Динамика дозы внешнего γ-излучения в сосновых насаждениях в белорусском секторе 30-километровой зоны вокруг Чернобыльской АЭС

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Внешнее γ-излучение на территории, загрязненной вследствие аварийных радиоактивных выпадений, изменяется вследствие радиоактивного распада радионуклидов и их миграции в вертикальном профиле почвы. Целью исследований явилась оценка количественных параметров динамики мощности дозы внешнего γ-излучения в сосновых насаждениях белорусского сектора 30-километровой зоны вокруг ЧАЭС. Измерения мощности дозы проводили на опытных объектах с 1987 по 2023 гг. Показано, что на наиболее загрязненном опытном объекте Кр она снизилась с 47 в 1987 г. до 4.5 мкГр/ч – в начале 2020-х годов, а на объекте Мс – с 35 до 1.8 мкГр/ч соответственно. Динамику мощности дозы аппроксимировали двухэкспоненциальной зависимостью. Первое слагаемой зависимости определяло “быстрые” изменения дозового показателя с 1987 по середину 1990-х годов с периодом полууменьшения 0.8-1.6 года и связано с радиоактивным распадом среднеживущих радионуклидов. Второе слагаемое определяло “медленные” изменения мощности дозы с середины 1990-х с периодом полууменьшения 10–16 лет и обусловлено радиоактивным распадом 137Cs и его перераспределением в поверхностных почвенных слоях. Вклад “быстрых” изменений в снижение мощности дозы за весь период исследований составлял от 55 до 77% и находился в прямой зависимости от парциального вклада в суммарное радиоактивное загрязнение среднеживущих радионуклидов (144Сe и 106Ru). Расчетная накопленная доза внешнего облучения в воздушно-растительной среде опытных объектов Кр и Мс к настоящему времени может достигать 2 и 4 Гр. По этой причине необходимо проведение дальнейших исследований оценки последствия обитания радиочувствительного референтного организма – сосны в условиях длительного радиационного воздействия.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Татьяна Витальевна Переволоцкая

Всероссийский научно-исследовательский институт радиологии и агроэкологии Национального исследовательского центра “Курчатовский институт”

Email: forest_rad@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8250-5536

канд. биол. наук, доцент, ст. науч. сотр. лаборатории математического моделирования и программно-информационного обеспечения

Россия, Обнинск

Александр Николаевич Переволоцкий

Всероссийский научно-исследовательский институт радиологии и агроэкологии Национального исследовательского центра “Курчатовский институт”

Email: Aleks_Perevolotsky@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6913-7609

д-р биол. наук, вед. науч. сотр. лаборатории математического моделирования и программно-информационного обеспечения

Россия, Обнинск

Станислав Алексеевич Гераськин

Всероссийский научно-исследовательский институт радиологии и агроэкологии Национального исследовательского центра “Курчатовский институт”

Автор, ответственный за переписку.
Email: stgeraskin@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-9978-3049

д-р биол. наук, проф., главный науч. сотр. лаборатории радиобиологии и экотоксикологии растений

