Фрагмент документа "ИОНИЗИРУЮЩЕЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, РАДИАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ. РЕКОНСТРУКЦИЯ СРЕДНЕЙ НАКОПЛЕННОЙ В 1986 - 1995 ГГ. ЭФФЕКТИВНОЙ ДОЗЫ ОБЛУЧЕНИЯ ЖИТЕЛЕЙ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ, ПОДВЕРГШИХСЯ РАДИОАКТИВНОМУ ЗАГРЯЗНЕНИЮ ВСЛЕДСТВИЕ АВАРИИ НА ЧЕРНОБЫЛЬСК".
3.1. Методология расчета
3.1.1. Доза внутреннего облучения населения, длительно, в
течение 1 - 10 лет, проживающего на территории, загрязненной
134,137 90
долгоживущими радионуклидами Cs и Sr, и питающегося
сельскохозяйственными и природными продуктами местного производства,
более чем на 95% обусловлена поступлением этих нуклидов с пищей. Доза,
накопленная за период проживания на загрязненной территории,
оценивается двумя основными методами:
- по поступлению радионуклидов в организм с пищей;
- по содержанию радионуклидов в организме.
3.1.2. Доза внутреннего облучения Е оценивается по
int
поступлению смеси l-х радионуклидов с пищей в период времени от t до
1
t по формуле:
2
t
2
Е (t , t ) = SUM dk х интеграл I (t)dt, мЗв, (3.1)
int 1 2 l l t l
1
где:
dk - дозовый коэффициент для пищевого поступления l-го нуклида в
l
организм взрослого, мЗв/Бк, - см. верхнюю строку табл. 3.1;
I (t) - суточное поступление l-го нуклида в организм с пищей,
l
Бк/сут.
Таблица 3.1
ДОЗОВЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ ВНУТРЕННЕГО ОБЛУЧЕНИЯ ВЗРОСЛЫХ
ЖИТЕЛЕЙ РАДИОНУКЛИДАМИ ЦЕЗИЯ И СТРОНЦИЯ (МКРЗ-56, 67)
------------------------------------------------------------------
| | 89 | 90 | 134 | 137 |
| Коэффициент, | Sr | Sr | Cs | Cs |
|единица измерения| | | | |
|-----------------|----------|----------|------------|-----------|
| | -6| -5| -5 | -5 |
|dk , мЗв/Бк |2,6 х 10 |2,8 х 10 |1,9 х 10 |1,4 х 10 |
| l | | | | |
|-----------------|----------|----------|------------|-----------|
| | | | -6 | -6 |
|kd , (мЗв х кг)/ |- |- |9,2 х 10 |6,8 х 10 |
| l | | | | |
|(Бк х сут.) | | | | |
------------------------------------------------------------------
3.1.3. Суточное поступление нуклидов в организм складывается из
поступления с различными продуктами - компонентами рациона:
I (t) = SUM С (t) х V , Бк/сут., (3.2)
l p lp p
где:
С (t) - удельная активность (концентрация) l-го нуклида в р-м
lp
пищевом продукте, Бк/кг (л);
V - суточное потребление р-го пищевого продукта, кг (л)/сут.
р
3.1.4. Доза внутреннего облучения человека инкорпорированными
Cs-134, 137 за длительный период 1 - 10 лет после начала поступления,
составляющая более 95% эффективной дозы внутреннего облучения, может
быть с хорошей точностью определена по результатам регулярного
измерения содержания Q , Бк, l-го нуклида в теле:
l
kd t
l 2
Е (t , t ) = SUM --- интеграл Q (t)dt, мЗв, (3.3)
int 1 2 l М t l
1
где:
kd - коэффициент перехода от удельного содержания l-го
l
нуклида в теле Q / М к мощности дозы, (мЗв х кг)/(Бк х сут.), см.
l
нижнюю строку табл. 3.1;
М - масса тела обследуемого человека, кг.
3.1.5. В ходе радиационного мониторинга внутреннего облучения
населения территорий России, загрязненных вследствие Чернобыльской
аварии, учреждениями и органами Госсаннадзора, Минсельхоза и ВАСХНИЛ,
Минздрава и РАМН, а также других ведомств проводились широкомасштабные
измерения содержания радионуклидов как в пищевых продуктах, так и в
организме жителей. В связи с высокой вариабельностью содержания
радионуклидов в отдельных пищевых продуктах и рационе жителей в целом,
а также с применением активных контрмер в ряде загрязненных районов
содержание Cs-134, 137 в организме жителей, измеренное с помощью СИЧ,
наиболее тесно связано с дозой внутреннего облучения.
3.1.6. В населенных пунктах контролируемой территории Брянской
области выборочные измерения содержания цезия-134, 137 в организме
жителей большинства сельсоветов проводились ежегодно в 1986 - 1991
гг., что позволяет рассчитать дозу внутреннего облучения в основном по
данным СИЧ. Для учета поступления нуклидов и дозы в первые 1 - 3
месяца и после 1991 г., когда СИЧ-измерения были малочисленны, следует
использовать данные измерений содержания радионуклидов в пищевых
продуктах.
