CC BY
70
Средние дозы облучения жителей юга Украины, обусловленные аварией на ЧАЭС
Григорьева Л.И.
Черноморский государственный университет им. Петра Могилы, Николаев, Украина
В статье приведены результаты ретроспективного определения средних индивидуальных доз облучения жителей южных районов Украины от радионуклидов аварийно-чернобыльского выброса. Работа выполнена по данным радиометрических, спектрометрических исследований и дозиметрических анализов на территории Николаевской, Одесской, Кировоградской областей и АР Крым, проведённых Николаевской научно-исследовательской лабораторией «Ларани» в 1986 г. и в последующие годы.
Ключевые слова: реконструкция, ингаляционное и пероральное поступление 13Ч, радиоизотопов цезия (137Cs, 1 4Cs), инертных радиоактивных газов (85mKr, 33mXe), 106Ru, 103Ru, 141Ce, 144Ce, 95mNb, 132Te, 140Ln, эффективная доза.
Введение
В результате чернобыльской аварии произошло беспрецедентное облучение населения Белоруссии, России и Украины. В Украине наибольшие последствия аварии имели районы, которые подверглись влиянию западного, а также южного и восточного радиоактивного следа [1, 7]. Южный след радиоактивного облака обусловил загрязнение Кировоградской, Одесской, Николаевской областей и АР Крым; плотность содержания 137Cs в почве достигала 100 кБкм-2. При этом масштабное изучение последствий чернобыльской катастрофы проводилось, в основном, в центральных и западных областях Украины.
Радионуклидное загрязнение южных и восточных районов Украины изучалось намного меньше, что, по мнению многих учёных, не даёт возможности осуществления полной оценки послеаварийной радиационной ситуации на территории Украины [1]. Отсутствие достоверных данных о радиационной обстановке на юге Украины не позволяет также определить дозу облучения для населения в первые дни после аварии и в последующие годы. Поэтому ретроспективное воссоздание доз облучения населения, которое проживало во время аварии в южных районах Украины, будет способствовать решению этой проблемы.
По результатам масштабных радиационно-гигиенических и радиоэкологических исследований на территориях Николаевской, Одесской, Кировоградской областей и АР Крым, выполненных Николаевской научно-исследовательской лабораторией «Ларани» в 1986 г. и в последующие годы, предпринята попытка воссоздания доз облучения населения региона в первые послеаварийные месяцы, а также уровней хронического облучения людей, проживающих на территориях с локальным радиоактивным загрязнением. Учитывали и то, что южные районы Украины подверглись радиоактивному влиянию не только непосредственно от аварийных выбросов в апреле-мае 1986 г., но и на протяжении следующих лет - в результате ветрового переноса 137Cs, 90Sr из загрязнённых территорий, через их сток с водами по Днепровскому каскаду [4, 5].
Григорьева Л.И. - д.б.н., доцент, зав. кафедрой биологии и экологической безопасности. Черноморский государственный университет им. Петра Могилы.
Контакты: 54058, Украина, Николаев, ул. 68 Десантников, 10. Тел.: +38 (0512) 46-54-95; e-mail: [email protected].
Материалы и методы исследований
Радиационная нагрузка на человека, полученная перорально, была определена:
1) по результатам ретроспективного воссоздания содержания радионуклидов в объектах окружающей среды в первый послеаварийный год и реконструкции ингаляционного поступления 1311, перорального поступления 1311, радиоизотопов цезия (137Сэ, 134Сэ), инертных радиоактивных газов (85тКг, 133тХе), 106Яи, 103Яи, 141Се, 144Се, 95тЫЬ, 132Те, 1401_п, осуществлённой по данным радиометрических и дозиметрических исследований на территориях Кировоградской, Херсонской, Одесской, Николаевской областей и АР Крым в апреле-августе 1986 г., проведённых Николаевской научно-исследовательской лабораторией «Ларани»;
2) по результатам ретроспективного воссоздания содержания радионуклидов в объектах окружающей среды южного региона за 1987-1999 гг. При этом в северо-западных районах Николаевской области в 1987-1999 гг. были использованы результаты радиометрии проб почвы, молока, картофеля, травяной растительности, культурных растений (кукуруза, люцерна), потребляемых молочным скотом. По результатам этих исследований реконструированы средние индивидуальные дозы облучения людей в послеаварийные годы.
Определение эффективной дозы внутреннего облучения человека осуществляли по математическим моделям и дозовым коэффициентам, рекомендованным Международной комиссией по радиологической защите [8-13].