Россия, Обнинск

Список литературы

  1. ICRP Publication 136. Dose Coefficients for Non-human Biota Environmentally Exposed to Radiation. Ann. ICRP 46 (2). London: SGSE Publications Ltd., 2017. 136 p. https://doi.org/10.1177/0146645317728022
  2. Ulanovsky A. Dosimetry for animals and plants: contending with biota diversity. Annals of the ICRP. Proceedings of the Third International Symposium on the System of Radiological Protection. Viena: SAGE Publications. 2016;45(1): 225–238, 2016. https://doi.org/10.1177/0146645316630710
  3. Hashimoto S., Komatsu M., Miura S. Forest Radioecology in Fukushima: Radiocesium Dynamics, Impact and Future. Springer Nature Singapore Pte Ltd., 2022. 160 p. https://doi.org/10.1007/978-981-16-9404-2
  4. Radiocesium Dynamics in a Japanese Forest Ecosystem. Initial Stage of Contamination After the Incident at Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant. Eds. C. Takenaka, N. Hijii, N. Kaneko, T. Ohkubo. Springer Nature Singapore Pte Ltd., 2019. 234 p. https://doi.org/10.1007/978-981-13-8606-0
  5. Sanada Y., Urabe Y., Sasaki M. et al. Evaluation of ecological half-life of dose rate based on airborne radiation monitoring following the Fukushima Dai-ichi nuclear power plant accident. J. Environ. Radioact. 2018;192:417–425. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2018.07.016
  6. Saito K., Mikami S., Andoh M. et al. Summary of temporal changes in air dose rates and radionuclide deposition densities in the 80 km zone over five years after the Fukushima Nuclear Power Plant accident. J. Environ. Radioact. 2019;210:105878. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2018.12.020
  7. Переволоцкий А.Н. Распределение 137Cs и 90Sr в лесных биогеоценозах. Гомель: РНИУП “Институт радиологии”, 2006. 255 с. [Perevolotskiy A.N. Raspredeleniyе 137Cs i 90Sr v lesnykh biogeotsenozach = Distribution of 137Cs and 90Sr in forest biogeocenoses. Gomel: RNIUP “Institut radiologii”, 2006. 255 p. (In Russ.)]
  8. Гарбарук Д.К. Природный потенциал территории Полесского государственного радиационно-экологического заповедника. Природные ресурсы Полесья: Оценка, использование, охрана: Мат. Междунар. науч.-практ. конф., Пинск, 8–11 июня 2015 г. В 2 ч. Институт природопользования НАН Беларуси, Полесский государственный университет [и др.]; редкол.: В.С. Хомич (отв. ред.) [и др.]. Ч. 1. Пинск: УО “Полесский государственный университет”, 2015. С. 81–85. [Garbaruk D.K. Prirodnyi potentsial territorii Polesskogo gosudarstvennogo radiatsionno-ekologicheskogo zapovednika = Natural potential of the territory of the Polessky State Radiation and Ecological Reserve. Prirodnye resursy Poles’ya: otsenka, ispol’zovanie, okhrana: materialy Mezhdunarodnoi nauch.-prakt. konferentsii, Pinsk, 8–11 iyunya 2015 g. : v 2 ch. / Institut prirodopol’zovaniya NAN Belarusi, Polesskii gosudarstvennyi universitet [i dr.]; redkol.: V.S. Khomich (otv. red.) [i dr.]. Ch. 1. Pinsk: UO “Polesskii gosudarstvennyi universitet”, 2015. S. 81–85. (In Russ.)]
  9. Izrael Yu.A. Radioactive fallout after Nuclear Explosions and Accidents. Oxford: Elsevier, 2002. 309 p.
  10. Perevolotskaya T.V., Perevolotsky A.N., Geras’kin S.A. Retrospective Assessment of the Formation of the Radiation Situation in Pine Plantations in the First Year after the Chernobyl Accident. Biology Bulletin. 2022; 49(12):2378–2389. https://doi.org/10.1134/S1062359022120184
  11. ГОСТ Р ИСО 5479-2002. Статистические методы. Проверка отклонения распределения вероятностей от нормального распределения. М.: Госстандарт России, 2002. 31 с. [GOST R ISO 5479-2002. Statisticheskiye metody. Proverka otkloneniya raspredeleniya veroyatnostey ot normal’nogo raspredeleniya = GOST R ISO 5479-2002. Statistical methods. Checking the deviation of the probability distribution from the normal distribution. M.: Gosstandart Russian Federation, 2002, 31 p. (In Russ.)].
