Структура дозы облучения 137Cs, 238Pu, 239+240Pu и 241Am растений Полесского государственного радиационно-экологического заповедника

  • Руслан Ковсарович Спиров Институт радиобиологии Национальной академии наук Беларуси
  • Наталья Ильинична Тимохина Институт радиобиологии Национальной академии наук Беларуси
  • Игорь Анатольевич Чешик Институт радиобиологии Национальной академии наук Беларуси
  • Александр Николаевич Никитин Институт микробиологии Национальной академии наук Беларуси

Аннотация

В исследовании представлены значения ОБЭ-взвешенной поглощенной дозы облучения 137Cs, 238Pu, 239+240Pu и 241Am растений суходольного луга, березняка разнотравного, сосняка мшистого и черноольшаника крапивного на территории Полесского государственного радиационно-экологического заповедника (ПГРЭЗ). Расчет ОБЭ-взвешенной поглощенной дозы проводили методом дозовых коэффициентов, предложенных Международной комиссией по радиационной защите, на основании удельной активности радионуклидов в почве, надземных и подземных органах растений. При расчете мощности ОБЭ-взвешенной поглощенной дозы облучения по удельной активности радионуклидов в подземных органах, наибольшее ее значение среди растений суходольного луга характерно для Poa pratensis (33,11 мкГр×ч-1), березняка разнотравного – Festuca ovina (25,19 мкГр×ч-1), сосняка мшистого – Betula pendula (36,78 мкГр×ч-1), черноольшаника крапивного – Corylus avellana (5,39 мкГр×ч-1). Полученные значения не превышают референтных уровней для объектов биоты, предложенных Международной комиссией по радиационной защите. Основную долю в структуре дозы, рассчитанной по удельной активности радионуклидов в надземных органах, составляет ОБЭ-взвешенная поглощенная доза 137Cs – от 64,0 до 99,9 %. Основная доля в структуре дозы внутреннего облучения трансурановыми элементами (238Pu, 239+240Pu, 241Am) приходится на ОБЭ-взвешенную поглощенную дозу 241Am – от 52,0 до 91,3 %. Поскольку периоды полураспада долгоживущих изотопов плутония и америция превышают период полураспада 137Cs, то ожидается, что доля ОБЭ-взвешенной поглощенной дозы трансурановых элементов в структуре дозы облучения растений Полесского государственного радиационно-экологического заповедника будет возрастать со временем. Полученные результаты важны для оценки и прогноза экологических последствий хронического облучения экосистем на территориях, загрязненных техногенными радионуклидами в результате аварии на Чернобыльской АЭС.

Биографии авторов

Руслан Ковсарович Спиров, Институт радиобиологии Национальной академии наук Беларуси

научный сотрудник отдела качества окружающей среды и продуктов питания.

Наталья Ильинична Тимохина, Институт радиобиологии Национальной академии наук Беларуси

Кандидат биологических наук; заведующий отделом качества окружающей среды и продуктов питания.

Игорь Анатольевич Чешик, Институт радиобиологии Национальной академии наук Беларуси

кандидат медицинских наук, доцент; директор Института радиобиологии НАН Беларуси.

Александр Николаевич Никитин, Институт микробиологии Национальной академии наук Беларуси

кандидат сельскохозяйственных наук; заместитель директора по научной работе Института микробиологии НАН Беларуси.

