CC BY
72
Реконструкция динамики эффективных доз облучения населения, проживающего на загрязненной в результате аварии на ЧАЭС территории,
по официальным данным
Власов О.К., Годько А.М., Щукина Н.В., Коробова Е.М.*
ГУ - Медицинский радиологический научный центр РАМН, Обнинск;
* Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Москва
Излагаются результаты реконструкции динамики эффективных доз облучения населения, проживающего на всей территории 4-х областей РФ, загрязненной в результате аварии на ЧАЭС. Реконструкция доз внутреннего и внешнего облучения населения проводилась на основе использования официальных методик расчета эффективных доз и каталогов эффективных доз, а также электронной версии карты дефицита йода в почвах 4-х областей РФ, наиболее загрязненных в результате аварии на ЧАЭС.
Специфика радиационно-эпидемиологических исследований, проводимых в Национальном радиационно-эпидемиологическом регистре (НРЭР), обуславливает использование дозиметрической информации о годовой динамике эффективных доз облучения населения за весьма протяженный период времени. К примеру, для эпидемиологического анализа показателей заболеваемости раком молочной железы у женщин необходима информация о годовой динамике эффективных доз с 1986 по 2035 гг. с учетом возрастной динамики лиц, родившихся после аварии на Чернобыльской АЭС, для всех населенных пунктов (НП) загрязненных областей. Методическим обоснованием для получения такой информации могут служить официальные справочные данные (в дальнейшем каталоги) [4, 6, 7] и сборник методических указаний [5]. Между тем, в каталоге [4] приведены данные о дозах внешнего, внутреннего облучения и полных эффективных дозах облучения населения, проживающего в загрязненных областях на территории с плотностью выпадения 137Cs более 37 кБк/м2, накопленные за первый год после аварии и по 1995 г. В каталоге [6] приведены данные только о полных эффективных дозах облучения населения, накопленных к 2002 г., для этого же перечня НП без выделения доз внешнего и внутреннего облучения. В каталоге [7] содержатся данные о средних эффективных дозах облучения, накопленных только за 2001 г. Во всех каталогах эффективные дозы даны только для взрослого населения. В методиках [5], в части, касающейся расчета доз внутреннего облучения населения, полностью отсутствует информация о доминирующем в НП и его ареале типе почвы или о распределении сельскохозяйственных угодий по типам почв.
Таким образом, сведений, приведенных в каталогах [4, 6, 7] и методиках [5] об эффективных дозах облучения населения, недостаточно для проведения радиоэкологических исследований. Однако данные каталогов наряду с их прямым использованием можно применить также и для тестирования расчетных методов реконструкции доз облучения населения.
Эффективная доза облучения населения, согласно положениям [5], складывается из двух источников: внешнее облучение организма за счет излучения радионуклидов, выпавших на по-
верхность земли, и внутреннее облучение за счет потребления загрязненных продуктов питания, в основном молока и овощей в 1986 г., молока, мяса и картофеля в последующие годы. Для населения загрязненных районов определяющий вклад в дозы внутреннего облучения дают 137Сэ и 1311, выпавшие на поверхность земли.
В год аварии основными процессами, определяющими поступления радионуклидов в организм человека, были ингаляция, поверхностное загрязнение листовых овощей и пастбищной растительности, корма молочного скота. Радиоактивные продукты, осевшие на растительности, удерживаются на ней с периодом полуочищения около двух недель с последующим переходом на подстилающую поверхность и в почву. Самоочищение растительности происходит под действием естественных факторов - ветра и дождей. Удельная активность растительности убывает со временем за счет нарастания чистой биомассы. Авария на ЧАЭС произошла в конце апреля. В средней полосе России это время начала весенней вегетации растительности и пастбищного сезона. Очень важным региональным фактором, определяющим загрязнение листовых овощей, пастбищной растительности и начало выпаса молочного скота, были погодные условия в апреле-мае 1986 г.
В последующие годы дозы внутреннего облучения формировались за счет потребления в основном молока, мяса и картофеля, загрязненных при поступлении радионуклидов из почвы в с/х растения. Однако, для жителей сельских районов важное значение имеет потребление лесных грибов и ягод. Концентрация 137Сэ в указанных пищевых продуктах снижается со временем чрезвычайно медленно и может варьировать от года к году в зависимости от погодных условий.
