CC BY
5
Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2021. Т. 37. №4. C. 183-202. ISSN 2079-6641
УДК 681.5.017
Научная статья
Исследование гамма-фона в парках и зонах отдыха города Петропавловска-Камчатского
З. И. Сидоров1, Р. И. Паровик2, А. В. Вуколов1, В. С. Яковлева1
1 Национальный исследовательский Томский государственный университет, г. Томск, пр. Ленина 36, 634050, Россия
2 Камчатский государственный университет им. Витуса Беринга,
г. Петропавловск-Камчатский, ул. Пограничная, 4, 683032, Россия
E-mail: zaxsid70@yandex.ru
Работа посвящена исследованию гамма-фона в городской среде Петропавловска-Камчатского (Камчатский край), а именно в парках и зонах отдыха. Измерения мощности поглощенной дозы проводились на разработанном коллективном Томского политехнического университета (ТПУ) дозиметре с использованием органического сцинтиллятора ВС-408, который является схожим по техническим характеристикам с БДКГ-01. С целью вычисления поправочного коэффициента для перевода показаний дозиметра из имп/с в нЗв/ч был проведен ряд калибровочных измерений с точечными источниками гамма-излучения - 60Co и 137Cs. Разработанным дозиметром проводились измерения длительностью не менее 5 минут в различных районах города Петропавловска-Камчатского, особое внимание уделялось исследованию объектов техносферы из материалов, являющимися природными источниками повышенного гамма-излучения. Исследования показали, что памятник В. И. Ленину и стела «Город воинской славы» в центре города Петропавловска-Камчатского содержат граниты у их основания, которые дают завышенный гамма-фон.
Ключевые слова: гамма-фон, дозиметр, спектрометрия, среднегодовая эффективная доза, памятники Петропавловска-Камчатского.
Для цитирования. Сидоров З.И., Паровик Р. И., Вуколов А. В., Яковлева В. С. Исследование гамма-фона в парках и зонах отдыха города Петропавловска-Камчатского // Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2021. Т. 37. №4. C. 183-202. DOI: 10.26117/2079-66412021-37-4-183-202
Контент публикуется на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (https://creativecommons.Org/licenses/by/4.0/deed.ru)
Финансирование. Работа выполнена при финансовой поддержке Томского политехнического университа.
DOI: 10.26117/2079-6641-2021-37-4-183-202
Поступила в редакцию: 04.11.2021
В окончательном варианте: 14.12.2021
© Сидоров З. И. и др., 2021
Введение
Ионизирующее илучение окружает каждого человека повсеместно, поглощаясь в его органах и тканях. Дозовые пределы внешнего облучения гамма-излучением для населения регламентируются только касательно естественных источников, таких как космическое излучение и излучение от радионуклидов, содержащихся в земле [1]-[3]. Однако для жителей городской среды дополнительным источником облучения являются объекты техносферы [4]. Таким образом, обследование гамма-фона в городской среде является важным аспектом в вопросе радиологической защиты населения. Методы исследования ионизирующих излучений описаны в работах [5]-[8].
В настоящей работе с помощью сцинтилляционного дозиметра, собранного в ТПУ по аналогии с работой [4], было проведено исследование гамма-фона в городе воинской славы Петропавловске-Камчатском в районах парков и зон отдыха. Исследовались популярные для посещения горожанами и туристами памятники и монументы города, которые содержали гранит - основной источник гамма-фона, а также были взяты некоторые его образцы для спектрометрического анализа. Необходимо отметить, что такого масштабного исследования гамма-фона различных культурных и памятных объектов в Петропавловске-Камчатском еще не проводилось. Этот факт определяет новизну, проведенных исследований.
Устройство и компоненты разработанного дозиметра
Функциональная схема разработанного сцинтилляционного дозиметра представлена на рис. 1.