Литература

  1. Alexakhin RM. Dozy oblucheniya cheloveka i bioty v sovremennom mire: sostoyaniye i nekotoryye aktual’nyye problemy [Exposure Doses to Humans and Biota in the Modern World: State-of-the-Art and Some Topical Problems]. Meditsinskaya radiologiya i radiatsionnaya bezopasnost’ [Medical radiology and radiation safety]. 2009;54(4):25–31. Russian.
  2. Maistrenko ТА, Belykh ЕS, Trapeznikov AV, Zainullin VG, Vakhrusheva ОМ. Otsenka ekologicheskogo riska radiatsionnogo vozdeystviya dlya prirodnykh ekosistem, zagryaznennykh v rezul’tate avarii na Сhernobylskoy AES [Assessment of ecological risk from radiation exposure for natural ecosystems contaminated due to Chernobyl accident]. Izvestija Komi nauchnogo centra UrO RAN. 2013;3(15):41–47. Russian.
  3. Panchenko SV, Blokhin PA, Kizub PA, Gavrilin EA. Podkhody k otsenke doz vneshnego oblucheniya razlichnykh vidov bioty [Approaches to Estimating the External Irradiation of Various Biota Species]. Radiatsionnaya biologiya. Radioekologiya [Radiation biology. Radioecology]. 2019;59(1):75–81. DOI: 10.1134/S0869803119010077. Russian.
  4. Szufa KM, Mietelski JW, Olech MA. Assessment of internal radiation exposure to Antarctic biota due to selected natural radionuclides in terrestrial and marine environment. Journal of Environmental Radioactivity. 2021;237:106713. DOI: 10.1016/j.jenvrad.2021.106713.
  5. ICRP. A Framework for Assessing the Impact of Ionising Radiation on Non-human Species. ICRP Publication 91. Annals of the ICRP. 2003;33(3):74.
  6. ICRP. The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. ICRP Publication 103. Annals of the ICRP. 2007;37(2–4):339.
  7. ICRP. Environmental Protection – the Concept and Use of Reference Animals and Plants. ICRP Publication 108. Annals of the ICRP. 2008;38(4–6):247.
  8. ICRP. Environmental Protection: Transfer Parameters for Reference Animals and Plants. ICRP Publication 114. Annals of the ICRP. 2009;39(6):115.
  9. ICRP. Protection of the Environment under Different Exposure Situations. ICRP Publication 124. Annals of the ICRP. 2014;43(1):62.
  10. ICRP. Dose coefficients for nonhuman biota environmentally exposed to radiation. ICRP Publication 136. Annals of the ICRP. 2017;46(2):139.
  11. ICRP. Radiation weighting for Reference Animals and Plants. ICRP Publication 148. Annals of the ICRP. 2021;50(2):125.
  12. Brown JE, Alfonso B, Avila R, Beresford NA, Copplestone D, Hosseini A. A new version of the ERICA tool to facilitate impact assessments of radioactivity on wild plants and animals. Journal of Environmental Radioactivity. 2016;153:141–148. DOI: 10.1016/j. jenvrad.2015.12.011.
  13. Cujic M, Dragovic S. Assessment of dose rate to terrestrial biota in the area around coal fired power plant applying ERICA tool and RESRAD BIOTA code. Journal of Environmental Radioactivity. 2018;188:108–114. DOI: 10.1016/j.jenvrad.2017.09.014.
  14. Kamboj S. Nonhuman biota dose rate estimation from liquid effluent releases during normal operations of light water reactors using the LADTAP II computer code. Journal of Environmental Radioactivity. 2019;196:141–149. DOI: 10.1016/j.jenvrad.2018.10.018.
  15. Perevolotsky АN, Perevolotskaya ТV, Spiridonov SI. Model’ formirovaniya doz oblucheniya sel’skokhozyaystvennykh rasteniy: osnovnyye podkhody i dopushcheniya [Model of formation of doses of irradiation of agricultural plants: basic approaches and assumptions]. Aktualnye voprosy radiojekologii. 2018;1:33–44. Russian.