Концентрация 137Сэ в растениях была максимальна в 1986 г., когда загрязнение растительности происходило за счет прямого осаждения продуктов аварии на поверхности растений. В 1987 г. концентрация 137Сэ в растениях оказалась ниже по сравнению с 1986 г. в 3-6 раз, поскольку основное загрязнение растений в 1987 г. было обусловлено корневым поступлением 137Сэ. Коэффициенты перехода из почвы в растения продолжали снижаться и после 1987 г., хотя темпы снижения замедлились: с 1987 по 1995 гг. коэффициенты перехода 137Сэ снизились в среднем в 1,5-7 раз [5].
Одним из основных параметров, необходимых для реконструкции доз облучения населения, являются данные о средних плотностях загрязнения почвы на территории НП и в его ареале 137Сэ.
База данных плотностей выпадения 137Сэ во всех НП Брянской, Калужской, Орловской и Тульской областей была создана в НРЭР методами ГИС-технологии (ГИС - геоинформацион-ная система) на основе официальных данных [1, 2]. Карта плотностей выпадения 137Сэ на территории Брянской области, построенная по объединенным данным [1] для НП с плотностью выпадения 137Сэ более 37 кБк/м2 и атласу [2], приведена на рис. 1. На рис. 2 - построенная по этим данным карта плотностей выпадения 137Сэ во всех НП Брянской области.
Загрязнение местности 137Се (кБк/м2) Изолинии атласа
Рис. 1. Карта плотностей выпадения 137Сб (кБк/м2) в Брянской, Калужской, Орловской и Тульской областях по объединенным данным [1, 2].
Рис. 2. Карта реконструированных плотностей загрязнения 137Сб (кБк/м2) в населенных пунктах Брянской области.
Отметим, что данные об эффективных дозах облучения населения Брянской области приведены в [4, 6] только для 1076 НП с плотностями выпадения 137Сэ более 37 кБк/м2, из общего числа 3085 НП, и обозначенных на рис. 1 кружками разной тональности. Для большей части Брянской области с плотностью выпадения 137Сэ менее 37 кБк/м2, где проживает около 73 % населения, данных о дозах облучения населения нет. И эти данные особенно для центральной части Брянской области, ввиду ее обширности и односвязности, не могли быть получены только методами ГИС-технологии.
А) Дозы внешнего облучения населения
Поскольку в методиках [5] есть вся необходимая информация для расчета доз внешнего облучения, были произведены расчеты доз внешнего облучения, накопленных населением за первый год после аварии и к 31.12.1995 г. Как видно из данных рис. 3, число НП из каталога [4] со значительными отклонениями расчетных величин доз от данных каталога невелико.
Число_НП = 3937 Число_НП = 3937
Дозы внешнего облучения за 1 986 год Дозы внешнего облучения по 1995 год
Каталог Каталог
* * * Расчет ♦ ♦ ♦ Расчет
Рис. 3. Накопленные за первый год и к 31.12.1995 г. дозы внешнего облучения населения по данным каталога [4].
Из этого следует, что человеческий фактор не привел к существенным возмущениям общей закономерности изменения доз внешнего облучения от плотности выпадения 137Сэ. Поэтому годовая динамика доз внешнего облучения населения, зарегистрированного в НРЭР, может рассчитываться по соотношениям методик [5].
Б) Дозы внутреннего облучения населения
В первый год после аварии дозы внутреннего облучения населения формировались за счет поверхностного загрязнения продовольственной и кормовой продукции растениеводства на пахотных угодьях, сенокосах и пастбищах. В последующие годы дозы формировались за счет корневого загрязнения продукции растениеводства.