Aldulno l'N Ardtilnu Silk
CD
-t±]
Ш
43
Рис. 1. Функциональная схема разработанного сцинтилляционного дозиметра: 1 -сцинтилляционный кристалл; 2 - ФЭУ-110; 3 - делитель напряжения; 4 -источник питания высокого напряжения; 5 - усилитель; 6 - компаратор; 7 - стабилизатор; 8 - счетчик; 9 - ЖК-экран
Дозиметр включает в себя сцинтилляционный кристалл ВС-408 на основе поливинилтолуола, соединенный с фотоэлектронным умножителем ФЭУ-110, между кристаллом и ФЭУ нанесен тонкий равномерный слой оптического геля для минимизации преломления света при переходе из одного материала в другой, делитель напряжения, представляющий собой каскад резистивных элементов, источник питания высокого напряжения, аккумулятор 12 В и схему управления. Схема управления реализована на базе Arduino Uno с дополнительным шилдом, на
который установлены усилитель, стабилизатор, компаратор, SD-карта, ЖК-экран и вспомогательные элементы.
Основные технические характеристики сцинтилляционного органического кристалла ВС-408 приведены в табл. 1. Данный кристалл отлично подходит для измерения гамма-излучения [9].
Таблица 1
Основные характеристики кристалла ВС-408
Сцинтилляционные свойства Значение
Световой выход (относительно антрацена), % 64
Время нарастания, нс 0,9
Время затухания, нс 2,1
Ширина импульса, нс 2,5
Длина волны максимального излучения, нм 425
Диапазон энергетической чувствительности, МэВ 0,1----5
Фотоэлектронный умножитель «ФЭУ-110» (рис. 2) необходим для преобразования световых вспышек видимой и ближней инфракрасной частей спектра в электрические импульсы. Фотокатод - полупрозрачный сурьмяно-натриево-калиево-цезиевый. Диаметр рабочей площади фотокатода - 60 мм, число каскадов усиления - 12, масса - 200 г, оформление стеклянное, бесцокольное [10].
Рис. 2. Фотоэлектронный умножитель «ФЭУ-110»: а) фото ФЭУ; б) габаритный чертеж; в) каскады усиления
Основные характеристики ФЭУ представлены в табл. 2.
ISSN 2079-6641 Сидоров З. И. и др.
Основные характеристики ФЭУ-110 Таблица 2
Характеристика Значение
Область максимальной спектральной чувствительности, нм 420 - 520
Чувствительность фотокатода, мкА/лм > 80
Анодная чувствительность, A/лм 10
Ток анода, мА < 10
Темновой ток, мА < 6
Напряжение питания, кВ < 2
Напряжение анода, В < 80
Нестабильность, % < 2,5
На рис. 3 изображен делитель напряжения и его электрическая схема для обеспечения работы ФЭУ в импульсном режиме.
Рис. 3. Делитель напряжения и его электрическая схема
Для разработанного радиометра оптимальное напряжение питания ФЭУ было подобрано эмпирическим путем, оно составляет 1200 В. Для преобразования 12 В в 1200 В используется источник питания высокого напряжения (рис. 4), его основные характеристики приведены в табл. 3 [11].
Рис. 4. Источник питания высокого напряжения
Таблица 3
Основные характеристики источника питания высокого напряжения
Характеристика Минимум Максимум
Напряжение питания, Vcc +4,5 В +12 В
Регулирующее напряжение, VcOntr 0 В +2,5 В
Выходное напряжение, VOut -200 В -2450 В
Напряжение питания подается на источник питания высокого напряжения с аккумулятора 12 В, однако значение 12 В не является постоянным и варьируется в зависимости от заряда аккумулятора от 9 В до 13,5 В. Источник питания высокого напряжения очень чувствителен к таким флуктуациям входного напряжения, что, конечно, отражается на выходном высоком напряжении. Поэтому для обеспечения постоянного напряжения 1200 В и стабильной работы ФЭУ необходимо установить стабилизатор напряжения питания источника высокого напряжения. На рис. 5 представлена схема стабилизатора напряжения <^7809».