3.1.7. В загрязненных районах Тульской и Калужской областей
массовые СИЧ-измерения цезия-134, 137 в организме жителей проведены
осенью 1986 г., после чего проводились на ограниченных выборках
жителей. В связи с этим доза за 1-й год может быть реконструирована
преимущественно по данным СИЧ, а в последующие годы - по расчетному
поступлению радионуклидов с пищей.
3.1.8. В остальных загрязненных после Чернобыльской аварии
регионах России СИЧ-измерения цезия-134, 137 в ранний период после
Чернобыльской аварии систематически не проводились, в связи с чем для
реконструкции накопленной дозы внутреннего облучения следует
использовать данные о радиоактивном загрязнении пищевых продуктов. В
связи с обширным радиоактивным загрязнением территории регулярные
измерения содержания радионуклидов в пищевых продуктах выполнялись
преимущественно в более загрязненных НП. Во многих НП с относительно
137
низким уровнем радиоактивного загрязнения (1 - 5 Ки/кв. км Cs) пробы
местных пищевых продуктов исследовались редко и/или нерегулярно. Для
расчетной оценки накопленной дозы у жителей таких НП следует
использовать радиоэкологическую модель, основанную на коэффициенте
перехода КП (t) от плотности загрязнения почвы l-ым радионуклидом
lp
сигма , Бк/кв. м, к удельной активности l-го нуклида в p-м пищевом
l
продукте С , Бк/кг (л):
lp
C (t) = КП (t) х сигма (t), Бк/кг (л). (3.4)
lp lp l
Коэффициент перехода радионуклидов цезия и стронция в
растительные и животные пищевые продукты сельскохозяйственного
производства существенно зависит от времени, прошедшего после
радиоактивного загрязнения почвы.
3.1.9. На раннем этапе, в течение 2 - 4 месяцев после
Чернобыльской аварии, уровень "поверхностного" радиоактивного
загрязнения растительной и животной продукции l-м радионуклидом в
средней полосе России определялся преимущественно плотностью
загрязнения почвы этим нуклидом сигма и метеоусловиями выпадений. При
l
влажных выпадениях значительная доля активности радионуклида,
зависящая от интенсивности осадков, смывается с поверхности растений
на почву. В каждом регионе начальный коэффициент перехода радионуклида
в пищевые продукты КП (0) зависит от метеоусловий выпадений
lp
(интенсивности осадков) и в конечном счете от плотности загрязнения
почвы этим нуклидом сигма , также тесно связанной с интенсивностью
l
осадков. Как правило, значения КП (0) возрастают в области малых
lp
сигма , характерных для данного региона и обусловленных сухими
l
выпадениями. В связи с неполнотой метеоданных, полученных в период
выпадений в 1986 г., оценка КП(t) для раннего периода в каждом регионе
должна быть получена по данным о содержании радионуклидов в местных
пищевых продуктах или по данным из близлежащего региона с аналогичными
условиями выпадений.
Установлено, что содержание радионуклидов цезия и стронция в
наземной части растений на раннем этапе убывает по экспоненте с
периодом около 15 суток. Концентрация l-го радионуклида цезия и
стронция в молоке коров С , выпасаемых на загрязненной местности,
ml
аппроксимируется функцией:
С (t) = КП (0) х сигма (t) х (exp(-ln2 х t / Т ) -
lM lM l 2
- exp(-ln2 х t / Т )), Бк/л, (3.5)
1
где:
КП (0) - начальный (при t = 0) коэффициент перехода l-го нуклида
lM
в молоко коровы после поверхностного загрязнения почвы и
растительности, кв. м/кг (л);
Т = 2 сут. - период, близкий к периоду полувыведения цезия и
1
стронция с молоком коровы;
Т = 15 сут. - период, близкий к периоду очистки пастбищной
2
растительности от поверхностного радиоактивного загрязнения.
3.1.10. На длительном этапе, начиная с осени 1986 г., преобладает
переход радионуклидов в растения через корневую систему. Установлена
зависимость "корневого" КП от типа и агрохимических характеристик
почвы, на которой выращиваются пищевые продукты или корм для
сельскохозяйственных животных. В течение 1986 - 1991 гг. "корневой" КП
цезия-134, 137 в сельскохозяйственные растительные и животные
продукты, полученные на дерново-подзолистых и черноземных почвах,
характерных для загрязненных регионов России, убывал с периодом 1 -
1,5 года. Начиная с 1991 - 1992 гг. снижение КП цезия-134, 137
постепенно замедлялось, а в течение 1993 - 1995 гг. не выявлено
достоверно. Коэффициент перехода стронция-90 в сельскохозяйственные
пищевые продукты убывал с 1987 г. с периодом 5 - 7 лет. Средние
значения КП цезия-134, 137 и стронция-90 в молоко и картофель в 1987
г. и в 1993 - 1995 гг. приведены в табл. 3.2.