Средняя накопленная эффективная доза в каталогах [4, 6] рассчитывалась по фактическим материалам радиационного мониторинга в 1986-1995 гг. в регионах Российской Федера-
ции, подвергшихся радиоактивному загрязнению вследствие чернобыльской аварии, и учитывала влияние мер радиационной защиты населения. Доза внутреннего облучения была эффективно снижена путем поставки в НП контролируемой территории Брянской области «радиаци-онно чистых» пищевых продуктов (молочных, мясных и др.), запретом потребления местных животных и природных пищевых продуктов, специальными мерами в сельскохозяйственном производстве в Брянской, Тульской, Калужской и др. областях Российской Федерации. В соответствии с действующими в первые годы после аварии временно допустимыми нормами на загрязнение продовольственных продуктов питания, в основном мясных и молочных, население не должно было потреблять продукцию, загрязненную выше допустимого уровня. Эти меры также существенно снизили дозы внутреннего облучения населения, особенно в сильнозагряз-ненных районах Брянской области.
Рассмотрим данные каталога [4] о дозах внутреннего облучения населения Брянской области, приведенные на рис. 4.
Рис. 4. Накопленные за первый год дозы внутреннего облучения населения Брянской области в 1076 населенных пунктах из каталога [4] в зависимости от плотности выпадения 137Сэ в населенных пунктах.
ТуреМР=”Л!!” - все типы населенных пунктов; УаЮозе=”0о8е1п11 ” - дозы внутреннего облучения за первый год после аварии; №еШ - число населенных пунктов; ПоБеСа! - дозы из каталога, мЗв; СэЫР - плотность выпадения 137Сб в населенных пунктах, кБк/м2.
Как можно видеть из данных на рис. 4, между накопленными за первый год дозами внутреннего облучения и плотностью выпадения 137Сэ в НП не наблюдается никакой корреляции. И, следовательно, использование каких-либо чисто расчетных методов для реконструкции рассматриваемых доз для остальных НП Брянской области не перспективно. Отметим, что всю Брянскую область можно условно разделить на сильно- и слабозагрязненные зоны. В сильно-загрязненной юго-западной части Брянской области весной-летом 1986 г. проводились контрмеры, связанные с запретом на потребление населением местных дозообразующих продуктов питания, в основном зелени и молочных продуктов. Эти меры проводились районными администрациями и их влияние на загрязнение потребляемой населением продовольственной продукции, очевидно, должно иметь районированный характер. В сильнозагрязненной зоне расположено 6 районов: Гордеевский, Злынковский, Климовский, Клинцовский, Красногорский и Ново-
зыбковский. Выделим их в отдельную группу и обозначим как БгбВЫ. Группу остальных районов, где контрмеры не проводились ввиду незначительности плотностей выпадения 137Сб на их территории, обозначим, как Бг6В1\1по1 Как можно видеть из данных рис. 5, общие закономерности накопленных за первый год и с 1987 по 1995 гг. доз внутреннего облучения населения от плотностей выпадения 137Сб в НП для этих групп районов совершенно различны. Важно также отметить, что эти различия одинаковы как для доз первого года (поверхностный путь загрязнения растительности), так и для доз с 1987 по 1995 гг. (корневой путь загрязнения растительности).
б)
Рис. 5. Накопленные за первый год после аварии (а) и с 1987 по 31.12.1995 гг. (б) дозы внутреннего облучения населения в 6-ти сильнозагрязненных районах (□озеБг6ВЫоа1) и остальных районах (□о8еБг6ВМпоЮа1) Брянской области из каталога [4], мЗв, в зависимости от плотности выпадения 137Сб в населенных пунктах.
Уаг0о8е=”0о8е!п11”, УаЮо8е=”Оо8е!п187-95” - дозы внутреннего облучения за первый год после аварии и с 1987 по 31.12.1995 гг., мЗв, соответственно; ТуреЫР=”УШаде8” - сельские населенные пункты; №еШБг6РЫ, №еН!Бг6Р1\1по1 - число населенных пунктов в 6-ти сильнозагрязненных районах и остальных районах Брянской области соответственно; !п1его6Р1\1, 1_одБ!оре6РМ - соответственно коэффициенты а и Ь степенной регрессии зависимости доз внутреннего облучения населения от плотности выпадения 137Сб для 6-ти сильнозагрязненных Брянской области (У=а*хЬ); !п1его6Р1\1по1, 1_од8!оре6Р1\1по1 - аналогично для остальных районов Брянской области; 1_одРедгБг6Р1\Юа1, 1_одРедгБг6Р1\1поЮа1 - регрессионные зависимости доз внутреннего облучения населения для 6-ти сильнозагрязненных и остальных районов Брянской области из каталога соответственно; СбЫР - плотность выпадения 137Сб в населенных пунктах, кБк/м2.