  12. Переволоцкий А.Н., Переволоцкая Т.В., Гераськин С.А. К оценке распределения естественных радионуклидов в лесных почвах. Радиация и риск. 2024;33(4):82-94. [Perevolotsky А.N., Perevolotskaya Т.B., Geras’kin S.A. Distribution of natural radionuclides in the forest soils. Radiation and risk. 2024;33(4):82–94. (In Russ.)]. https://doi.org/10.21870/0131-3878-2024-33-4-82-94
  13. 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;12(4):37–46. [Ramzaev V.P., Barkovsky A.N. Correlation between calculated and measured values of gamma dose rate in air in forests contaminated with 137Cs: the remote period after the Chernobyl accident. Radiation Hygiene. 2019;12(4):37–46. (In Russ.)]. https://doi.org/10.21514/1998-426X-2019-12-4-37-46
  14. Golikov V. Yu. Air kerma rate from radionuclides distributed in forest ecosystem. J. Environ. Radioact. 2023;270:107283. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2023.107283
  15. Радиоактивное загрязнение территории Беларуси (В связи с аварией на ЧАЭС). Под ред. В.И. Парфенова и Б.И. Якушева. Минск: Наука и техника, 1995. 582 с. [Radioaktivnoyе zagryazneniyе territorii Belarusi (V svyazi s avariyеy na ChAES) / Pod red. V.I. Parfenova i B.I. Yakusheva. = Radioactive contamination of the territory of Belarus (Due to the Chernobyl accident). Minsk: Nauka i tekhnika, 1995. 582 p. (In Russ.)].
  16. Kato H., Onda Y., Yamaguchi T. Temporal changes of the ambient dose rate in the forest environments of Fukushima Prefecture following the Fukushima reactor accident. J. Environ. Radioact. 2019;210:106058. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2019.106058
  17. Радиационная обстановка в лесах. Результаты контроля радиоактивного загрязнения лесного фонда. Минск: Министерство лесного хозяйства Республики Беларусь, 2018. 49 c. [Radiatsionnaya obstanovka v lesakh. Rezul’taty kontrolya radioaktivnogo zagryazneniya lesnogo fonda = Radiation situation in forests. Results of monitoring of radioactive contamination of the forest fund. Minsk: Ministerstvo lesnogo khozyaistva Respubliki Belarus’, 2018. 49 p. (In Russ.)].
  18. Velasco H. Modifications in the gamma dose rate in air due to downward and lateral mobility of 137Cs in the soil. J. Environ. Radioact. 2019. 198(3): 159–164. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2018.12.030
  19. 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. Радиац. гигиена. 2020;13(1):38–46. [Ramzaev V.P., Barkovsky A.N. 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. Radiation Hygiene. 2020;13(1):38–46. (In Russ.)]. https://doi.org/10.21514/1998-426X-2020-13-1-38-46
  20. Ochi K., Funaki H., Yoshimura K. et al. Validation study of ambient dose equivalent conversion coefficients for radiocaesium distributed in the ground: lessons from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station accident. Radiat. Environ. Biophys. 2022;61:147–159. https://doi.org/10.1007/s00411-022-00969-3
  21. Likhtarev I., Kovgan L., Jacob P., Anspaugh L. Chernobyl accident: retrospective and prospective estimates of external dose of the population of Ukraine. Health Phys. 2002;82:290–303.
  22. Golikov V., Balonov M., Jacob, P. External exposure of the population living in areas of Russia contaminated due to the Chernobyl accident. Radiat. Environ. Biophys. 2002;41:185–193.
  23. Calmon P., Gonze M.-A., Mourlon Ch. Modeling the early-phase redistribution of radiocesium fallouts in an evergreen coniferous forest after Chernobyl and Fukushima accidents. Sci. Total Environ. 2015;529:30–39. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2015.04.084

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Рассчитанная и фактическая динамика мощности дозы на опытных объектах.

Скачать (88KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Рассчитанная динамика дозы внешнего облучения на опытных объектах.

Скачать (72KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Рассчитанная динамика накопленной дозы внешнего облучения на опытных объектах.

Скачать (60KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025