman EC, Simonetti A, Burns PC, Kieser J, et al. Distribution and behavior of some radionuclides associated with the Trinity nuclear test. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 2013;295: 2049–2057.Mercer D.J., Koehler K.E., Croce M.P. et al. Gamma and decay energy spectroscopy measurements of Trinitite // Nuclear Technology. 2021. Vol. 207(SUP1). P. S309–S320.Mercer DJ, Koehler KE, Croce MP, Hoover AS, Hypes PA, Kozimor SA, et al. Gamma and decay energy spectroscopy measurements of Trinitite. Nuclear Technology . 2021;207(SUP1): S309–S320.Mark ОС. Explosive properties of reactor-grade plutonium. Science and Global Security . 2010;17(2–3): 170–185.Mark О.С. Explosive properties of reactor-grade plutonium // Science and Global Security. 2010. Vol. 17, No. 2–3. P. 170–185.Ramzaev VP, Medvedev AYu, Repin VS, Timofeeva MA, Khramtsov EV. Radiation monitoring the industrial nuclear explosion sites and evaluation of the doses to the critical groups of population. Radiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene . 2010;3(1): 33–39. (In Russian).Рамзаев В.П., Медведев А.Ю., Репин В.С. и др. Радиационно-гигиенический мониторинг в местах применения ядерно-взрывных технологий в мирных целях и расчет доз облучения критических групп населения // Радиационная гигиена. 2010. Т. 3, № 1. С. 33–39.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.