Как можно видеть из данных на рис. 5, для каждой зоны диаграммы рассеивания доз внутреннего облучения, накопленных за первый год, представляют собой сильно размытое облако точек.
Из данных рис. 6 отчетливо также видно, что при одинаковых плотностях выпадения 137Сэ в НП дозы каталога первого года для НП слабозагрязненной части Брянской области существенно выше, чем в трех остальных областях.
Рис. 6. Диаграмма рассеивания доз внутреннего облучения населения за первый год от плотности выпадения 137Сэ в населенных пунктах по данным каталога [4].
Видно, что на сильнозагрязненной территории Брянской области дозы внутреннего облучения были эффективно снижены путем поставки в населенные пункты контролируемой территории «радиационно чистых» пищевых продуктов, запретом потребления местных животных и природных пищевых продуктов и специальными мерами в сельскохозяйственном производстве. Поэтому размах доз внутреннего облучения при фиксированной плотности выпадения 137Сэ достигает 10 раз.
Можно отметить также, что вид зависимостей доз первого года (в основном аэральное загрязнение растительности) и доз за 1987-1995 гг. (чисто корневое загрязнение растительности) от плотности выпадения 137Сэ весьма схож. Ясно, что воспроизвести все детали данных каталога о дозах внутреннего облучения населения, используя только расчетные методы, невозможно.
Между тем, вклад доз внутреннего облучения в полную эффективную дозу весьма существенен (рис. 7-10). Особенно значим вклад доз внутреннего облучения для Брянской области: в половине НП дозы внутреннего облучения каталога [4] больше доз внешнего облучения. Для Орловской и Тульской областей в половине НП дозы внутреннего облучения каталога [4] больше / доз внешнего облучения.
Область = "Калужская"
[ОеШ = 461 УагКаїОоБе = "ОоєеГ
/ □ пі П^ГТ>т-ь
0.5 і 1.5
Г истограмма
Нормальное распределение
Рис. 7. Распределение числа населенных пунктов в загрязненных областях по величине отношения доз внутреннего/внешнего облучения за первый год после аварии
по данным каталога [4].
№еШ! - число населенных пунктов; УагРаЮозе=”0озе1” - дозы облучения за первый год после аварии, мЗв.
_ё!_
Рис. 8. Распределение числа населенных пунктов слабо- (а) и сильнозагрязненных (б) районов Брянской области по величине отношения доз внутреннего/внешнего облучения за первый год после аварии по данным каталога [4].
№еШ! - число населенных пунктов; УагРаЮозе=”0озе1” - дозы облучения за первый год после аварии, мЗв.
Рис. 9. Распределение числа населенных пунктов в загрязненных областях по величине отношения доз внутреннего/внешнего облучения, накопленных по 1995 г.,
по данным каталога [4].
№еШ! - число населенных пунктов; УагРаЮозе=”0озе95” - дозы облучения с 1986 по 1995 гг., мЗв.
Рис. 10. Распределение числа населенных пунктов слабо- (а) и сильнозагрязненных (б) районов Брянской области по величине отношения доз внутреннего/внешнего облучения, накопленных по 1995 г., по данным каталога [4].
№еШ! - число населенных пунктов; УагРаЮозе=”0озе95” - дозы облучения с 1986 по 1995 гг., мЗв.
Таким образом, по данным каталога [4] вклад доз внутреннего облучения в полную эффективную дозу является существенным и для их расчета в НРЭР была разработана следующая технология.
Отметим, что в методиках [5] не содержится никакой информации о почвенных условиях в ареалах НП, необходимой для расчета доз внутреннего облучения населения. К сожалению, и НРЭР не располагал такой информацией. Однако в 2000 г. ГЕОХИ РАН по хоздоговору с НРЭР выполнял работу по оценкам уровня содержания йода в почвенном покрове областей РФ, пострадавших в результате аварии на Чернобыльской АЭС [3]. Итогом этой работы стала карта йодного дефицита загрязненных областей (рис. 11).