Подготовка проб воды и продуктов (молоко, мясо, хлеб, овощи) для радиохимического анализа и гамма-спектрометрии осуществлялась по утверждённым методикам. Содержание 90Бг в пробах определяли радиохимическим методом. Измерения гамма-излучающих радионуклидов осуществлено с помощью спектрометров АМА-03Ф, АИ-1024-95 и БВБ-30-50М с полупроводниковыми детекторами ДГДК-125В, -175 и -180. Минимально-детектированная активность 137Сэ составляла 1 Бккг-1, остальных гамма-излучающих радионуклидов - 1-3 Бккг-1 при экспозиции 18000 с. Радиометрию 90Бг выполняли на установке УМФ-1500 путем определения изотопа 90Бг по равновесному содержанию дочернего 90У, минимально детектированная активность 90Бг составляла 4 Бккг-1 при экспозиции 1000 сек. Погрешность измерений при радиометрии 90Бг, 137Сэ и других радионуклидов составляла 5-15 %.
Результаты и их обсуждение Ретроспективное воссоздание радиационной ситуации в 1986 г.
Получение объективной информации о радиационных нагрузках невозможно без полного воссоздания радиационной обстановки в первые дни после аварии. В этом вопросе первостепенной задачей выступает изучение и анализ состава и форм радиоактивных выпадений из радиоактивного облака; ретроспективный анализ содержания радионуклидов в воздухе в местах пребывания людей и т.д.
Ретроспективный анализ гамма-спектрометрических исследований проб атмосферного воздуха, выполненных Николаевской научно-исследовательской лабораторией «Ларани» в
1986 г. [2], показал, что в первые дни мая в воздухе над территорией региона присутствовали радиоактивные вещества: 1311, радиоизотопы цезия (137Сэ, 134Сэ), инертные радиоактивные газы (85тКг, 133тХе), а также 103Яи, 106Яи, 141 Се, 144Се, 124Эи, 95тЫЬ, 132Те, 1401_п.
По результатам гамма-спектрометрических исследований проб атмосферного воздуха из разных населённых пунктов распространение этих радиоактивных веществ в регионе характеризовалось постепенным снижениям активности от севера на юг: наибольшие уровни содержания радионуклидов в воздухе наблюдались в Кировограде, Первомайске, поселке городского типа Арбузинка (Николаевская область); меньшие, приблизительно в 1,5-2 раза, в Николаеве, Одессе. Так, в последних числах апреля 1986 г. в приземном слое атмосферного воздуха над территорией Кировограда, Первомайска Николаевской области содержание 1311 составляло 15±5 Бк-м-3, 85тКг - 15±2 Бк-м-3, 133тХе - 20±3 Бк-м-3, содержание радиоизотопов цезия (137Сэ и 134Сэ) находилось в рамках 10-18 Бк-м-3, содержание 141Се составляло 20±5 Бк-м-3, 144Се -25±5 Бк-м-3. В начале мая такие уровни были зарегистрированы в Вознесенске Николаевской области, Николаеве и Одессе.
Содержание этих радионуклидов в приземном слое атмосферного воздуха росло в последних числах апреля, а на протяжении первой декады мая постепенно снижалось. Максимальное содержание радиоактивного йода в воздухе (3-4 мая) составляло 95 Бк-м-3 в Первомайске, 60 Бк-м-3 - в Николаеве. В дальнейшем содержание 1311 в воздухе постепенно снижалось: 5 мая оно не превышало предельно допустимой концентрации в воздухе (5,55 Бк-м-3), а после 10 мая снизилось до доаварийных величин. Результаты аппроксимации данных содержания 1311 в воздухе этих населённых пунктов приведены на рисунке 1.
70
0 4 8 12
количество суток после 26.04.1986 г.
1311 в воздухе г. Первомайска
\ 1311
в воздухе пгт. Арбузинка 1311 в воздухе г.Вознесенска 1311 в воздухе г. Николаева
16
Рис. 1. Динамика I в воздухе населённых пунктов на протяжении апреля-мая 1986 г.
После 30 апреля в воздухе наблюдали также повышения концентраций инертных радиоактивных газов (85тКг, 133тХе): с 12-13 Бк-м-3 (1 мая) до 50-60 Бк-м-3 (3 мая). В дальнейшем эти радиоактивные газы перестали регистрироваться в воздухе. Динамика содержания радиоизотопов цезия в воздухе была идентична динамике 1311, 85тКг, 133тХе: в первых числах мая происхо-
137 134 3 3
дило повышение Сэ и Сэ в воздухе, максимум (~ 25 Бк-м' - в Первомайске, ~ 13 Бк-м' -в Николаеве) пришёлся на 3 мая, после чего наблюдалось постепенное снижение содержания радиоизотопов цезия в воздухе.