Рис. 5. Принципиальная схема стабилизатора напряжения На рис. 6 изображена принципиальная схема блока усиления.
Рис. 6. Принципиальная схема блока усиления
Данная схема, содержащая усилитель и компаратор позволяет преобразовать отрицательные пилообразные импульсы напряжением около 50 мВ на выходе с ФЭУ в положительные прямоугольные импульсы напряжением 5 В, которые могут быть легко зарегистрированы счетчиком (рис. 7).
Управление дозиметром осуществляется с помощью трех кнопок: кнопка вкл/выкл; кнопка записи данных с экрана на SD-карту; кнопка вызова данных из памяти. Время одного измерения составляет 5 с, соответственно, обновление данных на экране происходит так же каждые 5 с. Схема подключения кнопок управления и ЖК-экрана представлена на рис. 8 [12].
V, мВ
и. в
Рис. 7. Форма выходных импульсов до и после усиления
ШкОм
{ У
щ
СсЛ у
V-'Cl
A3 *
Ardlisa UNO
Ш
си
tfl EÖM
Рис. 8. Схема подключения кнопок управления и ЖК-экрана
Корпусом дозиметра является пластиковая труба, внешний вид собранного детектора представлен на рис. 9.
Рис. 9. Разработанный дозиметр в собранном виде: 1 - кнопка вкл/выкл; 2, 3 -кнопки управления; 4 - ЖК-экран; 5 - порт для подключения к Агбшпо; 6 - порт для зарядного устройства
Методика исследования гамма-фона
Для исследования гамма-фона в городской среде Петропавловска-Камчатского выбрано несколько локаций с повышенной концентрацией объектов техносферы, выполненных из материалов, содержащих природные радиоактивные изотопы. В данных локациях измерялся радиоактивный фон на значительном расстоянии от объектов техносферы, после чего проводилось измерение амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения непосредственно вблизи выбранных объектов. После чего рассчитывалась среднегодовая эффективная доза и оценивался радиационно-индуцированный риск рака в течении жизни. Рассчитанные среднегодовые эффективные дозы сравнивались с нормируемым НРБ-99/2009 пределом доз для населения, а также со среднемировым показателем [13].
Среднегодовая эффективная доза (AEDE)
Среднегодовая эффективная доза внешнего облучения гамма-излучением рассчитывается исходя из измеренных значений мощности амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения с применением корректирующего коэффициента DCF = 0,7, рекомендованного НКДАР ООН, и фактора занятости OF = 0,2 для внешнего излучения по формуле (1). Результаты основываются на предположении, что среднестатистический мужчина проводит на улице около 4,8 часов [4].
AEDE(мЗв/год) = ADR • T • DCF • OF • 10-6, (1)
где ADR - среднее значение измеренной мощности амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения, нЗв/ч; T - количество часов в году.
Оценка радиационно-индуцированного риска рака в течение жизни (ELCR)
Риск определяет вероятность возникновения радиационно-индуцированного рака и генетических эффектов от низкофонового ионизирующего излучения. Радиационно-индуцированный рак связан с вероятностью развития болезни в течении всей жизни при заданном уровне облучения, который оценивают из выражения:
ELCR = AEDE • DL • RF, (2)
где AEDE - среднегодовая эффективная доза внешнего облучения гамма-излучением; DL - средняя продолжительность жизни; RF - фактор риска.
Средняя продолжительность жизни оценивается в 70 лет. Для стохастических эффектов МКРЗ использует RF как 0,05 для населения [13, 14].
Результаты и их обсуждение
На рис. 10 красными точками обозначены места, в которых производилось измерение фонового излучения в центре города.