  16. Perevolotsky АN, Perevolotskaya ТV, Spiridonov SI. Kontseptual’nyye polozheniya dozimetricheskoy modeli oblucheniya rasteniy biogeotsenozov pri khronicheskikh radioaktivnykh vypadeniyakh [Conceptual provisions of the dosimetric model of irradiation of biogeocenosis plants in chronic radioactive fallout]. Radiatsionnaya biologiya. Radioekologiya [Radiation biology. Radioecology]. 2019;59(1):94–102. DOI: 10.1134/S0869803119010089. Russian.
  17. Konoplja EF, Kudrjashov VP, Mironov VP. Radiatsiya i Chernobyl’: Transuranovyye elementy na territorii Belarusi [Radiation and Chernobyl: Transuranic elements on the territory of Belarus]. Gomel: RNIUP «Institute of Radiology»; 2007. 128 p. Russian.
  18. Bondar YI, Sadchikov VI, Kalinin VN. Perenos 137Cs, 90Sr, 241Am i 238,239+240Pu iz pochvy v zernovyye kul’tury v zone otchuzhdeniya CHAES [The transfer of 137Cs, 90Sr, 241Am and 238,239+240Pu from soil to crops in the Chernobyl exclusion zone]. In: Radiojekologicheskie i radiobiologicheskie posledstvija Chernobyl’skoj katastrofy (g. Khojniki, 2017 oktjabr 11–12). Materialy Mezhdunarodnoj nauchnoprakticheskoj konferencii. Gomel: [publisher unknown]; 2017. p. 10–20. Russian.
  19. Efremova NJu. Otsenka neopredelennosti v izmereniyakh [Ocenka neopredelennosti v izmerenijah]. Minsk: BelGIM; 2003. 50 p. Russian.
  20. Perevolotskaya ТV, Perevolotsky АN, Geraskin SА. Dozy oblucheniya sosnovykh nasazhdeniy v belorusskom sektore 30-kilometrovoy zony vokrug Chernobyl’skoy AES na sovremennom etape [Radiation Doses of Pine Stands in the Belarusian Sector of the 30-Kilometer Zone Around the Chernobyl Nuclear Power Plant at the Present Stage]. Radiatsionnaya biologiya. Radioekologiya [Radiation biology. Radioecology]. 2023;63(3):300–310. DOI: 10.31857/S0869803123030116. Russian.
  21. Geras’kin SA, Dikareva NS, Udalova AA, Vasil’ev DV, Volkova PJu. Posledstviya khronicheskogo oblucheniya sosny obyknovennoy v otdalennyy period posle avarii na Chernobyl’skoy AES [Consequences of chronic irradiation of Scots pine in the longterm period after the Chernobyl accident]. Ecology. 2016;1:30–43. DOI: 10.7868/S0367059716010054. Russian.
  22. Geras’kin SA, Kuzmenkov AG, Vasiliyev DV. Vremennáya dinamika tsitogeneticheskikh effektov v khronicheski obluchayemykh populyatsiyakh sosny obyknovennoy [Time Dynamics of Cytogenetic Effects in Chronically Exposed Scots Pine ]. Radiatsionnaya biologiya. Radioekologiya [Radiation biology. Radioecology]. 2018;58(1):74–84. DOI: 10.7868/S0869803118010083. Russian.
  23. IAEA. Effects of Ionizing Radiation on Plants and Animals at Levels Implied by Current Radiation Protection Standards: Technical Reports Series 332. Vienna: International Atomic Energy Agency. 1992. 184 p.
  24. Maystrenko T, Gruzdev B, Belykh E, Rybak A. The succession of the plant community on a decontaminated radioactive meadow site. Journal of Environmental Radioactivity. 2018;192:687–697. DOI: 10.1016/j.jenvrad.2017.12.013.
Опубликован
2024-01-05
Ключевые слова: доза облучения, трансурановые элементы, биота, цезий, плутоний, америций, радионуклиды
Поддерживающие организации Работа выполнена при финансовой поддержке грантов на выполнение научно-исследовательских работ докторантами, аспирантами и соискателями Национальной академии наук Беларуси № 2016-29-140 на 2016 г. и № 2017-29-043 на 2017 г.
Как цитировать
Спиров, Р., Тимохина, Н., Чешик, И., & Никитин, А. (2024). Структура дозы облучения 137Cs, 238Pu, 239+240Pu и 241Am растений Полесского государственного радиационно-экологического заповедника. Журнал Белорусского государственного университета. Экология, 4, 29-40. Доступно по https://journals.bsu.by/index.php/ecology/article/view/5951
Выпуск
№ 4 (2023): Журнал Белорусского государственного университета. Экология
Раздел
Радиоэкология и радиобиология, радиационная безопасность