Присутствие указанных радионуклидов в воздухе в первые дни после аварии на Чернобыльской АЭС привело к повышению суммарной радиоактивности приземного слоя атмосферного воздуха над территорией Кировограда, Первомайска, Вознесенска и Николаева, от 10-15 Бк-м-3 (30 апреля) до 130-200 Бк-м-3 (3 мая). Больше 50 % этой радиоактивности обусловлено содержанием 1311 и почти 40 % - инертных радиоактивных газов (85тКг, 133тХе).
Ретроспективный анализ результатов измерений мощности экспозиционной дозы (МЭД) на местности свидетельствовал, что динамика МЭД на протяжении апреля-мая 1986 г. была аналогичной динамике распространения аварийно-радиационного загрязнения воздуха. С помощью корреляционно-регрессионного анализа установлена линейная связь (Я2=0,93) между содержанием 1311 в воздухе (городов Кировоград, Николаев, Первомайск, Вознесенск) и уровнем мощности экспозиционной дозы (рис. 2).
1311 в воздухе, Бкм-3
Рис. 2. Взаимосвязь между содержанием 1311 в воздухе (С131 /) и мощностью экспозиционной
дозы в Николаевской области в мае 1986 г.
Уровень МЭД, соответствующий предельно допустимой концентрации 1311 в воздухе (5,55 Бк-м'3), составлял 250 мкР-час-1.
Данные ретроспективного восстановления радиационной ситуации в 1986 г. свидетельствуют, что поверхностная активность «чернобыльских» радионуклидов в почве составляла: по 144Се - 10-50 кБк-м-2, по 141Се - 2-24 кБк-м-2, по 90Эг - 2-3 кБк-м-2, по 137Сэ - 4-30 кБк-м-2,
по 103Ru - 2-20 кБк-м-2, 106Ru - 10-35 кБк-м-2; содержание радионуклидов в травяной растительности: 144Се - 100-140 Бк-кг-1, 141Се - 300-350 Бк-кг-1, 90Sr - 100-120 Бк-кг-1, 137Сэ - 30-70 Бк-кг-1, 103Ru - 80-140 Бк-кг-1, 106Ru - 100-200 Бк-кг-1.
Ретроспективный анализ данных гамма-спектрометрии проб молока из индивидуальных и коллективных хозяйств 36 сёл Николаевской области в 1986 г. свидетельствовал, что по состоянию на конец мая в 1986 г. в пробах молока было зарегистрировано содержание радионуклидов: 131I, 133mXe, 95mNb, 140La, 103Ru, 106Ru, 141Се, 144Се, 132Te, 137Cs, 134Cs; средневзвешенные по районам Николаевской области величины их содержания в молоке составляли: 131I - 3000±200, 133mXe - 200±150 , 95mNb - 300±150, 140La - 160±30 Бк-л-1, 103Ru - 100±20 Бк-л-1, 106Ru - 200±30 Бк-л-1, 141Се - 85±12 Бк-л-1, 144Се - 115±20 Бк-л-1, 132Te - 100±120 Бк-л-1, 137Cs - 10±2 Бк-л-1, 134Cs
- 6±2 Бк-л-1. Основным дозоформирующим радионуклидом по молочному пути поступления в первый послеаварийный год был 131I.
Ретроспективный анализ данных радиометрии проб питьевой воды в городе Николаеве, источником которой является днепровская вода (через водопровод р. Днепр - Октябрьское водохранилище) свидетельствовал, что в течение мая-августа 1986 г. в воде регистрировались 95mNb, 103Ru, 106Ru, 141Се, 144Се, 137Cs, 134Cs, 90Sr, 131I. Инертных радиоактивных газов в водопроводной воде зафиксировано не было.
Динамика содержания этих радионуклидов в воде из водовода Днепр - Октябрьское водохранилище за 1986 г. отображена на рисунке 3. Как видно из рисунка, динамика 95mNb, 103Ru, 137Cs, 90Sr, 141Се, 144Се в питьевой воде носила сложный характер и имела существенные отличия.