Рис. 10. Точки измерения гамма-фона в центре города Петропавловск-Камчатский
Точки измерения были выбраны таким образом, чтобы они находились приблизительно на одинаковом расстоянии от исследуемых объектов повышенного гамма-излучения, а именно - памятника В. С. Завойко, памятника В. И. Ленину, памятника апостолам Петру и Павлу, стеле «Город воинской славы». Среднее значение фоновой мощности амбиетного эквивалента дозы гамма-излучения в указанной области составило 27,90 нЗв/ч.
Для оценки вклада в гамма-фон от памятника В. С. Завойко (рис. 11) было выбрано 6 точек измерения, 4 из них непосредственно вблизи гранитного памятника, а 2 около скамеек, на расстоянии 8 метров от основания памятника. Наибольшее значение дозы зарегистрировано в точке 2, оно составило 114,4 нЗв/ч. Значения дозы возле скамеек снижаются почти до фонового значения, характерного для данной локации (рис. 12).
Рис. 11. Расположение точек измерения гамма-фона у памятника В. С. Завойко
Рис. 12. Измеренные и рассчитанные значения доз и уровня риска по формулам (1) и (2) для памятника В. С. Завойко
Точки измерения амбиетного эквивалента дозы от памятника В. И. Ленину выбирались так, чтобы оценить вклад от гранита разного исполнения. Пьедистал памятника выполнен из трех видов гранита различного состава, это видно визуально (рис. 13). Наибольшее значение мощности дозы представлено в точках 2, 3 (рис. 14) и составляет около 140 нЗв/ч, что превышает фоновое значение данной локации в 4,5 раза. В точке 4, которая представлена гранитом отличающегося состава от гранита точек 2 и 3 также зафиксировано значительное превышение фона (в 3,8 раза). Представленная площадка часто является местом игр детей и сбора молодежи, что нежелательно, особенно для длительного времяпрепровождения.
Образцы серого и красного гранита были взяты для проведения гамма-спектрометрического анализа состава (рис. 15 и 16, табл. 4 и 5).
Рис. 13. Расположение точек измерения гамма-фона у памятника В. И. Ленину
Рис. 14. Измеренные и рассчитанные значения доз и уровня риска по формулам (1) и (2) для памятника В. И. Ленину
8192 ■ 6144 ■ 40Э6 2048 ■ i -А
Л I
V ч | Ч J ............................
о: ^ML__^j]_, (
1 г 500 1000 keV 1 * " 1500
Рис. 15. Гамма-спектр гранита красного цвета (точки 2, 3)
Таблица 4
Результаты анализа гамма-спектра гранита красного цвета (точки 2, 3)
Радиоактивное Нуклид Энергия, Период Активность,
семейство кэВ полураспада Бк
Ac228 911,2 6,15 ч 30 ± 0,9
969,0
Семейство тория Pb212 238,6 10,64 ч 21 ± 1,2
(ТЬ232 ) 583,2
TJ208 510,8 3,05 мин 1160 ± 33,8
860,6
Pb214 351,9 27,06 мин 260 ± 12,5
Семейство радия 295,2
(и238) Bi214 609,3 19,90 мин 484 ± 16,6
1120,3
- K40 1460,8 1,25 г 164± 5,4
Масса образца, г
Удельная активность, Бк/кг
46,05
4,61 ■104 ± 1,52-Ю3
3132 6144 -1
4096 ■ 204 а oJ
v \ I
1 —т—--~--■--------- ---------
500 юао keV 1500
Рис. 16. Гамма-спектр гранита серого цвета (точка 4)
Стела «Город воинской славы» (рис. 17) выполнена из двух видов гранита (коричневого и серого). Было выбрано по 2 точки измерения мощности дозы от каждого вида гранита. Из гистограмм на рис. 18 видно, что оба вида гранита значительно превышают гамма-фон, характерный для центра города. Коричневый гранит в среднем превышает фон в 4,4 раза, а серый - в 9,4 раз. Поэтому длительное нахождение людей на ступеньках данного объекта техносферы является также не желательным.
