Облучение жителей города Челябинск-65, связанное с выбросами в атмосферу 131I

Производственная деятельность ПО " Маяк " привела к загрязнению окружающей среды ра диоактивными веществами и облучению насе ления , проживающего в районе расположения предприятия . Одним из факторов формирования радиационной обстановки являлись выбросы в атмосферу радионуклидов в первые годы работы предприятия . Оценки показывают , что основной вклад в величины эффективных эквивалентных доз ( ЭЭД ) облучения , накапливаемых населением к 90- м годам , обусловлен выбросами в атмосферу ¹³¹I. Настоящая статья посвящена ретроспективно му восстановлению динамики ЭЭД , обусловлен ных выбросами в атмосферу ¹³¹I. В связи с тем , что контроль уровней облучения населения стал осуществляться с конца шестидесятых годов , рет роспективное восстановление ЭЭД проводили рас четным путем .

Методика расчета доз облучения, обусловленных выбросами 131I в атмосферу

При расчетах ЭЭД рассматривались следую щие наиболее важные пути поступления расс матриваемого нуклида в организм человека :

• -     ингаляция при вдыхании ;

• -     употребление в пищу овощных культур ;

• -    употребление в пищу молока и молочных продуктов .

Различия в степени значимости каждого из рассматриваемых путей составляют приблизительно порядок величины [1]. Под овощными культурами подразумевались листовые овощи. Вклад такой овощной продукции, как корнеплоды и картофель пренебрежимо мал, так как они в основной массе употребляются после заготовки в течение достаточно длительного периода хранения и переработки, в результате чего 131I (имеющий сравнительно короткий период полураспада) успевает распасться. В противоположность этому листовые овощи не подвергаются хранению и практически без задержки употребляются в пищу [2].

Расчет эффективных эквивалентных доз об лучения , обусловленных изменяющимися с те чением времени выбросами ¹³¹I в атмосферу , про водился в соответствии со следующим выражени ем :

D

= P(1). p) 1) + Ж2) • F^2) 11               j ij j где Dij - годовая эффективная эквивалентная доза облучения индивида j-го года жизни в течение i-го года действия выбросов 131I, бэр;

F j ¹ ) - дозовый фактор , равный эффективной эквивалентной дозе облучения , сформиро вавшейся в щитовидной железе к 70- му году жизни после разового перорального поступления радиой ода в организм человека в возрасте j лет , бэр / Ки ;

F j ² ) - дозовый фактор , равный эффективной эквивалентной дозе облучения , сформиро вавшейся в щитовидной железе к 70- му году жизни после разового ингаляционного поступления ¹³¹I в организм человека , в возрасте j лет бэр / Ки ;

P j ¹ ) - годовое поступление радиойода в ор ганизм человека в возрасте j лет с пищевым ра ционом на i - й год действия выбросов , Ки / год ;

• ( 2 )

P_ij - годовое ингаляционное поступление радиойода в организм человека в возрасте j лет с на i - й год действия выбросов , Ки / год . Примени мость дозовых факторов для расчета годовых доз очевидна ввиду короткого периода полураспада 131 _I.

Расчет годового ингаляционного поступления ¹³¹I в организм человека проводился по формуле :

• ( 2 )

ij                   j i , здесь Vj - объем вдыхаемого воздуха для индивида в возрасте j лет, м3/год;

C_i - приземная концентрация ¹³¹I в районе пр o- живания индивида в i - й год действия выбросов , которая рассчитывалась в соответствии с " Отрас левыми методическими указаниями по расчету предельно допустимых выбросов ... ( ПДВ -83)", Ки / м ³.

Расчет годового перорального поступления ¹³¹I в организм человека проводился по формуле :

Pij1) = m(m • qm + mV • q(V),

(m)

где m_ij - количество молока и кисломолоч ной продукции , потребляемых индивидом в воз расте j лет в i - ом году с начала действия выбросов ¹³¹I в атмосферу , кг / год ;

(V)

m_i - количество овощной продукции , потре бляемых индивидом в возрасте j лет в i - ом году с начала действия выбросов ¹³¹I в атмосферу , кг / год ;

• q _i^(m) - концентрация ¹³¹I в молоке в i - й год с начала действия выбросов радионуклида , Ки / кг ;

q_i^(V) - концентрация ¹³¹I в овощной продукции в i - й год с начала действия выбросов ра дионуклида , Ки / кг ;

Для проведения ретроспективного восстано вления доз , накапливаемых населением , про живавшим в районе расположения ПО " Маяк " ис пользовалась следующая исходная информация :

• -    характеристика источников выбросов , включающая в себя высоту источника , диаметр его устья , расход газовоздушной смеси и ее темпера туру ;

• -    метеорологическая характеристика рай она расположения предприятия ( среднегодовые температура воздуха и роза ветров );

• -    динамика мощностей выбросов ¹³¹I ну клидов ;

• -    изменения объема и структуры рациона питания населения .