С помощью тренд-анализа установлены линии тренда динамики этих радионуклидов в воде из водовода Днепр - Николаев: Cirn^t) = 3,5e_0,03f - тренд 95Nb; C^Rj t) = 12e_0,04t
- тренд 103Ru; C^Rjt) = 54J5e~°’04t - тренд 106Ru; Cft^t) = 210e~°’03t - тренд 144Ce;
6
Cdrink/f\ 7Ca~0,04t 141^ /-drinkл c--0,04t 137n_. /-drink
i4iCe(t) = 76e - тренд Ce; Ci37Cs(t) = 15e - тренд Cs; C90Sr(t) = ^Sjt -
i=0
90о r*.drink rt\ ndrink „. ^drink „. Cdrink » Cdrink (tj Cdrink (tj
тренд Sr, где: C95mNb(t) , C103 Ru(t), C106 Ru(t) , C144 Ce(t) , C141 Ce ( t), C137 Cs(t) ,
Cdrink /t\ s^drink ft\ „ 95k
134 Cs't), C 90 Sr (t ) - функции изменения во времени содержания в питьевой воде Nb,
103Ru, 103Ru, 144Ce, 141Ce, 137Cs, 90Sr, соответственно, a - константы аппроксимации: ao=1,1; a,=-1,3; a*=0,6; a^-0,1; a4=8,9-10-3; aj=-4,0-10-4; a6=6,0-10-6.
Функциональный вид линий тренда обусловлен динамикой содержания 95mNb, 103Ru, 106Ru 141Се, 144Се, 134Cs и 137Cs в питьевой воде. Максимальные концентрации 95mNb (около 15 Бк-л-1), 106Ru (около 40 Бк-л-1), 137Cs (около 700 Бк-л-1) и других радионуклидов наблюдали в мае. В течение следующих месяцев регистрировали их снижение: при стремительном (на 1-2 порядка от максимальных величин) спаде в июне (для 137Cs спад на 2 порядка регистрировался уже в се-
редине мая) и медленным спадом в течение остальных месяцев. Для 90Эг такого спада не наблюдали, его содержание колебалось около 0,1 -0,2 Бкл-1, а максимум (около 1 Бкл-1) наблюдали в середине июля.
А
1986 г. Б
02.05. 15.05. 31.05. 18.06. 30.06. 31.07. 31.08.
1986 г.
май-декабрь 1986 г.
Рис. 3. Динамика содержания 95ЫЬ, 103Яы, 106Яы (А), 134Сэ, 137Сэ, 141Се, 144Се (Б), 90Эг (В) в питьевой воде из водовода Днепр-Николаев.
Ретроспективное воссоздание средних индивидуальных доз облучения человека за 1986 г.
По результатам измерений мощности экспозиционной дозы доза внешнего облучения человека составляла 0,25±0,05 мЗв.
По результатам измерения содержания 1311 в воздухе населённых пунктов региона за двухнедельный период (конец апреля - середина мая) в 1986 г. (рис. 1) суточная эффективная доза от ингаляционного поступления 1311 человеку изменялась в этот двухнедельный период, в среднем по региону, от 1-1,5 мкЗв ■ сут-1 до 7 мкЗв ■ сут-1.
По результатам аппроксимации динамики полиномом 6 степени (при Яг=0,81):
Е\Г - £ 1 ^а1^6 + а2?5 + 33?4 + а4^3 + 5 + 36?6 )№ , (1)
131/,1986 -1
где а1=-5■ 10-8, аг=110-6, а= 10-5, а4=-0,0002, а^-0,0001 - константы аппроксимации, полная эффективная доза от ингаляционного поступления 1311 человеку за этот двухнедельный срок
(Е {3^,^1986) составила 0,02±0,005 мЗв, а от смеси радионуклидов, присутствующих в воздухе в 1986 г., эффективная доза ЕСН.аП,1986 составила 0,026±0,005 мЗв.
Эквивалентная доза облучения щитовидной железы составляла 6,6 мЗв.
Определение годового поступления человеку «аварийно-чернобыльских» радионуклидов
(/'—сНет,1986 ) осуществлено двумя способами:
- по двухкамерной модели переноса радионуклидов человеку (молоко - человек), исходя из данных содержания радионуклидов в молоке:
'&.ПП86 - К""-/о"СТ"к( 0 )-е-Ь >'СП, (2)
где Ут1"к - объём потребления молока человеком за время Ь присутствия радионуклида і в
С/,т/1к .