Таблица 5
Результаты анализа гамма-спектра гранита серого цвета (точка 4)
Радиоактивное Нуклид Энергия, Период Активность,
семейство кэВ полураспада Бк
Ac228 911,2 6,15 ч 16 ± 0,5
969,0
Семейство тория Pb212 238,6 10,64 ч 7 ± 0,4
(ТЬ232) 583,2
TJ208 510,8 3,05 мин 519 ± 17,3
860,6
Pb214 351,9 27,06 мин 150 ± 7,3
Семейство радия 295,2
(и238) Bi214 609,3 19,90 мин 297 ± 10,5
1120,3
- K40 1460,8 1,25 г 154 ± 5,1
Удельная активность, Бк/кг
Масса образца, г
6,25
1,83-105 ± 6,57-103
Образец серого гранита был взят для дальнейшего проведения гамма-спектрометрического анализа с целью определения изотопного состава данного материала (рис. 19 и табл. 6).
Рис. 17. Расположение точек измерения гамма-фона у стелы «Город воинской славы»
Рис. 18. Измеренные и рассчитанные значения доз и уровня риска у стелы «Город воинской славы»
4096 .....^.........
2048 ■
Рис. 19. Гамма-спектр гранита серого цвета (точки 2, 4)
Таблица 6
Результаты анализа гамма-спектра гранита серого цвета (точки 2, 4)
Радиоактивное Нуклид Энергия, Период Активность,
семейство кэВ полураспада Бк
Ac228 911,2 6,15 ч 21 ± 0,6
969,0
Семейство тория Pb212 238,6 10,64 ч 9 ± 0,5
(ТЬ232) 583,2
TJ208 510,8 3,05 мин 784 ± 25,1
860,6
Pb214 351,9 27,06 мин 229 ± 11,0
Семейство радия 295,2
(и238) Bi214 609,3 19,90 мин 450 ± 15,5
1120,3
- K40 1460,8 1,25 г 151± 4,9
Удельная активность, Бк/кг
Масса образца, г
2,25
7,31■ 105 ± 2,56-104
Мощность дозы гамма-излучения от пьедистала памятника святым Петру и Павлу (рис. 20) первышает фоновое значение в 3,8 раза (точка 1), а на расстоянии 50 см от пьедистала (точка 2) мощность дозы снижается до уровня близкого к фоновому значению, поэтому нахождение вблизи памятника не наносит заметного вреда организму человека (рис. 21).
г
<j 12
Рис. 20. Расположение точек измерения гамма-фона у памятника святым Петру и Павлу
■Значение в точке изм ерения
0,35
0,1
■ Фоновое значение ■ Среднемировое значение
■ а
1 2 Номер точки измерения
Рис. 21. Измеренные и рассчитанные значения доз и уровня риска у памятника святым Петру и Павлу
На рис. 22 красными точками обозначены места, в которых проводилось измерение фонового излучения вблизи памятников Николаю Чудотворцу и Чарльзу
Кларку. Оно измерялось около скамеек, которые расположены в 10 м от основания памятника Николаю Чудотворцу и на тротуаре в 10 м от основания памятника Чарльзу Кларку.
Рис. 22. Точки измерения гамма-фона в локации, Николаю Чудотворцу и Чарльзу Кларку
охватывающей памятники
При обследовании мощности дозы гамма-излучения у памятника Николаю Чудотворцу (рис. 23) наибольшее значение зарегистрировано от основания пьедистала памятника (точка 2), оно составило 90,7 нЗв/ч, что в 2,6 раза превышает фоновое значение, полученное в 10 м от основвания памятника.
Рис. 23. Расположение точек измерения гамма-фона у памятника Николаю Чудотворцу
На расстоянии 50 см от основания памятника (точка 3) мощность дозы снижается до фонового значения, поэтому длительное нахождение людей на площади вокруг памятника Николаю Чудотворцу вреда для здоровья не представляет (рис. 24).