В начальный период работы непосредственно в источниках контроль выбросов не производился . О количествах радионуклидов , поступавших в атмо сферу , судили по результатам измерений уровней загрязнения объектов окружающей среды . Кон троль выбросов ¹³¹I был введен в период с 1962 по 1964 год . Именно с этого момента на ПО " Маяк " стали регулярно получать данные о величинах вы бросов радиойода в атмосферу .

Результаты экспериментальных определений рассматриваемого показателя приведены на ри сунке 1, из которого видно , что контроль выбросов ¹³¹I начал осуществляться в период их резкого снижения в результате внедрения атмо сфероохранных мероприятий . Величины мощ ностей выбросов , которые имели место в период с 1948 по 1964 год подлежали восстановлению . При этом исходили из того , что основная масса ¹³¹I поступала в атмосферу при растворении облучен ного топлива .

Рис . 1. Динамика выбросов ¹³¹I в атмосферу .

Мощность выбросов радиоактивных нуклидов в атмосферу при растворении облученного топлива определялась рядом факторов :

• -     энерговыработка ;

• -    выдержка топлива перед его растворе нием ;

• -    характер технологии растворения ;

• -    наличие газоочистного оборудования и эффективность его работы .

Методика оценки мощности выброса заклю чалась в определении соотношения энерговы работки реакторов и выбросов для периода , когда начал проводиться систематический контроль ука занного показателя и экстраполяции на основе найденного соотношения мощности выбросов ( с учетом указанных выше основных факторов ). Ре зультирующая зависимость мощностей выбросов радионуклида также приведена на рисунке 1.

Вклад каждого из описанных выше путей поступления 131I в организм человека в накопление ЭЭД различен и зависит от того, где проживает данный индивид, и где располагаются источники формирования рациона его питания. Поставки в город молока осуществлялись из четырех хозяйств, расположенных в северном районе Челябинской области. Вплоть до 1959 года на террито- рии города находилось около 400 голов крупного рогатого скота. Небольшая часть молока, которая реализовывалась в городской торговой сети, производилась из сухого концентрата. Данные о поставках показывают, что реализация молока и кисломолочной продукции в городе с течением времени возрастала. Расчеты структуры рациона питания проводились с учетом места расположения хозяйства-поставщика, а также вклада данного хозяйства в суммарную реализацию молока и овощной продукции в рассматриваемом населенном пункте. Учитывалось и молоко, которое производилось на территории города.

Результаты расчетов доз облучения Результаты расчетов показывают следующее . Зависимость ЭЭД , накопленных к 1990 году , от года рождения ( см . рис . 2) имеет ярко выраженную тенденцию к росту до 1953 года , которая затем сменяется резким уменьшением . Снижение ЭЭД в период с 1953 по 1990 год составляет более четы рех порядков величины . Такое поведение рас сматриваемого показателя отражает рост произ водительности предприятия на первом этапе и ре зультаты внедрения атмосфероохранных меропри ятий - на втором .

Рис . 2. Динамика накопленных эффективных эквивалентных доз .

Максимальное значение ЭЭД наблюдается у лиц , родившихся в 1952 и 1953 годах , и составляет 39,3 бэр .

Уровень ЭЭД , равный 7 бэр , накапливается ли цами , чей год рождения попадает в пределы от 1931 до 1961 года .

Уровень ЭЭД , равный 35 бэр , накапливается лицами , родившимися в период с 1951 года до 1956 год .

Таким образом , можно сделать вывод , что на селение города наибольшему радиационному воз действию подвергалось в первые годы работы ПО

" Маяк ". В настоящее время выбросы в атмосферу ¹³¹I практически не влияют на уровни облучения жителей города .