Рис. 11. Карта йодного статуса территории и размещения обследованных
населенных пунктов.
В табл. 1 приведена полученная по результатам этой работы условная группировка почв 4-х областей по обеспеченности йодом (первая-третья колонки). Нами экспертным путем каждому типу почв по обеспеченности йодом поставлены в соответствие типы почв по механическому составу (мехсоставу) из табл. 1 методик [5] средних значений коэффициентов перехода Сэ в молоко и картофель.
Таблица 1
Условное соответствие типов почв по дефициту йода и мехсоставу
Тип почвы по дефициту йода Индекс на карте Типы почв по основной классификации Типы почв по мехсоставу Диапазон значений коэффициентов перехода 137Св из почвы в молоко в 1987 г., 10-3 м2/кг
1. Острый дефицит 1.1 Подзолистые, дерново-слабо-, средне- и сильноподзолистые песчаные и супесчаные на песках Дерново-подзолистые песчаные, супесчаные 3,5 - 7
2. Сильный дефицит 1.2 Дерново-средне- и сильноподзолистые песчаные и супесчаные, дерново-подзо-листо-глеевые на моренных суглинках Песчаные, супесчаные, легкосуглинистые, среднесуглинистые 1 - 7
3. Дефицит 1.3 Дерново-средне- и сильноподзолистые суглинистые на моренных и покровных суглинках, торфяно-подзолисто-глеевые, дерново-подзолистые суглинистые на покровных суглинках Дерново-подзолистые супесчаные, легкосуглинистые, среднесуглинистые, тяжелосуглинистые и серые лесные 0,5 - 2
4. Умеренный дефицит 2.1 Светло-серые и серые средне- и тяжелосуглинистые на покровных суглинках, дерново-глеевые и торфянисто-перегнойно-глеевые лесной зоны Дерново-подзолистые легкосуглинистые, среднесуглинистые, тяжелосуглинистые и серые лесные 2 ио сГ
5. Слабый дефицит 2.2 Темно-серые лесные средне- и тяжелосуглинистые и глинистые на покровных суглинках Дерново-подзолистые средне- и тяжелосуглинистые, темносерые лесные, глинистые на покровных суглинках 0,5 - 1
2.3 Черноземы выщелоченные и оподзоленные среднегумусные среднемощные и мощные средне-и тяжелосуглинистые и глинистые на покровных суглинках
6. В пределах нормы 3.1 Черноземы типичные сред-негумусные мощные глинистые и тяжелосуглинистые на покровных суглинка, лугово-черноземные Дерново-подзолистые тяжелосуглинистые, черноземы, лугово-черноземные ,5 0, 1 0,
3.2 Болотные низинные
7. От дефицита до нормы 4 Аллювиальные почвы Аллювиальные: дерновоподзолистые супесчаные, легкосуглинистые, среднесуглинистые, тяжелосуглинистые, серые лесные, болотные низинные 0,1 - 2
Из данных табл. 1 видно, что каждому типу почв по дефициту йода (1 -й и 2-й столбцы) соответствует набор типов почв по основным единицам их классификации (3-й столбец). Поэтому каждому типу почв по дефициту йода было условно сопоставлен набор типов почв по мехсоставу табл. 1 коэффициентов перехода радионуклидов из почвы в картофель и молоко методик [5] (4-й столбец). Диапазоны коэффициентов перехода радионуклидов из почвы в молоко, соответствующие каждому типу почв по дефициту йода, приведены в пятом столбце табл. 1.
Далее была осуществлена привязка карты йододефицита к географическим координатам и методами ГИС-технологий по географическим координатам каждого НП всех 4-х загрязненных областей был определен код его почвенного типа (последняя колонка табл. 1). Расположение НП Брянской области на территории с разными типами почв приведено на карте (рис. 12).
Рис. 12. Распределение населенных пунктов 4-х областей по кодам типов почв.
