Использование портативного гамма-спектрометра для оценки уровней внешнего облучения пассажира метро

Метрополитен (метро, подземка) является популярным видом общественного транспорта во многих крупных городах. Находясь на территории метрополитена (одна из локаций в городе), пассажир неизбежно подвергается внешнему облучению от природных (терригенных) источников ионизирующего гамма-излучения – ⁴⁰K, радионуклиды рядов ²³²Th и ²³⁸U, – которые присутствуют в грунте и строительных материалах. Целью настоящего исследования являлась оценка уровней внешнего облучения пассажира метро города Санкт-Петербурга (Россия). Материалы и методы: Портативный гамма-спектрометр-дозиметр, носимый в рюкзаке оператором, был использован для измерения интегральной мощности амбиентного эквивалента дозы и эффективной удельной активности природных радионуклидов по 60 выбранным маршрутам следования пассажира в метро. Мощность эффективной дозы для пассажира метро была оценена с использованием результатов выполненных измерений и опубликованного коэффициента перехода от амбиентного эквивалента дозы к эффективной дозе. Результаты исследования и обсуждение: Значения измеренной величины мощности амбиентного эквивалента дозы варьировали от 65 до 214 нЗв/ч и в среднем составили 92 нЗв/ч. Величина эффективной удельной активности природных радионуклидов находилась в диапазоне от 104 до 188 Бк/кг (средняя – 147 Бк/кг). Средняя мощность амбиентного эквивалента дозы от природных радионуклидов составила 86 нЗв/ч (разброс – от 61 до 107 нЗв/ч). Отношение мощности амбиентного эквивалента дозы от природных радионуклидов к эффективной удельной активности незначительно варьировало от 0,56 до 0,61 ((нЗв/ч)/(Бк/кг)) и в среднем равнялось 0,58 ((нЗв/ч)/(Бк/кг)). Средняя мощность эффективной дозы внешнего облучения от природных радионуклидов для взрослого пассажира Санкт-Петербургского метро консервативно оценена величиной 86 нЗв/ч. Заключение: Сопоставление результатов данной работы и литературных данных показывает, что в Санкт-Петербурге передвижение местного жителя или приезжего с помощью метро, по сравнению с передвижением пешим ходом по поверхностным городским локациям, не приводит к дополнительному внешнему облучению от природных радионуклидов, присутствующих в окружающей среде. По показателю «мощность амбиентного эквивалента дозы» метрополитен Санкт-Петербурга полностью соответствует современным санитарно-эпидемиологическим требованиям, предъявляемым к сооружениям общественного назначения.

1. Милорадова Ю. В каких городах России есть метро. URL: https://mag.russpass.ru/rubric/napravlenija/goroda-rossii-gde-est-metro (Дата обращения: 15.05.2025).

2. Российская академия транспорта. Анализ динамики изменения основных показателей функционирования метрополитенов в городах России. URL: https://rosacademtrans.ru/metro-0124/ (Дата обращения: 15.05.2025).

3. Метро Санкт-Петербурга. URL: https://subway-spb.ru/ru (Дата обращения: 16.05.2025).

4. Minato S. Cosmic ray dose rates in urban environment: case studies in Nagoya, Japan. Radiation Earth Science Laboratory: Nagoya, Japan, 2016.

5. Ulanowski A., Sato T., Petoussi-Henss N., Balonov M. Relationships between protection and operational dosimetric quantities for external exposure to natural background radiation // Radiation and Environmental Biophysics. 2025. Vol. 64. P. 105–115. DOI: 10.1007/s00411-025-01109-3.

6. Правила пользования Петербургским метрополитеном. URL: https://metro.spb.ru/pravilapolzovaniapm.html/ (Дата обращения: 29.07.2025).

7. Sabol J. Evaluation of radon concentrations in air and gamma dose rates in the Prague metro. Proceedings of Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers. No. 2504. Environmental Monitoring and Hazardous Waste Site Remediation. 9 October 1995. DOI: 10.1117/12.224127.

8. Cresswell A.J., Sanderson D.C.W., Harrold M. et al. Demonstration of lightweight gamma spectrometry systems in urban environments // Journal of Environmental Radioactivity. 2013. Vol. 124. P. 22–28. DOI: 10.1016/j.jenvrad.2013.03.006.

9. Рамзаев В.П., Барковский А.Н. Измерение эффективной удельной активности природных радионуклидов in situ для оценки мощности амбиентного эквивалента дозы в городской среде // Радиационная гигиена. 2025. Т. 18, № 2. С. 132–145. DOI: 10.21514/1998-426X-2025-18-2-132-145.

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. DOI: 10.1016/j.radmeas.2017.10.002.

11. 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. DOI: 10.21514/1998-426x-2017-10-1-18-29.

12. Звонова И.А., Чипига Л.А., Балонов М.И., Сухов В.Ю. Радионуклидная диагностика в Санкт-Петербурге: текущее состояние и проблемы развития // Радиационная гигиена. 2015. Т. 8, № 4. С. 32–41.

13. Чипига Л.А., Козлова К.Н., Звонова И.А. и др. География и структура центров ядерной медицины на территории Российской Федерации по состоянию на 2025 год // Радиационная гигиена. 2025. Т. 18, № 2. С. 121–131. DOI: 10.21514/1998-426X-2025-18-2-121-131.

14. Aldousari H., Abuhadi N., Izz M. et al. Assessment of external radiation dose rate after 18FDG-PET/CT examination // Egyptian Journal of Radiology and Nuclear Medicine. 2023. Vol. 54. P. 80. DOI: 10.1186/s43055-023-01031-y.

15. Цвирко А.А., Лапутько М.А. Мощность амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения в Минском метрополитене. Актуальные проблемы современной медицины и фармации 2022 [электронный ресурс]: сб. материалов докл. LXXVI Междунар. науч.-практ. конф. студентов и молодых ученых, Минск, 20–21 апр. 2022 г. / под ред. С.П. Рубниковича, В.А. Филонюка. – Минск: БГМУ. 2022. С. 1067. URL: https://rep.bsmu.by/handle/BSMU/37510?show=full. (Дата обращения: 08.07.2025).

16. Михайловская Н.Н., Корзенков А.Е., Соколов В.С., Чернов Т.А. Методика организации исследовательской работы «Радиационный фон станций Московского метрополитена» // Международный научно-исследовательский журнал. 2022. № 12. С. 1–4. DOI: 10.23670/IRJ.2022.126.94.

17. Романович И.К., Барковский А.Н. О новых критериях отнесения отходов к радиоактивным и об изменениях, внесенных в ОСПОРБ-99/2010 и СПОРО-2002 // Радиационная гигиена. 2014. Т. 7, № 1. С. 30–35.