(0) - удельная активность радионуклида / в молоке по состоянию на
01.06.1986 г., Бк л-1;
- по трёхкамерной модели переноса радионуклидов к человеку (почва (растительность) -молоко - человек), используя коэффициенты перехода радионуклидов в системе почва (кормовые растения) - молоко [2]:
/п9 = итИк ^ (*/ г _ к + ■ и*ее№ ■ к 1 ■ е~л1*1 ^
'I-сИегп,1986 % ^ г Р'1 Л к/,1 + С/,! и к/,21 е , (3)
где р1 ! - поверхностная активность радионуклида I в почве пастбищ молочного скота в насе-
• I- -2 /-\feed
лённом пункте ], Бк м ; С/ ^ - удельная активность радионуклида / в кормовых травах из па-
стбищ молочного скота в населённом пункте / Бк кг-1; кц - коэффициент накопления «выпа-
дения из атмосферы - содержание в продуктах питания» (молоко) для корневого пути загрязнения растений, м2 ■ л-1 [8]; ¡<¡2 - коэффициент накопления «содержание в суточном рационе молочного скота - содержание в продуктах питания» (молоко) для стебельного пути загрязнения растений, Бкл-1/Бк сут-1 [8]; Vfeed - суточный объём потребления кормовых трав молочным скотом, кг/сут (принято, что животное потребляет 70 кг корма в сутки [10]).
За период присутствия радионуклида ¡ в молоке принято время, отвечающее 10T./2 определённого радионуклиду ¡: для 137Cs - за год.
Результаты определения /¡¡-Cftem,1986 использованы при вычислении эффективной дозы cing( milk)
Ej-chern,1986 двумя способами для двух возрастных групп: взрослого человека и детей воз-
растом 10 лет. Результаты этого вычисления показали близкие величины (табл. 1).
Таблица 1
£¡ng( mUk )
¡-chern,1986 от поступления радионуклидов с молоком в первый послеаварийный год
p¡ng( mUk ) p¡ng(m¡lk)
Радионуклид E¡- chern,1986 E¡ -chern,1986
для взрослых, Зв для детей возрастом 10 лет, Зв
131 | (1,03±0,12)-10"4 (1,36±0,12)-10"4
140La (3,70±0,78)И0"8 (4,87±1,12)10-8
103Ru (2,55±0,33)-10"6 (3,36±0,14)И0‘6
106Ru (5,35±0,32)И0"6 (6,24±0,17)-10"6
141Ce (1,60±0,15)10"6 (2,10±0,18)10-6
144Ce (3,25±0,17)И0"6 (4,20±0,15)10‘6
132Te (8,55±1,25) 10"8 (1,12±0,12)10-7
137Cs (3,07±0,12)И0"5 (3,71 ±0,18)10"5
134Cs (1,37±0,10)10-5 (1,84±0,14)10-5
90Sr (1,07±0,10)10-6 (1,70±0,14)ю_6
Интегральная величина эффективной дозы от поступления смеси радионуклидов ( I,
133т^л 95m ми 140i _ 103п,, 106п,. 141^_ 144^_ 132^_ 134^_ 137/-\_\ ..-.г.,-.,,-... нпол <- пп^
Xe, Nb, La, Ru, Ru, Се, Се, Te, Cs, Cs) с молоком в 1986 г. для взрослого
£¡ng( mUk )
chern,1986 ) составила около 0,1 мЗв, для детей
(10 лет) - около 0,2 мЗв. Основной вклад приходился на 131I, радиоизотопы церия и рутения.
При определении эффективной дозы внутреннего облучения человека от присутствующих в питьевой воде 95mNb, 103Ru, 106Ru, 137Cs, 134Cs, 141Ce, 144Ce, 90Sr ( Е^^ет7,1986 ) величину поступления радионуклидов человеку при потреблении питьевой воды за 1986 г.
dnnk
(h-chern,1986) вычислено с применением трендов (рис. 3), а объём потребления человеком
\/drink , 13,
питьевой воды Vfi вычислен за время, соответствующее 10T/ радионуклида / (для Cs,
90Sr - за год):
dr¡nk _ dnnk Гt¡ndrmk,t^,^t
Ч-chern,1986 - Vfj J0 C¡ (t)dt. (4)
Результаты расчёта представлены в таблице 2.
