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

Облучение жителей города Челябинск-65,

131

связанное с выбросами в атмосферу I

Дрожко Е.Г., Хохряков В.В.

ПО "Маяк", Челябинск-65

Описана разработанная методика расчета доз облучения населения города Челябинск-65, обусловленных выбросами в атмосферу 1311. Методика учитывает ингаляционное и пероральное поступление 1311 в организм человека, а также изменения основных факторов в зависимости от возраста. Оценки показали, что динамика накопленных эффективных эквивалентных доз отражает рост производительности предприятия на первом этапе и резкое снижение выбросов - на втором. Последнее является следствием введения природоохранных мероприятий. В настоящее время влияние 1311 на облучение населения отсутствует.

Exposure of population of Chelyabinsk-65 by 131I release

Drozhko E.G., Hohryakov V.V.

“Mayak” complex, Chelyabinsk-65

The method of calculation of equivalent doses has been developed. Method respects inhalation and ingestion transport of 131I in human organism. The doses were assessed using this method. Assessment of doses showed an increasing of exposure in early years and decreasing in the following ones. At present the exposure by pollution of 131I is not significant.

Введение

Производственная деятельность ПО "Маяк" привела к загрязнению окружающей среды радиоактивными веществами и облучению населения, 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 1311. Настоящая статья посвящена ретроспективному восстановлению динамики ЭЭД, обусловленных выбросами в атмосферу 1311. В связи с тем, что контроль уровней облучения населения стал осуществляться с конца шестидесятых годов, ретроспективное восстановление ЭЭД проводили расчетным путем.

Методика расчета доз облучения,

131

обусловленных выбросами I в атмосферу

При расчетах ЭЭД рассматривались следующие наиболее важные пути поступления рассматриваемого 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 1311 (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 облучения, обусловленных изменяющимися с течением времени выбросами 1311 в атмосферу, проводился в соответствии со следующим выражением:

п _ р

1 1 11 1 ’

где й/ - годовая эффективная эквивалентная доза облучения индивида /-го года жизни в течение /-го года действия выбросов 1311, бэр;

р|1) - дозовый фактор, равный эффективной

эквивалентной дозе облучения, сформировавшейся в щитовидной железе к 70-му году жизни после разового перорального поступления радиойода в организм человека в возрасте / лет, бэр/Ки;

/у2) - дозовый фактор, равный эффективной

эквивалентной дозе облучения, сформировавшейся в щитовидной железе к 70-му году жизни

1311

после разового ингаляционного поступления I в организм человека, в возрасте / лет бэр/Ки;

о

р 1 - годовое поступление радиойода в ор-

ганизм человека в возрасте / лет с пищевым рационом на /-й год действия выбросов, Ки/год;

Р

годовое ингаляционное поступление

радиойода в организм человека в возрасте у лет с на /-й год действия выбросов, Ки/год. Применимость дозовых факторов для расчета годовых доз очевидна ввиду короткого периода полураспада

Расчет годового ингаляционного поступления 1311 в организм человека проводился по формуле:

Р(2 2 = V-  С ] у ] ^1 ,

здесь Уу - объем вдыхаемого воздуха для индивида в возрасте у лет, м3/год;

С/ - приземная концентрация 1311 в районе проживания индивида в /-й год действия выбросов, которая рассчитывалась в соответствии с "Отраслевыми методическими указаниями по расчету предельно допустимых выбросов ... (ПДВ-83)", Ки/м3.

Расчет годового перорального поступления в организм человека проводился по формуле:

131

р

т,

-,

ц" + т

я\

т\"'1

У - количество молока и кисломолочной продукции, потребляемых индивидом в возрасте у лет в /-ом году с начала действия выбросов 1311 в атмосферу, кг/год;

т

количество овощной продукции, потре-

бляемых индивидом в возрасте у лет в /-ом году с начала действия выбросов 1311 в атмосферу, кг/год;

гч(т) 131,

ц) - концентрация I в молоке в /-й год с

начала действия выбросов радионуклида, Ки/кг;

„(V) 131,

ц) - концентрация I в овощной продукции

в /-й год с начала действия выбросов радионуклида, Ки/кг;

Для проведения ретроспективного восстановления доз, накапливаемых населением, проживавшим в районе расположения ПО "Маяк" использовалась следующая исходная информация:

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

- метеорологическая характеристика района расположения предприятия (среднегодовые температура воздуха и роза ветров);

- динамика мощностей выбросов 1311 нуклидов;

- изменения объема и структуры рациона питания населения.

В начальный период работы непосредственно в источниках контроль выбросов не производился. О количествах радионуклидов, поступавших в атмосферу, судили по результатам измерений уровней загрязнения объектов окружающей среды. Контроль выбросов 1311 был введен в период с 1962 по 1964 год. Именно с этого момента на ПО "Маяк" стали регулярно получать данные о величинах выбросов радиойода в атмосферу.

Результаты экспериментальных определений рассматриваемого показателя приведены на рисунке 1, из которого видно, что контроль выбросов 1 11 начал осуществляться в период их резкого снижения в результате внедрения атмосфероохранных мероприятий. Величины мощностей выбросов, которые имели место в период с 1948 по 1964 год подлежали восстановлению. При

этом исходили из того, что основная масса I поступала в атмосферу при растворении облученного топлива.

Рис. 1. Динамика выбросов I в атмосферу.

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

- энерговыработка;

- выдержка топлива перед его растворением;

- характер технологии растворения;

- наличие газоочистного оборудования и эффективность его работы.

Методика оценки мощности выброса заключалась в определении соотношения энерговыработки реакторов и выбросов для периода, когда начал проводиться систематический контроль указанного показателя и экстраполяции на основе найденного соотношения мощности выбросов (с учетом указанных выше основных факторов). Результирующая зависимость мощностей выбросов радионуклида также приведена на рисунке 1.

Вклад каждого из описанных выше путей по-

131 I

ступления I 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 четырех порядков величины. Такое поведение рассматриваемого показателя отражает рост производительности предприятия на первом этапе и результаты внедрения атмосфероохранных мероприятий - 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 лицами, 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 население города наибольшему радиационному воздействию подвергалось в первые годы работы ПО

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

Литература

1. Методология оценки эффективной эквивалентной дозы внешнего и внутреннего облучения человека при выбросе радиоактивности в окружающую среду: Отчет - тема N 0.00-21-04-01.86-7545Р/Науч. рук. канд. тех. наук Г.Н.Романов. - ОНИС, Челябинск, 1987. - 245 с.

2. Приложения к "Отраслевым методическим указаниям по расчету предельно допустимых выбросов, загрязняющих атмосферу радиоактивных и химических веществ (ПДВ-83)". - М., 1985. - 111 с.