radhydРадиационная гигиенаRadiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene1998-426X2409-9082NIIRG10.21514/1998-426X-2022-15-3-58-71radhyd-891Research ArticleНаучные статьиScientific articlesОценка годовой эффективной дозы внешнего облучения в лесах юго-западных районов Брянской области России: 2015–2021 гг.Assessment of annual effective dose from external exposure in forests of the south-western districts of the Bryansk region of Russia: 2015–2021РамзаевВ. П.RamzaevV. P.

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

197101 г. 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

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

Anatoly N. Barkovsky  – Head of the Federal Radiological Centre

Mira Str., 8, Saint-Petersburg, 197101

БратиловаА. А.BratilovaA. A.

Братилова Анжелика Анатольевна – научный сотрудник лаборатории внутреннего облучения

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

Anzhelika A. Bratilova – Research Fellow of Internal Radiation Laboratory

Mira Str., 8, Saint-Petersburg, 197101

ГромовА. В.GromovA. V.

Громов Алексей Валерьевич – кандидат медицинских наук, заведующий лабораторией аварийного реагирования

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

Alexey V. Gromov  – Candidate of Medical Sciences, Head of the Laboratory of Emergency Response

Mira Str., 8, Saint-Petersburg, 197101

ТитовН. В.TitovN. V.

Титов Николай Владимирович – младший научный сотрудник лаборатории внешнего облучения

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

Nikolay V. Titov  – Researcher of the Laboratory of External Exposure

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 on Consumer Rights Protection and Human WellbeingRussian Federation2022131020221535871Copyright © Рамзаев В.П., Барковский А.Н., Братилова А.А., Громов А.В., Титов Н.В., 20222022Рамзаев В.П., Барковский А.Н., Братилова А.А., Громов А.В., Титов Н.В.Ramzaev V.P., Barkovsky A.N., Bratilova A.A., Gromov A.V., Titov N.V.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/891

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.

During a stay in a radioactively contaminated forest, a person is inevitably exposed to ionizing radiation from the man-made radionuclides. The purpose of this study was to evaluate the external component of the annual effective dose due to exposure in the forests contaminated following the Chernobyl accident. The study was conducted in the south-western districts of the Bryansk region of Russia in the period 2015–2021. Field (in situ) gamma spectrometric measurements were carried out on 46 forest plots located in the areas of 27 settlements. As of 01.01.2017, the officially established values of soil contamination density with 137Cs in the territory of the settlements themselves were in the range from 33 to 2050 kBq/m2 . According to the field gamma spectrometry, the density of soil contamination with 137Cs on the forest plots varied from 21 to 1930 kBq/m2 . The density of soil contamination with 137Cs in forest was in good agreement with the officially established level of soil contamination with 137Cs in the nearby settlement: the ratio of one indicator to another ranged from 0.70 to 1.32 (mean = 0.94; median = 0.95). The scatter in the measured values of the ambient dose equivalent rate from 137Cs was quite significant: more than one order of magnitude, from 31 to 2700 nSv/h. The variability of the ambient dose equivalent rate from natural radionuclides was relatively small: from 13 to 29 nSv/h. Based on the obtained experimental data and on published values of the duration of human stay in forest, the annual effective dose to selected groups of population was estimated. The dose from natural radionuclides, even in the case of a prolonged stay in the forest (1400 hours per year for foresters), did not exceed 0.02 mSv/year. The estimated values of the effective dose from 137Cs varied very widely from 0.001 to 1.9 mSv/year, depending on the selected forest plot and population group. On the whole, the data obtained indicate that the officially established values of the density of soil contamination with 137Cs in a settlement can be directly used in dosimetric models to estimate the component of the effective dose to a person due to his/her staying in the forest which is located in the area of this settlement. The currently recommended conversion coefficient from the density of soil contamination with 137Cs in a settlement to the ambient dose equivalent rate from 137Cs in the nearby forest is 1.28 (nSv/h)/(kBq/m2 ). To estimate the effective dose from natural radionuclides, it is recommended to use the value of the ambient dose equivalent rate equal to 21 nSv/h.