Таблица 2
£¡ng( mUk )
i-chern,1986 от поступления радионуклидов с молоком в первый послеаварийный год
Радионуклид p¡ng( mUk ) El- chern,1986 для взрослых, Зв p¡ng( mUk ) El - chern,1986 для детей возрастом 10 лет, Зв
95Nb (1,56±0,10)-10"/ (0,90±0,10)10-7
103Ru (1,15±0,10)10"6 (0,82±0,08)10‘6
106Ru (6,10±0,16)-10‘6 (4,92±0,21)-10"6
141Ce (0,95±0,10)-10"6 (0,62±0,06)10"6
144Ce (5,89±0,16)10'6 (3,67±0,31)10'6
137Cs (5,32±0,05)10‘6 (3,79±0,03)10‘6
134Cs (2,42±0,25)-10"6 (1,19±0,13)-10"6
90Sr (6,95±0,06)10-7 (4,95±0,04)-10"7
Эффективная доза от всей смеси «аварийно-чернобыльских» радионуклидов, присутствующих в питьевой воде из водовода р. Днепр - Октябрьское водохранилище, за 1986 г. составила (23,9±2,1)10-6 Зв для взрослых; (15,6±1,5)'10-6 Зв - для детей.
Обобщая полученные результаты можно констатировать, что интегральная величина эффективной дозы внешнего и внутреннего облучения человека от всех имеющихся радионуклидов в первый послеаварийный год ЕсЬегп,1986, составила 0,62±0,16 мЗв.
Ретроспективное воссоздание радиационной ситуации в отдаленный послеаварийный период
По данным радиометрических исследований почвы в Николаевской области, выполненных НИЛ «Ларани» [2, 6] и другими исследователями [3], до аварии на ЧАЭС поверхностная
137 2 90 2
активность Сэ в почве не превышала 1 -2 кБк м' , Бг - 2 кБк м' .
Результаты радиометрии почв Одесской, Херсонской, Николаевской, Кировоградской областей, АР Крыма, проведённых НИЛ «Ларани» летом 1986 г. и осенью 1987 г. [2, 6], показали, что чернобыльский выброс прошёл по территории юга Украины вкось: с северо-востока на юго-запад. В большей степени через «воздушный» путь были загрязнены северо-западные районы Кировоградской, Одесской и Николаевской областей; южные районы Одесской области, Херсонская область и АР Крым почти не были им затронуты.
В послеаварийные годы естественные процессы (ветровой перенос, смыв за счёт осадков) внесли определённые изменения в радиоактивное состояние почв. Наряду с этим исследования, проведённые в 1986-1990 гг. разными научными учреждениями, зафиксировали, что на территории северо-западных районов появились участки с повышенными уровнями 137Сэ и 90Бг. Содержание 137Сэ на таких участках в 1992 г. увеличилось в 5-10 раз, причем, по результа-
там исследований, выполненных в 1992 г. НИЛ «Ларани», в 86 % образцах почвы с этих участков содержание 137Сэ находилось в пределах 4-37 кБк- м-2; 12 % - в пределах 38-74 кБк- м-2; 1 % - в пределах 75-150 кБк- м-2 [3, 6]. При этом указанные участки используются для выпаса домашнего молочного скота, и где, преимущественно, находятся подземные источники питьевой воды.
Ретроспективный анализ данных гамма-спектрометрических и радиохимических исследований в 1992-1994, 1996, 1999 гг. [6] проб почвы, травяной растительности, молока и картофеля, из хозяйств северо-западных районов населённых пунктов, подвергнувшихся радиационному загрязнению после чернобыльской аварии, позволил оценить радиационную ситуацию в динамике. По результатам радиометрии проб почвы с пастбищ молочного скота в 1993 г. имели место колебания плотности радионуклидного загрязнения пастбищ от 5 до 10 раз: по 90Эг - от
0,4 до 4,0 кБк- м-2, по 137Сэ - от 5 до 37 кБк- м-2.
Исследования травяного покрова пастбищ, представленного многолетними травами, показали, что содержание 90Эг и 137Сэ в разнотравье находилось в пределах от 1 до 16 Бк- кг-1. Этот широкий диапазон содержимого радионуклидов в пастбищных травах объяснялся соответствующим широким интервалом содержания радионуклидов в подстилающей почве. Содержимое радионуклидов в зелёной массе кукурузы, люцерны, которые также используются в качестве корма для молочного скота, не превышал 2-3 Бк- кг-1. На протяжении последующих лет состоялось снижение содержания радионуклидов как в почве, так и в травяном покрове. Сравнение полученных результатов содержания 137Сэ в разнотравье и в окультуренных кормовых травах свидетельствовало, что содержание радионуклида в пастбищных травах в начале 90-х годов было в 5-10 раз выше, чем в доаварийный период. При этом снижение со временем содержания радионуклида в травах происходило очень медленно. Эта разница между содержанием радионуклидов в разнотравье и в зелёной массе кормовых растений демонстрирует тот факт, что растения, выращенные на окультуренных землях, характеризовались значительно меньшим содержанием радионуклидов, чем растения, которые росли на склонах балок, холмов, оврагов (мест интенсивного выпаса молочного скота).
