radhydРадиационная гигиенаRadiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene1998-426X2409-9082NIIRG10.21514/1998-426X-2021-14-4-85-95radhyd-837Research ArticleРадиационные измеренияRadiation measuRementsМощность амбиентного эквивалента дозы и плотность загрязнения почвы 137Cs на огородах в населенных пунктах Брянской области России в 2020–2021 гг.Ambient dose equivalent rate and soil contamination density with 137Cs in kitchen gardens in settlements of the Bryansk region, Russia in 2020–2021РамзаевВ. 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 of the Laboratory of External Exposure

Mira Str., 8, Saint-Petersburg, 197101

V.Ramzaev@mail.ruБарковскийА. Н.BarkovskyA. N.

Барковский Анатолий Николаевич – руководитель Федерального радиологического центра, главный научный сотрудник

Санкт-Петербург

Anatoly N. Barkovsky – Head of the Federal Radiological Centre

Saint-Petersburg

БратиловаА. А.BratilovaA. A.

Братилова Анжелика Анатольевна – научный сотрудник лаборатории внутреннего облучения

Санкт-Петербург

Anzhelika A. Bratilova – Research Fellow of Internal Radiation Laboratory

Saint-Petersburg

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 on Consumer Rights Protection and Human Well-BeingRussian Federation2021261220211448595Copyright © Рамзаев В.П., Барковский А.Н., Братилова А.А., 20212021Рамзаев В.П., Барковский А.Н., Братилова А.А.Ramzaev V.P., Barkovsky A.N., Bratilova A.A.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/837

В статье рассмотрены результаты применения метода полевой (in situ) гамма-спектрометрии при проведении массовых мониторинговых измерений мощности амбиентного эквивалента дозы и плотности загрязнения почвы 137Cs на огородных участках, расположенных в зоне радиоактивного загрязнения после аварии на ЧАЭС. В 2020–2021 гг. было обследовано 115 частных подворий в 46 населенных пунктах Брянской области. На время проведения этих обследований официально установленная средняя плотность загрязнения почвы 137Cs в населенных пунктах находились в диапазоне от 27 до 533 кБк/м2 . Измерение полевых спектров проводили с использованием портативного сцинтилляционного гамма-спектрометра-дозиметра. Полученные результаты натурных измерений и последующих вычислений плотности загрязнения почвы 137Cs на огородах хорошо соответствовали официальным данным о средней плотности загрязнения почвы 137Cs в обследованных населенных пунктах. Среднее значение соотношения экспериментальных и официальных данных было равно 1,04. Индивидуальные значения экспериментальных значений отклонялись от соответствующих официальных значений не более чем в 2 раза. Применение метода полевой гамма-спектрометрии позволило раздельно определить мощность амбиентного эквивалента дозы от 137Cs и от природных радионуклидов, а также оценить соответствующие эффективные дозы внешнего облучения человека в случае его пребывания на огородном участке. Значения мощности амбиентного эквивалента дозы варьировали от 13 до 53 нЗв/ч (средняя ± стандартное отклонение = 35 ± 9 нЗв/ч) для природных радионуклидов и от 8 до 432 нЗв/ч (средняя ± стандартное отклонение = 125 ± 91 нЗв/ч) для 137Cs. Значение мощности амбиентного эквивалента дозы от 137Cs, определенное для конкретного огородного участка и нормализованное на плотность загрязнения 137Cs почвы того же самого участка, находилось в диапазоне от 0,41 до 0,84 (нЗв/ч)/(кБк/м2 ) при средней величине 0,55 (нЗв/ч)/(кБк/м2 ). Вычисленные значения эффективной дозы внешнего облучения лежали в диапазоне от 0,008 до 0,025 мЗв/год для природных радионуклидов и от 0,004 до 0,20 мЗв/год для 137Cs при условии нахождения человека на огороде 840 ч в год.

The article provides results of application of the field (in situ) gamma spectrometry method for carrying out mass monitoring measurements of ambient dose equivalent rate and soil contamination density with 137Cs in kitchen garden plots located in the zone of radioactive contamination after the Chernobyl accident. In 2020 and 2021, 115 private farmsteads in 46 settlements of the Bryansk region were surveyed. At the time of the survey, the officially established average density of soil contamination with 137Cs in the settlements ranged from 27 to 533 kBq/m2 . The field spectra were measured using a portable scintillation gamma-spectrometer-dosimeter. Results of the field measurements and subsequent calculations of soil contamination density with 137Cs in the kitchen gardens were in good agreement with official data on the average soil contamination density with 137Cs in the surveyed settlements. The mean value of the ratio of the experimental data to the official data was 1.04. Individual values of experimental data deviated from corresponding official values by no more than two times. The use of the gamma spectrometry method in situ made it possible: 1) to determine separately values of the ambient dose equivalent rate from 137Cs and from natural radionuclides in the soil, and 2) to estimate the effective external doses to a person who worked in the kitchen gardens. The measured values of ambient dose equivalent rate varied from 17 to 53 nSv/h (mean ± standard deviation = 35 ± 9 nSv/h) for natural radionuclides and from 8 to 432 nSv/h (mean ± standard deviation = 125 ± 91 nSv/h) for 137Cs. The ambient dose equivalent rate from 137Cs normalized to the soil contamination density with 137Cs in the same kitchen garden was in the range of 0.41–0.84 (nSv/h)/(kBq/m2 ) with a mean value of 0.55 (nSv/h)/(kBq/m2 ). If a person stayed in kitchen garden for 840 hours per year, the estimated effective external doses from natural radionuclides and 137Cs were respectively in the range of 0.008–0.025 mSv/year and 0.004–0.20 mSv/year.

