РАДИАЦИОННАЯ БИОЛОГИЯ. РАДИОЭКОЛОГИЯ, 2008, том 48, № 2, с. 218-224
ОТДАЛЕННЫЕ ^^^^^^^^^^^^^^^^ ПОСЛЕДСТВИЯ
УДК 574:614.876
ОЦЕНКА ДОЗ ОБЛУЧЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ В РЕЗУЛЬТАТЕ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЕРРИТОРИИ СЕМИПАЛАТИНСКОГО ИСПЫТАТЕЛЬНОГО ПОЛИГОНА
© 2008 г. C. И. Спиридонов1*, М. К. Мукушева2, О. А. Шубина1, В. М. Соломатин1,
И. Э. Епифанова1
1 Всероссийский НИИ сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии, Обнинск 2 Национальный ядерный центр Республики Казахстан, Курчатов
Представлены результаты оценки пространственного распределения плотностей загрязнения 137Cs и 90Sr в ареалах выпаса лошадей и овец на территории Семипалатинского испытательного полигона. Сделан прогноз дозовых нагрузок на различные категории населения, проживающего на территории полигона и употребляющего загрязненную радионуклидами животноводческую продукцию. Установлено, что дозы облучения пастухов, выпасающих сельскохозяйственных животных на наиболее загрязненных участках, могут превышать допустимый уровень (1 мЗв/год). Обоснована необходимость дальнейших исследований, направленных на оценку радиационных рисков для населения Семипалатинского испытательного полигона.
Семипалатинский испытательный полигон, ядерные испытания, дозовые нагрузки, сельскохозяйственные животные.
Около 64% всех ядерных испытаний бывшего СССР осуществлено на территории Казахстана. Большая часть из них, включая 113 воздушных и наземных взрывов, была проведена на Семипалатинском испытательном полигоне (СИП). В результате ядерных взрывов в окружающую среду поступило значительное количество долгоживу-щих радионуклидов. Основной вклад в радиоактивное загрязнение СИП внесли наземные и экс-кавационные (подземные с выбросом грунта) ядерные взрывы. Распределение радионуклидов по территории полигона неравномерное и носит характер либо протяженных "следов" от воздушных и наземных взрывов, либо локальных пятен, различающихся по площади и уровням загрязнения. К настоящему времени в результате физического распада радионуклидов и совокупности экологических процессов радиационная обстановка на СИП значительным образом изменилась. Экспериментальные исследования показывают, что на большей части Семипалатинского испытательного полигона и за его пределами активности долгоживущих радионуклидов в почве близки к фоновым значениям.
Тем не менее на некоторых технических площадках ("Опытное поле", "Балапан", "Дегелен") активность биологически значимых долгоживущих радионуклидов в почве достигает значитель-
* Адресат для корреспонденции: 249032 Обнинск, Калужская обл., ГНУ ВНИИСХРАЭ РАСХН; тел.: (08439) 7-4420; факс: (08439) 6-80-66; e-mail: spiridonov.si@gmail.com.
ных величин. Так, на территории испытательной площадки "Опытное поле", где находятся эпицентры наземных и атмосферных ядерных взрывов, зона загрязнения 137С$ плотностью 185 кБк/м2 (5 Ки/км2) и выше занимает площадь 10-12 км2 [1]. В восточной части полигона выделяется участок интенсивного локального загрязнения в непосредственной близости от искусственного "Атомного озера", образованного в результате экскава-ционного ядерного взрыва (1965 г.). Как отмечено в работе [2], удельные активности 137С$ и 90Бг в почве на расстоянии 1 км от гребня навала, окружающего "Атомное озеро", достигают 7800 и 2300 Бк/кг соответственно.
В настоящее время на территории СИП начата разведка полезных ископаемых, ведется промышленная добыча угля, проводится выпас скота и заготовка кормов, произошло заселение некоторых участков полигона. Близлежащие сельскохозяйственные предприятия получили доступ к пастбищам, расположенным на СИП. На полигоне появились места постоянного проживания пастухов и членов их семей, стада овец и табуны лошадей выпасаются на всей территории СИП и, что наиболее важно, на участках, характеризующихся значительными уровнями радиоактивного загрязнения ("Опытное поле", район "Атомного озера"). В результате выпаса сельскохозяйственных животных на загрязненных пастбищах дол-гоживущие радионуклиды поступают в продукцию, употребляемую в пищу населением.
Таким образом, активное ведение сельскохозяйственного производства на территориях СИП, включающих участки с существенными уровнями радиоактивного загрязнения, вызывает необходимость оценки радиоэкологической ситуации на этих территориях. Важные направления исследований: прогнозирование миграции биологически значимых радионуклидов в "критических" луговых экосистемах СИП, оценка накопления радионуклидов в сельскохозяйственной продукции и дозовых нагрузок на различные категории населения.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА
На основе использования комплекса моделей, описывающих поведение 90Бг и 137С$ в луговых экосистемах Семипалатинского испытательного полигона [3-5] были проведены предварительные (скрининговые) оценки накопления этих радионуклидов в сельскохозяйственной продукции, производимой на территории СИП. Эти оценки носят консервативный характер, поскольку при выполнении расчетов в качестве входной информации задавались максимальные плотности радиоактивного загрязнения территорий выпаса сельскохозяйственных животных. Результаты расчетов показали, что при выпасе лошадей и овец на наиболее загрязненных участках технических площадок "Балапан" и "Опытное поле" удельные активности долгоживущих радионуклидов в продукции животноводства могут превышать в течение ряда лет нормативы, установленные в Республике Казахстан (активность 137С$ и 90Бг в молоке - 100 и 25 Бк/л) [5].