Это соответствующим образом повлияло на радионуклидное загрязнение молока. Если в первые месяцы после аварии основной вклад в суммарную радиоактивность молока вносил 1311, то с июля в 1986 г. и до настоящего времени главными дозосоставляющими радионуклидами
137^ч 90о 90\/
выступали Сэ и Бг+ У.
Ретроспективное воссоздание средних индивидуальных доз облучения в послеаварийный период
Определение эффективной дозы внутреннего облучения человека от поступления 90Бґ и 137Сэ с молоком в послеаварийные годы (Е1(^1т'1к)) осуществлено двумя способами:
- по данным радиационно-гигиенических исследований содержания радионуклидов в молоке из индивидуальных и коллективных хозяйств;
— по данным радиоэкологических исследований составляющих цепи переноса радионуклидов к человеку (почва - кормовые травы - молоко - человек) в 1992, 1993, 1996, 1999 гг. в северо-западных районах.
При оценке доз по первому способу использованы результаты радиационно-
гигиенического мониторинга содержания радионуклидов в молоке из загрязнённых территорий Николаевской области [6]. В результате показано, что годовая эффективная доза внутреннего облучения человека при поступлении чернобыльских радионуклидов с молоком в 1993 г. составляла:
по 90Бг (Е9Пд(т11к) ) - от 0,2 до 0,4 мкЗв ■ год-1;
' 90 ЭГ - сПет'
по 137Сэ (Е'137д(т'1к) ) - от 2 до 10 мкЗв ■ год-1.
у 137 Се - Мет1 м м
При оценке доз по второму способу использованы результаты исследований содержания
90Бг, 137Сэ в почве и кормовых травах. По результатам «молочная» доза от 137Сэ (Е '13д(!п11к1 )
Со—спет
колебалась в пределах от 5 до 13 мкЗв ■ год-1. Некоторые расхождения между этими результатами и результатами радиационно-гигиенических исследований могут быть обусловлены отсутствием учёта фактического времени кормления скота на пастбищах и в стойле, отличающегося для отдельных коллективных хозяйств.
Результаты определения радиационной нагрузки от поступления к человеку «аварийночернобыльских» 137Сэ, 90Бг по «молочной» цепи в последующие (1996-1999) годы свидетельствовали о наличии тенденции к уменьшению со временем эффективной дозы облучения человека. В 1999 г. максимальные величины не превышали 7 мкЗв ■ год-1. На основании этих результатов определён тренд динамики радиационной нагрузки на человека, проживающего в северозападных районах:
Етд(тПк) (г) _ Етд(тПк) е—а■ г
137 Сж — сПегп[1) 137 Сж — сПегп,1986 е , (5)
(о=0,1-ъ0,3), (Р<0,05).
Полученные результаты позволяют определить ожидаемую дозовую нагрузку на человека от «аварийно-чернобыльских» 137Сэ и 90Бг.
Заключение
1. Реконструированы средние индивидуальные дозы облучения от «аварийночернобыльских» радионуклидов 1311, радиоизотопов цезия (137Сэ, 134Сэ), инертных радиоактивных газов (85тКг, 133тХе), а также 103Яы, 106Яы, 141Се, 144Се, 95тЫЬ, 132Те, 1401_п, 90Бг для жителей населённых пунктов южных районов Украины за 1986 г.:
— эффективная доза внешнего облучения составила 0,25±0,05 мЗв;
— эффективная доза от ингаляционного поступления этих радионуклидов составила 0,02±0,005 мЗв, основной вклад приходится на 1311;
— эффективная доза от поступления смеси радионуклидов человеку по «молочной» цепи составила, в среднем, 0,14±0,02 мЗв для взрослого населения, 0,20±0,03 мЗв - для детей 10 лет. Основной вклад в эти уровни облучения дали 1311, радиоизотопы церия, рутения и цезия;
— эффективная доза от поступления радионуклидов по «питьевой» цепочке составила, в среднем, 23,9±2,1 мЗв для взрослого населения, 15,5±1,5 мЗв - для детей;
— полная доза внешнего и внутреннего облучения человека за 1986 г. составила 0,62±0,16 мЗв.