Рис. 24. Измеренные и рассчитанные значения доз и уровня риска у памятника Николаю Чудотворцу
Памятник Чарльзу Кларку (рис. 25) выполнен из гранита двух видов - гранит основного монумента (точка 1) и облицовочный гранит (точки 2 и 4), материал пола (точка 3) внешне очень похож на облицовочный гранит, но значение мощности дозы в данной точке почти не отличается от фонового значения в 10 м от памятника, поэтому предположено, что пол выполнен из другого материала.
По результатам измерения (рис. 26) наибольшей мощностью дозы обладает гранит основного монумента (точка 1), она составляет 170 нЗв/ч, что в 4 раза превышает фоновое значение для данной локации.
0.8 0,7 0,6
0,1
■ Значение в точке намерения
■ Фоновое значение Среднемировое значение
|| ||| II |||
2 3
Номер точки измерения
Рис. 26. Измеренные и рассчитанные значения доз и уровня риска у памятника Чарльзу Кларку
Однако длительное пребывание людей у данного памятника маловероятно из-за отсутствия скамеек и малого расстояния от проезжей части, поэтому ущерб организму от памятника Чарльзу Кларку также маловероятен.
При обследовании гамма-фона вблизи монумента славы пограничникам (рис. 27), точка измерения гамма-фона выбрана вблизи скамеек в 20 м от основания монумента, значение мощности дозы доставило 42,3 нЗв/ч.
Рис. 27. Расположение точек измерения гамма-фона у монумента славы пограничникам
Значительное превышение значений мощности дозы над фоновым зарегистрировано в точках 2, 4, 6 и 7 (рис. 28).
1,2 1
я Z 0,8
ъ
s 0:6
й
0:4
0,2
0
■ Значение в точке измерения
■ Фоновое значение Предел дозы для населения
Среднемировое значение
1. I. 1. 1. ■а
3 4 5 6 Номер точки измерения
Рис. 28. Измеренные и рассчитанные значения доз и уровня риска у монумента славы пограничникам
Максимальное значение снято в точке 7 и составляет 117 нЗв/ч, что превышает фоновый показатель в 2,8 раза. На расстоянии в 50 см от основания монумента (точка 8) значение мощности дозы гамма-излучения снижается до фонового показателя.
Заключение
По полученным результатам можно сделать вывод, что большинство выбранных объектов не представляют угрозу организму человека, так как на расстоянии 50 см от данных объектов мощности доз снижаются до фоновых значений. Однако памятник В. И. Ленину и стела «Город воинской славы» окружены ступеньками, которые привлекают людей как место для длительного времяпрепровождения и отдыха, что не желательно, так как данные ступеньки выполнены из тех же материалов с повышенным содержанием природных источников гамма-излучения. В образцах данных материалов в результате гамма-спектрометрического анализа обнаружены дочерние продукты распада ториевого и радиевого радиоактивных семейств. Наибольшей объемной активностью обладает образец гранита серого цвета, взятый со стелы «Город воинской славы» - 7,31-105 ± 2,56-104 Бк/кг.
Необходимо отметить, что стела «Город воинской славы» является популярным местом отдыха горожан и туристов. В летнее время у подножия стелы проводят различные мероприятия, устраивает променады городской оркестр и др., а у подножья памятника В. И. Ленину обычно проводят мероприятия политического характера, митинги, собрания и т.д. Поэтому исходя из проведенного выше анализа, нежелательно находится длительное время у основания памятника В.И. Ленину и стелы «Город воинской славы».
Конкурирующие интересы. Авторы заявляют, что конфликтов интересов в отношении авторства и публикации нет.
Авторский вклад и ответсвенность. Все авторы участвовали в написании статьи и полностью несут ответственность за предоставление окончательной версии статьи в печать. Окончательная версия рукописи была одобрена всеми авторами.