С учетом полученной привязки НП к типам почв, реконструкция динамики доз внутреннего облучения населения проводилась следующим способом:
• сначала с использованием методик [5] и полученной базы данных о типах почв в ареалах всех НП 4-х загрязненных областей рассчитывались дозы внутреннего облучения населения, накопленные за первый год после аварии, по 1995 г. и по 2001 г. во всех НП,
• далее, регрессии зависимостей расчетных доз от плотностей выпадения 137Сэ в НП, входящих в каталоги доз [4, 6, 7], нормировались на аналогичные регрессионные зависимости доз каталогов,
• далее, отношение регрессионных зависимостей доз каталогов к регрессионным зависимостям расчетных доз от плотностей выпадения 137Сэ в НП, входящих в каталоги доз [4, 6, 7], использовались для расчета доз, накопленных за первый год после аварии, по 1995 г. и по 2001 г., в остальных НП,
• далее, по дозам, накопленным с 1987 по 1995 гг. и с 1996 по 2001 гг., восстанавливались эффективные периоды уменьшения мощностей доз внутреннего облучения населения после 1986 г. в предположении их экспоненциального спада,
• полученная информация использовалась для реконструкции годовой динамики доз внутреннего облучения населения во всех НП 4-х загрязненных областей.
Детали результатов таких расчетов для Калужской области приведены на рис. 13.
С учетом типов почв и с нормировкой на каталог Область = "Калужская" ОогеУаг = "Оозе1г№ Ч_БеН1 = 461 ТуреИР = "АН" МеапбИ 31<1еуЙ = 10
□05е|лЮв|С
Оо!е||Св|
ПедгСа1с
НедгСа1
V А
V
* • ? .■р
V,
Г сЛ V
у 1
*
п *
г
СвИРСа!
Рис. 13. Накопленные за 1986 и по 1995 гг. расчетные дозы внутреннего облучения жителей населенных пунктов Калужской области из каталога и дозы каталога [4] в зависимости от плотности выпадения 137Сэ в населенных пунктах.
0о8еУаг=“0о8е1п11 ”, □озеУаг=“0о8е!п195” - дозы внутреннего облучения за первый год после аварии и с 1987 по 1995 гг., мЗв, соответственно; 1\1_зеШ - число населенных пунктов; ТуреЫР=А!! - все типы населенных пунктов; Меапв - среднегеометрическое значение отношения расчетных доз к дозам каталога; БМеув - среднегеометрическое отклонение отношения расчетных доз к дозам каталога; 0озе1пЮа1с, □оэе1пЮа1 - расчетные дозы внутреннего облучения и дозы из каталога, мЗв, соответственно; ЯедгСа!с, ЯедгСа! - регрессионные зависимости расчетных доз и доз каталога соответственно; СэЫРСа! - плотность выпадения 137Сэ в населенных пунктах, кБк/м2.
Обращает на себя внимание, что для Калужской области наблюдается существенное занижение в 2-4 раза доз как первого года, так и по 1995 г., полученных прямым расчетом с учетом типов почв без нормировки на регрессию доз каталога, по сравнению с дозами каталога.
Результаты расчетов доз с учетом типов почв после их нормировки на регрессию доз каталога для Брянской области в целом приведены на рис. 14.
О качестве данных, восстановленных для плотностей выпадения 137Сэ, меньших 37 кБк/м2, можно судить по данным на рис. 15-16, на которых расчетные дозы в НП из каталога заменены на дозы каталога. Видно, что поле расчетных точек в области плотностей выпадения 137Сэ, меньших 37 кБк/м2, является естественным продолжением данных каталогов.
Рис. 14. Дозы внутреннего облучения населения Брянской области из каталога за первый год и за 1986-1995 гг. и расчетные дозы с учетом типов почв в населенных пунктах и нормировки регрессий расчетных данных на регрессии данных каталога в зависимости от плотности выпадения 137Сз в населенных пунктах.
УаЮозе=“0озе!п11”, УаЮозе=“0озе!п195” - дозы внутреннего облучения за первый год после аварии и с 1987 по 1995 гг., мЗв, соответственно; ЫзеН! - число населенных пунктов; теапв - среднегеометрическое значение отношения расчетных доз к дозам каталога; зМеув - среднегеометрическое отклонение отношения расчетных доз к дозам каталога; 0озе!пЮа1, 0озе!пЮа!с - расчетные дозы внутреннего облучения и дозы из каталога, мЗв, соответственно; СзЫРСа1 - плотность выпадения 137Сз в населенных пунктах, кБк/м2.