Таким образом, результаты скрининговых оценок продиктовали необходимость проведения дальнейших исследований, связанных с прогнозированием доз облучения населения, проживающего на территории СИП и употребляющего загрязненную продукцию. Основные этапы этих исследований включают:
• идентификацию ареалов выпаса лошадей и овец на территориях, прилегающих к площадкам "Балапан" и "Опытное поле",
• изучение пространственного распределения плотностей загрязнения долгоживущими радионуклидами (90Бг и 137Св) территорий выпаса животных с оценкой средневзвешенных показателей,
• прогнозирование доз внутреннего облучения населения, употребляющего загрязненную сельскохозяйственную продукцию,
• прогнозирование доз внешнего облучения и суммарных дозовых нагрузок на различные категории населения.
Следует подчеркнуть, что расчеты выполнялись с целью определения дополнительных доз
облучения населения в результате радиоактивного загрязнения территории Семипалатинского испытательного полигона после ядерных испытаний. В качестве критерия оценки величины дозовых нагрузок рассматривался допустимый уровень облучения - 1 мЗв/год. Население, подвергающееся облучению в результате загрязнения территории СИП, можно разделить на три группы:
• пастухи, выпасающие сельскохозяйственных животных;
• население, проживающее на территории полигона;
• население, проживающее за пределами полигона, но употребляющее загрязненную продукцию.
При проведении расчетов полагали, что население, относящееся к 3-й группе, подвергается действию дополнительного облучения только за счет употребления продукции, содержащей радионуклиды.
Сельскохозяйственные животные выпасаются на участках, прилегающих к техническим площадкам "Опытное поле" и "Балапан" [6]. На этих участках расположены населенные пункты и пастбища коллективных сельскохозяйственных предприятий, к которым относятся хозяйства "Чаганское" (зимовка "Атомное озеро") и "Ак-жарское" (зимовка "Тактайколь").
Анализ информации, характеризующей распределение долгоживущих радионуклидов по территориям, на которых выпасаются лошади и овцы, позволил сделать вывод о том, что пастбища хозяйства "Чаганское" являются более загрязненными по сравнению с пастбищами хозяйства "Акжарское". При идентификации ареалов выпасов сельскохозяйственных животных принято допущение о том, что лошади и овцы проходят в день до 10-15 км [7]. Поскольку колодцы с питьевой водой расположены только на зимовках, полагали, что животные удаляются во время выпаса от зимовки не далее чем на 10 км. Соблюдая принцип консервативной оценки, для прогнозирования доз облучения населения от потребления сельскохозяйственной продукции, получаемой в хозяйстве "Акжарское", выбран ареал выпаса вокруг зимовки "Тактайколь". При выполнении расчетов учитывали режим выпаса овец, согласно которому зимой эти сельскохозяйственные животные не выпасаются, а находятся в кошарах и кормятся привозным сеном.
В результате обработки информации, характеризующей ареалы выпаса лошадей и овец, получены доли площадей (от общих площадей указанных ареалов), с различными плотностями загрязнения 137Св и 90Бг (табл. 1 и 2). Средневзвешенные плот-
Таблица 1. Распределение плотностей загрязнения 137С$ в ареалах выпаса сельскохозяйственных животных на территории СИП
Зимовка "Тактакойль" Зимовка "Атомное озеро"
плотности загрязнения, кБк/м2 (Ки/км2) доли площадей в ареалах выпаса плотности загрязнения, кБк/м2 (Ки/км2) доли площадей в ареалах выпаса
1.85 (0.05) 0.6331 1.85 (0.05) 0.497
5.55 (0.15) 0.2287 5.55 (0.15) 0.136
11.1 (0.30) 0.0702 11.1 (0.30) 0.1525
22.2 (0.60) 0.0199 22.2 (0.60) 0.1055
29.6 (0.80) 0.0127 29.6 (0.80) 0.0623
37 (1.0) 0.0099 37 (1.0) 0.0168
55.5 (1.5) 0.0144 55.5 (1.5) 0.0105
111 (3.0) 0.0099 111 (3.0) 0.0062
370 (10.0) 0.00055 185 (5.0) 0.0078
555 (15.0) 0.00055 370 (10.0) 0.004
555 (15.0) 0.001
Таблица 2. Распределение плотностей загрязнения 90Бг в ареалах выпаса сельскохозяйственных животных на территории СИП
Зимовка "Тактакойль" Зимовка "Атомное озеро"
плотности загрязнения, кБк/м2 (Ки/км2) доли площадей в ареалах выпаса плотности загрязнения, кБк/м2 (Ки/км2) доли площадей в ареалах выпаса
1.11 (0.03) 0.72 1.85 (0.05) 0.760
3.70 (0.10) 0.085 5.55 (0.15) 0.110
7.4 (0.20) 0.0784 11.1 (0.30) 0.0740
18.5 (0.5) 0.0693 25.9 (0.70) 0.0183
37 (1.0) 0.0435 37 (1.0) 0.0168
74 (2.0) 0.00458 74 (2.0) 0.0078
185 (5.0) 0.0011 148 (4.0) 0.0077
222 (6.0) 0.0036
370 (10.0) 0.0018
555 (15.0) 0.0005
740 (20.0) 0.0003
ности загрязнения долгоживущими радионуклидами (д ■) рассчитывали по формуле
^ = X & %' (1)
}
где & - --я плотность загр
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.