Таблица 3.2
СРЕДНИЕ ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ПЕРЕХОДА
134 137 90
(КП) Cs, Cs и Sr ИЗ ПОЧВЫ В МОЛОКО И КАРТОФЕЛЬ
-3
В 1987 И 1993 - 1995 ГГ., х 10 КВ. М/КГ
----------------------------------------------------------------------------
| | 134 137 | 90 |
| Тип почвы | Cs, Cs | Sr |
| |-------------------------|------------------------|
| | Молоко | Картофель | Молоко | Картофель |
| |------------|------------|------------|-----------|
| |1987 |1993 -|1987 |1993 -|1987|1993 - |1987|1993 -|
| | | 1995 | | 1995 | | 1995 | | 1995 |
|-----------------------|-----|------|-----|------|----|-------|----|------|
| Дерново- | | | | | | | | |
| подзолистые: | | | | | | | | |
|-----------------------|-----|------|-----|------|----|-------|----|------|
| - песчаные |7,0 |0,2 |0,2 |0,04 |0,3 |0,2 |0,2 |0,15 |
|-----------------------|-----|------|-----|------|----|-------|----|------|
| - супесчаные |3,5 |0,1 |0,1 |0,02 |0,25|0,2 |0,15|0,1 |
|-----------------------|-----|------|-----|------|----|-------|----|------|
| - легкосуглинистые |2,0 |0,05 |0,05 |0,01 |0,2 |0,2 |0,1 |0,07 |
|-----------------------|-----|------|-----|------|----|-------|----|------|
| - среднесуглинистые |1,0 |0,04 |0,035|0,007 |0,15|0,1 |0,07|0,05 |
|-----------------------|-----|------|-----|------|----|-------|----|------|
| - тяжелосуглинистые |0,5 |0,03 |0,025|0,005 |0,1 |0,07 |0,05|0,03 |
|-----------------------|-----|------|-----|------|----|-------|----|------|
| Серые лесные |0,5 |0,03 |0,025|0,005 |0,1 |0,07 |0,05|0,03 |
|-----------------------|-----|------|-----|------|----|-------|----|------|
| Каштановые и |0,5 |0,03 |0,025|0,005 |0,1 |0,07 |0,05|0,03 |
| луговые | | | | | | | | |
|-----------------------|-----|------|-----|------|----|-------|----|------|
| Черноземы |0,1 |0,01 |0,02 |0,004 |0,05|0,03 |0,03|0,02 |
----------------------------------------------------------------------------
3.1.11. Согласно опыту радиационного мониторинга после
Чернобыльской аварии, среднее поступление радионуклидов цезия и
стронция в организм взрослых жителей с традиционным для средней полосы
России рационом питания может быть с приемлемой точностью
смоделировано потреблением двух пищевых компонентов - молока и
картофеля, табл. 3.3. Поступление с молоком, указанное в табл. 3.3,
эквивалентно поступлению радионуклидов со всеми животными продуктами
местного сельскохозяйственного производства, а с картофелем -
поступлению со всеми растительными продуктами. Согласно данным опроса
населения Брянской области, потребление животных и растительных
пищевых продуктов различно в населенных пунктах разных типов.
Эквивалент потребления продуктов, содержащих радионуклиды стронция,
ниже, чем содержащих радионуклиды цезия, из-за относительно низкой
концентрации стронция в мясных и природных пищевых продуктах.
Таблица 3.3
ЭКВИВАЛЕНТ ГОДОВОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ ЖИВОТНЫХ
V И РАСТИТЕЛЬНЫХ V ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ ВЗРОСЛЫМИ
М К
ЖИТЕЛЯМИ СРЕДНЕЙ ПОЛОСЫ РОССИИ, КГ/ГОД
------------------------------------------------------------------
| Нуклид | Продукт | V , V , кг/год |
| | | М К |
| | |----------------------------------------|
| | |Сельские | ПГТ и город | Город обл. |
| | | НП | район. | подчинения |
| | | | подчинения | |
|-------------|---------|---------|-------------|----------------|
|Sr-89, 90 |молоко | 250 | 180 | 130 |
| |---------|---------|-------------|----------------|
| |картофель| 250 | 200 | 150 |
|-------------|---------|---------|-------------|----------------|
|Cs-137, 134 |молоко | 370 | 300 | 220 |
| |---------|---------|-------------|----------------|
| |картофель| 370 | 300 | 220 |
------------------------------------------------------------------
|
Фрагмент документа "ИОНИЗИРУЮЩЕЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, РАДИАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ. РЕКОНСТРУКЦИЯ СРЕДНЕЙ НАКОПЛЕННОЙ В 1986 - 1995 ГГ. ЭФФЕКТИВНОЙ ДОЗЫ ОБЛУЧЕНИЯ ЖИТЕЛЕЙ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ, ПОДВЕРГШИХСЯ РАДИОАКТИВНОМУ ЗАГРЯЗНЕНИЮ ВСЛЕДСТВИЕ АВАРИИ НА ЧЕРНОБЫЛЬСК".