Чернобыльская аварияпочваогород137Csплотность загрязнениямощность амбиентного эквивалента дозыin situгамма-спектрометрияthe Chernobyl accidentsoilkitchen garden137Cscontamination densityambient dose equivalent ratein situgamma spectrometryReferencesТравникова И.Г., Брук Г.Я., Шутов В.Н., и др. Пути формирования доз внутреннего облучения сельских жителей Брянской области после аварии на ЧАЭС (Часть первая) // Радиационная гигиена. 2013. Т. 6, № 2. С. 11–20.Travnikova IG, Bruk GY, Shutov VN, Bazyukin AB. Contribution of different foodstuffs tо the internal exposure of the rural inhabitants of the Bryansk region in Russia after the Chernobyl accident. Radiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene. 2013;6(2): 11–20. (In Russian).Травникова И.Г. Динамика изменений рационов питания населения Брянской области, живущего на территориях, загрязненных в результате аварии на Чернобыльской АЭС // Радиационная гигиена. 2014. Т. 7, № 3. С. 28–32.Travnikova IG. The dynamics of food rations of Bryansk region population living in the territories contaminated after the Chernobyl accident. Radiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene. 2014;7(3): 26–32. (In Russian).Нилова Е.К., Бортновский В.Н., Тагай С.А., и др. Оценка современных уровней 241Am и 137Сs в почве, продуктах питания, доз внутреннего облучения жителей населенных пунктов, прилегающих к зоне отселения Чернобыльской АЭС (на примере Брагинского района Гомельской области Беларуси) // Радиационная гигиена. 2020. Т. 13, № 3. С. 25–37.Nilova EK, Bortnovsky VN, Tagai SA, Dudareva NV, Nikitin AN. Assessment of the current levels of 241Am and 137Сs in soils and foodstuff, as well as of public internal exposure to ionizing radiation in populated areas adjacent to the Chernobyl NPP exclusion zone (case study: the Bragin district of the Gomel region, Belarus). Radiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene. 2020;13(3): 25–37. (In Russian).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.Ramzaev V, Yonehara H, Hille R, Barkovsky A, Mishine A, Sahoo SK, 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;85: 205–227.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.Ramzaev V, Bernhardsson C, Dvornik A, Barkovsky A, Vodovatov A, Jönsson M, 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;214–215: 106168.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.Golikov V, Balonov MI, Jacob P. External exposure of the population living in areas of Russia contaminated due to the Chernobyl accident. Radiation and Environmental Biophysics. 2002;41: 185–193.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.Bruk GY, Romanovich IK, Bazyukin AB, Bratilova AA, Vlasov AYu, Gromov AV, et al. The average annual effective doses for the population in the settlements of the Russian Federation attributed to zones of radioactive contamination due to the Chernobyl accident (for zonation purposes), 2017. Radiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene. 2017;10(4): 73–78. (In Russian).ATOMTEX. Спектрометр МКС-AT6101Д. URL: https:// atomtex.com/sites/default/files/datasheets/mks-at6101d. pdf (Дата обращения: 12.09.2020).ATOMTEX, 2020. AT6101D spectrometer. Available on: https://atomtex.com/sites/default/files/datasheets/mksat6101d.pdf. (Accessed 12 September 2020). (In Russian).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.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;10(1): 18–29.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.Ramzaev V, Bernhardsson C, Barkovsky A, Romanovich I, Jarneborn J, Mattsson S, 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;107: 14–22.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.Ramzaev V, Bernhardsson C, Dvornik A, Barkovsky A, Vodovatov A, Jönsson M. In situ determination of 137Cs inventory in soil using a field-portable scintillation gamma spectrometer-dosimeter. Journal of Environmental Radioactivity. 2021;231: 106562.Крисюк Э.М. Ядерно-физические характеристики естественных радионуклидов // Атомная энергия. 1986. Т. 61, № 1. С. 59–60.Krisyuk EM. Nuclear and physical characteristics of naturally occurring radionuclides. Atomnaya Energia = Atomic Energy. 1986;61(1): 59–60. (In Russian)Рамзаев В.П., Барковский А.Н., Братилова А.А. Валидация метода определения плотности загрязнения почвы 137Cs на огородах с использованием портативного спектрометра-дозиметра МКС AT6101Д in situ // Радиационная гигиена. 2021. Т. 14, № 2. С. 56–65.Ramzaev VP, Barkovsky AN, Bratilova AA. Validation of a method for in situ determination of 137Cs soil contamination density in kitchen gardens using the portable spectrometer-dosimeter MKS AT6101D. Radiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene. 2021;14(2): 56–65. (In Russian).Орлов М.Ю., Сныков В.П., Бочков Л.П. Определение средней плотности загрязнения почвы 137Cs // Атомная энергия. 1994. Т. 76, № 3. С. 212–217.Orlov MY, Snykov VP, Bochkov LP. Determination of average ground 137Cs contamination. Atomnaya Energia = Atomic Energy.1994;76(3): 212–217. (In Russian).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.Ramzaev VP, Barkovsky AN. 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;8(3): 6–20.Рамзаев В.П., Барковский А.Н. Динамика уменьшения мощности дозы гамма-излучения в воздухе в сельских населенных пунктах Брянской области России в отдаленном периоде после Чернобыльской аварии // Радиационная гигиена. 2020. Т. 13, № 1. C. 38–46.Ramzaev VP, Barkovsky AN. Dynamics of decrease of the gamma dose rate in air in rural settlements of the Bryansk region (Russia) in the remote period after the Chernobyl accident. Radiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene. 2020;13(1): 38–46. (In Russian).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. 2000. United Nations, New York.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. 2000. United Nations, New York.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.Golikov V, Wallström E, Wöhni T, Tanaka K, Endo S, Hoshi M. 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;46: 375–382.

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