Список литературы/References
1. Голубев Б. П. Дозиметрия и защита от ионизирующих излучений, Учебное пособие. М.: Атом-издат, 1986. [Golubev B. P. Dozimetriya i zashchita ot ioniziruyushchikh izlucheniy, Uchebnoye posobiye. M.: Atomizdat, 1986 (In Russian)].
2. Машкович В. П., Кудрявцева А. В. Защита от ионизирующих излучений, Справочник. М.: Энер-гоатомиздат, 1995.496 с. [Mashkovich V. P., Kudryavtseva A. V. Zashchita ot ioniziruyushchikh izlucheniy, Spravochnik. M.: Energoatomizdat, 1995.496 с. (In Russian)]
3. Иванов В. И. Курс дозиметрии, Учебник для вузов. М.:: Энергоатомиздат, 1988.400 с. [Ivanov V.I. Kurs dozimetrii, Uchebnik dlya vuzov. M.: Energoatomizdat, 1988.400 с. (In Russian)]
4. Яковлев Г. А., Зулу М. Ч. Искажение радиационного фона городской среды вследствие агрессивного влияния техносферы. 2 этап: парки и зоны отдыха//Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки, 2020. Т. 33, №4, С. 231 - 238. [Yakovlev G.A., Zulu M. CH. Iskazheniye radiatsionnogo fona gorodskoy sredy vsledstviye agressivnogo vliyaniya tekhnosfery. 2 etap: parki i zony otdykha// Vestnik KRAUNTS. Fiz.-mat. nauki, 2020. Т.33, №4, С. 231 - 238 (In Russian)].
5. Бушуев А. В. Методы измерения ядерных материалов, Учебное пособие. М.: МИФИ, 2007. [Bushuyev A.V. Metody izmereniya yadernykh materialov, Uchebnoye posobiye. M.: MIFI, 2007 (In Russian)].
6. Бойко В. И., Силаев М. Е. Методы и приборы для измерения ядерных и других радиоактивных материалов, Учебное пособие. М.: МНТЦ «Ответственная наука», 2011. [Boyko V. I., Silayev M.Ye. Metody i pribory dlya izmereniya yadernykh i drugikh radioaktivnykh materialov, Uchebnoye posobiye. M.: MNTTS «Otvetstvennaya nauka», 2011 (In Russian)].
7. Яковлева В. С. Инструментальные методы радиационных измерений, Учебное пособие. Томск: ТПУ, 2010. [Yakovleva V. S. Instrumental'nyye metody radiatsionnykh izmereniy, Uchebnoye posobiye. Tomsk: TPU, 2010 (In Russian)].
8. Яковлева В. С. Методы измерения плотности потока радона и торона с поверхности пористых материалов, Учебное пособие. Томск: ТПУ, 2011. [Yakovleva V. S. Metody izmereniya plotnosti potoka radona i torona s poverkhnosti poristykh materialov, Uchebnoye posobiye. Tomsk: TPU, 2011 (In Russian)].
9. Пластиковые сцинтилляторы, [Электронный ресурс]. URL: https://azimp.ru/catalogue/scintillator/35/ (дата обращения 15.04.21). [ Plastikovyye stsintillyatory, [Elektronnyy resurs]. URL: https://azimp.ru/catalogue/scintillator/35/ (data obrashcheniya 15.04.21) (In
Russian)].
10. Фотоэлектронные умножители. Сцинтилляторы. Фотоэлементы, [Электронный ресурс]. URL: https://istok2.com/catalog/11/ (дата обращения 15.04.21). [ Fotoelektronnyye umnozhiteli. Stsintillyatory. Fotoelementy, [Elektronnyy resurs]. URL: https://istok2.com/catalog/11/ (data obrashcheniya 15.04.21) (In Russian)].
11. High voltage power supply for PMT or ionization chamber. Datasheet, [Electronic resource]. URL: https://scintillators.ru/index_en_products.html (date of treatment 20.05.21).