Чернобыльская авария137Csлесплотность загрязнения почвыприродные радионуклидымощность амбиентного эквивалента дозыэффективная дозаChernobyl accident137Csforestsoil contamination densitynatural radionuclidesin situgamma-ray spectrometryambient dose equivalenteffective doseАвторы благодарны К.В. Варфоломеевой (Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт радиационной гигиены имени профессора П.В. Рамзаева) за помощь при проведении полевых исследований. Финансирование работы частично осуществлялось по контракту № 0173100001419000019 с Роспотребнадзором.The authors are grateful to K.V. Varfolomeeva (St. Petersburg Research Institute of Radiation Hygiene after Professor P.V. Ramzaev) for her help in field measurements. The work was partially financed under contract No. 0173100001419000019 with RospotrebnadzorReferencesПрирода 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).Nature of Russia. National Portal. Available on: http://www.priroda.ru/regions/forest/detail.php?SECTION_ID=586&FO_ID=601&ID=7281 (Accessed 09 May 2022). (In Russian).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.Marchenko TA, Radin AI, Razdaivodin AN. Retrospective and current state of forest territories of the border areas of the Bryansk region exposed to radioactive contamination. Radiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene. 2020;13(2): 6–18. (In Russian).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.Panov AV. Returning radioactively contaminated territories to normal life: current problems and ways for solution (35 years after the Chernobyl NPP accident). Medico-Biological and Socio-Psychological Problems of Safety in Emergency Situations. 2021;1: 5–13.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.Marchenko TA, Razdayvodin AN, Sanzharova NI, Panov AV, Goryachev EA. The development of a national standard «Safe life of the population on contaminated territories. Safe use of forests of forestry fund lands and other wooded lands. The basic framework». Radiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene. 2013;6(4): 27–30. (In Russian).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.Travnikova IG, Bruk GYa, Shutov VN, Bazyukin AB. Contributon 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).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.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 GYa, 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 AT6101ДР. URL: https://atomtex.com/ru/spektrometr-mks-at6101dr. (Дата обращения: 17.03.2022).ATOMTEX. Spectrometer AT6101DR. Available on: https://atomtex.com/en/at6101dr-spectrometer. (Accessed 17 March 2022). (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.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.Ramzaev VP, Barkovsky AN, Bratilova AA. Ambient dose equivalent rate and soil contamination density with 137Cs in kitchen gardens in settlements of the Bryansk region, Russia in 2020–2021. Radiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene. 2021;14(4): 85–95. (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.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.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.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.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.Ramzaev VP, Barkovsky AN, Varfolomeeva KV. Vertical distribution of 137Cs in soddy-podzolic sandy soil in grasslands and forests of the Bryansk region in 2015–2016. Radiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene. 2019;12(3): 27–41. (In Russian).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.Kvasnikova EV, Stukin ED, Titkin GI, Zhukova OM, Samonov AE, Borisenko EN, et al. Transformation of the field of radioactive contamination of soils in Bryansk-Belarus Polessye. Meteorologiya i gidrologiya = Meteorology and Hydrology. 2002;1: 46–58. (In Russian).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.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.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.Ramzaev VP, Barkovsky AN, Bratilova AA. Ambient dose equivalent rate from 137Cs and natural radionuclides in onestory residential buildings in settlements of the Bryansk region in 2020–2021. Radiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene. 2022;15(2): 95–107. (In Russian).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.ICRP – International Commission on Radiological Protection. Dose coefficients for external exposures to environmental sources. ICRP Publication 144. Annals of the ICRP. 2020;49(2).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.Ramzaev VP, Barkovsky AN. Correlation between calculated and measured values of gamma dose rate in air in forests contaminated with 137Cs: the remote period after the Chernobyl accident. Radiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene. 2019;12(4): 37–46. (In Russian).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.Lauridsen B, Jensen PH. Shielding factors for vehicles to γ radiation from activity deposited on structures and ground surfaces. Health Physics. 1983;45(6): 1039–1045.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.Satoh D, Furuta T, Takahashi F, Endo A, Lee C, Bolch WE. Age-dependent dose conversion coefficients for external exposure to radioactive cesium in soil. Journal of Nuclear Science and Technology. 2016;53(1): 69–81.

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