2. Главным дозоформирующим радионуклидом в послеаварийные годы (1987-2004 гг.) был 137Сэ. Для территорий населённых пунктов, загрязнённых «аварийно-чернобыльским» 137Сэ, получен тренд изменения радиационной нагрузки от 137Сэ по «молочной» цепочке.
Литература
1. Іванов Є.А. Радіоекологічні дослідження. Львів: Видавничий центр ЛНУ імені Івана Франка, 2004. 149 с.
2. Картирование территории Николаевской области по суммарной дозовой нагрузке на население
//Отчет о НИР (промеж.): Никол. научно-исслед. лаборатория по проблемам радиационной безопасно-
сти населения «Ларани». Николаев, 1997. № 5197/1. 46 с.
3. Про проведення проектно-технологічних робіт у 2000 р. Миколаїв: Звіт МЦ «Облдержродючість», 2003. 103 с.
4. Радіонукліди у водних екосистемах України. Вплив радіонуклідного забруднення на гідробіонти зони
відчуження на ЧАЕС /М.І. Кузьменко, В.Д. Романенко, В.В. Деревець, О.М. Волкова, Д.І. Гудков та ін.
Чорнобиль: Інтерінформ, 2001. 318 с.
5. Томілін Ю.А. Радіонукліди у водних екосистемах південного регіону України: міграція, розподіл, накопичення, дозове навантаження на людину і контрзаходи /Ю.А. Томілін, Л.І. Григор’єва. Миколаїв: Видавничий центр МДГУ ім. Петра Могили, 2008. 270 с.
6. Уточнение радиационной обстановки в загрязнённых районах Николаевской области //Отчет о НИР: Никол. научно-исслед. лаборатория по проблемам радиационной безопасности населения «Ларани». Николаев, 1993. № 2195/1. 74 с.
7. Яблоков А.В., Нестеренко В.Б., Нестеренко А.В. Чернобыль: последствия катастрофы для человека и природы. Санкт-Петербург: Наука, 2007. С. 286.
8. ICRP Publication 69. Age-Dependent Doses to Members of the Public from Intake of Radionuclides: Part 3. Ingestion Dose Coefficients. Oxford: Pergamon Press, 1995. 74 p.
9. ICRP Publication 71. Age-Dependent Doses to Members of the Public from Intake of Radionuclides: Part 4. Inhalation Dose Coefficients. Oxford: Pergamon Press, 1995. 405 p.
10. ICRP Publication 72: Age-dependent Doses to the Members of the Public from Intake of Radionuclides: Part 5. Compilation of Ingestion and Inhalation Coefficients. Oxford: Pergamon Press, 1995. 405 p.
11. ICRP Publication 88: Doses to the Embryo and Fetus from Intakes of Radionuclides by the Mother. Oxford: Pergamon Press, 2003. 520 p.
12. ICRP Publication 92: Relative Biological Effectiveness (RBE), Quality Factor (Q), and Radiation Weighting Factor (wR). Oxford: Pergamon Press, 2006. 80 p.
13. ICRP Publication 100: Human Alimentary Tract Model for Radiological Protection. Oxford: Pergamon Press, 2006.
Average radiation doses to residents of the South Ukraine caused by the accident at the Chernobyl NPP
Grigorieva L.I.
Petro Mohyla Black Sea State University, Nikolaev, Ukraine
Results of retrospective reconstruction of average individual radiation doses got by residents of the South Ukraine due to exposure to radioactive fallouts from the Chernobyl NPP are given in the article. In the work radiometry, spectrometry and dosimetry data collected in the territory of Nikolev, Odessa, Kirovograd oblasts and Autonomous Republic of Crimea were used. The study was carried out by the Nikolaev Research Laboratory “Larani” in 1986 and later.
Key words: reconstruction, inhalation and oral intake of131 ^ radioisotopes of cesium (137Cs, 134Cs), noble radioactive gases (85mKr, 133mXe), 106Ru, 103Ru, 141Ce, 144Ce, 95mNb, 132Te, 140Ln, effective dose.
Grigorieva L.I. - D.Sc., Biol., Assistant Professor, Head Dep. of Biology and Environmental Safety. Petro Mohyla Black Sea State University, Nikolaev, Ukraine.
Contacts: 10, 68 Desantnikov str., Nikolaev, Ukraine, 54058. Tel.: +38 (0512) 46-54-95; e-mail: [email protected].