12. Жидкокристаллический дисплей и Arduino, [Электронный ресурс]. URL: https://arduino-diy.com/ (дата обращения 20.05.21). [ Zhidkokristallicheskiy displey i Arduino, [Elektronnyy resurs]. URL: https://arduino-diy.com/ (data obrashcheniya 20.05.21) (In Russian)].
13. Нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009, Санитарные нормы и правила СанПиН 2.6.1.2523-09, утвержденные постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 7 июля 2009 года № 47. [ Normy radiatsionnoy bezopasnosti NRB-99/2009, Sanitarnyye normy i pravila SanPiN 2.6.1.2523-09, utverzhdennyye postanovleniyem Glavnogo gosu-darstvennogo sanitarnogo vracha Rossiyskoy Federatsii ot 7 iyulya 2009 goda No 47 (In Russian)].
14. Taskin H., Karavus M., Ay P., Topuzoglu A., Hidiroglu S., Karahan G., Radionuclide concentrations in soil and lifetime cancer risk due to gamma radioactivity in Kirklareli, Turkey//Journal of Environmental Radioactivity,2009. vol. 100, no. 1, pp. 49 - 53.
Vestnik KRAUNC. Fiz.-Mat. Nauki. 2021. vol. 37. no. 4. P. 183-202. TSSN 2079-6641
MSC 81V35 Research Article
Investigation of gamma background in parks and recreation areas of the city of Petropavlovsk-Kamchatsky
Z. I. Sidorov1, R. I. Parovik2, A. V. Vukolov1, V. S. Yakovleva1
1 National Research Tomsk State University, Tomsk, Lenin ave. 36, 634050, Russia
2 Vitus Bering Kamchatka State University, Petropavlovsk-Kamchatskiy, str. Pogranichnaya 4, 683032, Russia
E-mail: zaxsid70@yandex.ru
The work is devoted to the study of the gamma background in the urban environment of Petropavlovsk-Kamchatsky (Kamchatka Territory), namely in parks and recreation areas. Measurements of the absorbed dose rate were carried out on a scintillation organic dosimeter developed by the team of the Tomsk Polytechnic University (TPU), which is a more budgetary analogue of the BDKG-01. Tn order to calculate the correction factor for converting the dosimeter readings from impulses/s to nSv/h, a number of calibration measurements were carried out with point sources of gamma radiation - 60Co and 137 Cs. The developed dosimeter carried out measurements with a duration of at least 5 minutes in various districts of the city of Petropavlovsk-Kamchatsky, special attention was paid to the study of technosphere objects made of materials that are natural sources of increased gamma radiation. Studies have shown that the monument to V. T. Lenin and the stele « City of Military Glory » in the center of the city of Petropavlovsk-Kamchatsky contain granites at their base, which give an overestimated gamma background.
Keywords: gamma background, dosimeter, spectrometry, average annual effective dose, monuments of Petropavlovsk-Kamchatsky.
DOT: 10.26117/2079-6641-2021-37-4-183-202
Original article submitted: 04.11.2021 Revision submitted: 14.12.2021
For citation. Sidorov Z. T., Parovik R. T., Vukolov A. V., Yakovleva V. S. Investigation of gamma background in parks and recreation areas of the city of Petropavlovsk-Kamchatsky. Vestnik KRAUNC. Fiz.-mat. nauki. 2021,37: 4,183-202. DOT: 10.26117/2079-6641-2021-37-4-183-202
Competing interests. The authors declare that there are no conflicts of interest regarding authorship and publication.
Contribution and Responsibility. All authors contributed to this article. Authors are solely responsible for providing the final version of the article in print. The final version of the manuscript was approved by all authors.
The content is published under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International License (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.ru)
© Sidorov Z.T., et al., 2021 Funding. This work was financially supported by the Tomsk Polytechnic University.