С учетом типов почв, нормировкой на регрессии и заменой на дозы каталога Область = "Брянская" МБеШЗ = 3068 \ZarDose = “□озеТоГГ
3 4
1 10 100 1 10 1-10
СвЫРСа» а)
С учетом типов почв, нормировкой на регрессии и заменой на дозы каталога Область = "Брянская" = 3068 УагОове = "ОоБеТЧЛЭб"
1 10 100 1 103 1104
СБМРСа1
Рис. 15. Накопленные за первый год после аварии (а) и по 1995 г. включительно (б) эффективные дозы облучения населения во всех населенных пунктах Брянской области. УаЮозе=“0озеТо11”, УаЮозе=“0озеТо195” - эффективные дозы облучения за первый год после аварии и с 1987 по 1995 гг., мЗв, соответственно; №еШ3 - число населенных пунктов; Оозеса^ ОозеСа!с3 - дозы каталога и расчетные дозы, мЗв, соответственно; СзЫРСа1 - плотность выпадения 137Сз в населенных пунктах, кБк/м2.
С учетом типов почв, нормировкой на регрессии и заменой на дозы каталога Область = "Брянская" №е1113 = 3068 УагОоэе = "ОоБеТоШ"
1 10 100 11 о3 11 о4
СБЫРСа!
Рис. 16. Накопленные по 2001 г. включительно эффективные дозы облучения населения во всех населенных пунктах Брянской области.
Уаг0озе=“0озеТоЮ1” - эффективные дозы облучения по 2001 г. включительно, мЗв; №еШ3 - число населенных пунктов; Ооэеоа^ ОоэеСа^З - дозы каталога и расчетные дозы, мЗв, соответственно; СэЫРСа! -плотность выпадения 137Сэ в населенных пунктах, кБк/м .
Использование разработанной технологии реконструкции доз внутреннего облучения привело к практическому совпадению расчетных доз и официальных доз каталога [4] как для доз внутреннего облучения, так и для полных доз со стандартным среднегеометрическим отклонением, равным 1,5-1,7 раз на все три даты: первый год после аварии, 1995 и 2001 гг.
Полученные данные о динамике накопления доз используются для расчетов эффективных доз во всем значимом для радиоэпидемиологических исследований временном диапазоне, вплоть до 2035 г., для всей совокупности населенных пунктов проживания населения как занесенного в НРЭР, так и НП проживания населения контрольных групп.
Эффективные дозы облучения населения загрязненных территорий к 2036 г.
Таблица 2
Параметры эффективных доз облучения, накопленных к 2036 г.
Плотность выпадения 13 'Сэ
1 -5 Ки/км2 >5 Ки/км2 > 50 мЗв*
Число населенных пунктов 3939 895 134
Численность населения, тыс. чел. (1988) 1676,1 330 26,2
Эффективная доза облучения, накопленная за 50 лет, мЗв
Минимальная 1,7 7,8 50,1
Максимальная 43,9 206 206
Средняя по населенным пунктам 5,7 31 71,4
Медиана по населенным пунктам 4,4 22 60,4
Средняя на человека 4,8 24 71,4
* - минимальная плотность выпадений 137Св > 7 Ки/км2.
По материалам данной работы в апреле 2006 г. на заседании РНКРЗ был сделан доклад «Проблемы дозиметрического обеспечения Национального радиационно-эпидемиологического регистра».
Решением комиссии одобрены работы по дозиметрическому обеспечению НРЭР. В то же время комиссией было отмечено, что в основу официальных каталогов и методик заложено консервативное завышение доз, предопределенное постановкой задачи целями социальной политики в отношении граждан и территорий. Поэтому выдвинутое автором самоограничение -при разработке методов реконструкции доз основываться исключительно на официальных каталогах и методиках - не вытекает из состояния вопроса и ограничивает реальные исследовательские возможности дозиметрического обеспечения НРЭР.
Для учета замечаний решения РНКРЗ были намечены следующие направления работ по уточнению дозиметрического обеспечения населения загрязненных территорий, зарегистрированного в НРЭР:
• разработать физически объяснимые технологии реконструкции доз внутреннего облучения населения на основе консервативных допущений, принятых в официальных методиках и при расчетах доз каталогов, с максимально возможной степенью совпадения расчетных доз и доз каталогов;
• разработать технологии реконструкции динамики мощностей доз внутреннего облучения населения с использованием дозиметрических возрастозависимых моделей МКРЗ с учетом контрмер;
• отработать технологии использования данных о годовых дозах облучения населения при обработке базы данных НРЭР о СИЧ-измерениях населения.
Выводы
Разработанная технология реконструкции эффективных доз облучения населения загрязненных территорий позволяет с удовлетворительным качеством воспроизводить динамику доз внутреннего облучения населения из каталога [4].
Для уточнения дозиметрического обеспечения населения загрязненных территорий, зарегистрированного в НРЭР, необходимы физически более объяснимые технологии реконструкции доз, обеспечивающие, как минимум, максимально возможную степень совпадения расчетных доз и доз каталогов при консервативных допущениях официальных методик и для доз каталогов.
Литература
1. Атлас радиоактивного загрязнения европейской части России, Белоруссии и Украины. (Разработан в Институте глобального климата и экологии Росгидромета и РАН под научным руководством академика Ю.А. Израэля). - М.: Федеральная служба геодезии и картографии России, 1998.
2. Данные по радиоактивному загрязнению территории населенных пунктов Российской Федерации цезием-137, стронцием-90 и плутонием-239+240. - Обнинск: Федеральная служба России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, НПО «Тайфун», 2000.
3. Коробова Е.М., Кувылин А.И. Йод в почвах и оценки уровня содержания йода в почвенном покрове областей РФ, пострадавших в результате аварии на Чернобыльской АЭС. Отчет по договору № 51а, ГЕОХИ РАН, 2000.
4. Накопленные в 1986-1995 гг. средние эффективные дозы облучения жителей населенных пунктов Российской Федерации, подвергшихся радиоактивному загрязнению вследствие аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 г. //Радиация и риск. - 1999. - Специальный выпуск.
5. Оценка доз облучения населения Российской Федерации вследствие аварии на Чернобыльской АЭС: Сборник методических документов. - Санкт-Петербург, 2006. - 180 с.
6. Средние накопленные за 1986-2001 гг. эффективные дозы облучения (включая дозы облучения щитовидной железы) жителей населенных пунктов Брянской, Калужской, Липецкой, Орловской, Рязанской и Тульской областей Российской Федерации, отнесенных к зонам радиоактивного загрязнения по постановлению Правительства Российской Федерации № 1582 от 18 декабря 1997 г. «Об утверждении Перечня населенных пунктов, находящихся в границах зон радиоактивного загрязнения вследствие катастрофы на Чернобыльской АЭС» /Под ред. к.т.н. Г.Я.Брука. Издание официальное. -М.: Минздрав России, 2002.
7. Средние накопленные за 2001 г. эффективные дозы облучения жителей населенных пунктов, отнесенных к зонам радиоактивного загрязнения по постановлению Правительства Российской Федерации № 1582 от 18 декабря 1997 г. «Об утверждении Перечня населенных пунктов, находящихся в границах зон радиоактивного загрязнения вследствие катастрофы на Чернобыльской АЭС» (для целей зонирования населенных пунктов) /Под ред. к.т.н. Г.Я.Брука. Издание официальное. - М.: Минздрав России, 2002.
Reconstruction of effective doses for the population living on the territory contaminated after the Chernobyl accident based on official data
Vlasov O.K., Godko A.M., Shchukina N.V., Korobova T.M.*
Medical Radiological Research Centre of RAMS, Obninsk;
* Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry of Russian Academy of Sciences, Moscow
The paper presents results of reconstructing effective doses for residents of 4 regions in the Russian Federation worst contaminated after the Chernobyl accident. Internal and external radiation doses for the population were reconstructed using official reconstruction methods for calculating effective doses and catalogues of effective doses, as well as the e-map of iodine deficiency in the soils of these four regions.
