Medical Radiology and radiation safety Medical Radiology and radiation safety Медицинская радиология и радиационная безопасность 1024-6177 2618-9615 47787 10.12737/1024-6177-2021-66-6-10-17 Радиационная безопасность Radiation safety Радиационная безопасность Methodological Approaches to Measurement of Carbon-14 for Control of its Radiation Impact on the Personnel and the Public МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К МОНИТОРИНГУ УГЛЕРОДА-14 ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЕГО РАДИАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПЕРСОНАЛ И НАСЕЛЕНИЕ Клочков В. Н. Klochkov V. N.

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Кузнецова Л. И. Kuznetsova L. I. Еремина Н. А. Eremina N. A. Кабанов Д. И. Kabanov D. I. Максимов А А Maksimov A A Березин C. В. Berezin S. V. Андросова А А Androsova A A Клочкова Е. В. Klochkova E. V. Сурин П. П. Surin P. P. Величко В. К. Velichko V. K. Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И.Бур­на­зяна ФМБА России Москва Россия A.I. Burnasyan Federal Medical Biophysical Center (FMBC) FMBA Moscow Russian Federation Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна ФМБА России, Москва Россия A.I. Burnasyan Federal Medical Biophysical Center, Moscow, Russia Russian Federation Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна ФМБА России, Москва Россия A.I. Burnasyan Federal Medical Biophysical Center, Moscow, Russia Russian Federation Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна ФМБА России, Москва Россия A.I. Burnasyan Federal Medical Biophysical Center, Moscow, Russia Russian Federation Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России, Москва Россия A.I. Burnasyan Federal Medical Biophysical Center, Moscow, Russia Russian Federation Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна ФМБА России, Москва Россия A.I. Burnasyan Federal Medical Biophysical Center, Moscow, Russia Russian Federation Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна ФМБА России, Москва Россия A.I. Burnasyan Federal Medical Biophysical Center,Moscow, Russia Russian Federation Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна ФМБА России, Москва Россия A.I. Burnasyan Federal Medical Biophysical Center, Moscow, Russia Russian Federation Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна ФМБА России, Москва Россия A.I. Burnasyan Federal Medical Biophysical Center, Moscow, Russia Russian Federation Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна ФМБА России, Москва Россия A.I. Burnasyan Federal Medical Biophysical Center, Moscow, Russia Russian Federation 66 6 10 17 17 12 2021 https://naukaru.ru/en/nauka/article/47787/view

Цель: Анализ современной нормативно-методической базы по мониторингу дозы облучения персонала и населения, проживающего в зоне наблюдения АЭС, за счет поступления 14С. Определение наиболее информативных методов контроля радиационного воздействия 14С на человека. Материал и методы: Выполнен анализ научной литературы по радиационному воздействию 14С природного происхождения, 14С, поступившего в природную среду в результате испытаний ядерного оружия, и 14С, поступающего в рабочие помещения и зону наблюдения АЭС. Обобщены представленные в материалах МКРЗ, МАГАТЭ и НКДАР ООН дозовые коэффициенты и другие радиационные характеристики 14С. Результаты: По данным НКДАР ООН, годовая дозовая нагрузка, обусловленная глобальным 14С, является наибольшей (около 80 %) среди дозовых нагрузок, создаваемых четырьмя важнейшими естественными космогенными радионуклидами: 3Н (0,01 мкЗв/год), 7Be (3,0 мкЗв/год), 14С (12 мкЗв/год) и 24Na (0,2 мкЗв/год). Для 14С основным является алиментарный путь поступления, при котором этот радионуклид поступает в организм человека в составе пищевых продуктов. Годовая доза, обусловленная этим видом поступления глобального 14С, может достигать 40 мкЗв. Аэрогенный (воздушный) путь поступления глобального 14С в организм человека создает годовую дозу не более 1 мкЗв. Для оценки дозы облучения персонала АЭС и населения, проживающего в зоне наблюдения, наиболее информативными являются методы определения содержания 14С в плодородном слое почвы, в растительности и продуктах питания. Выводы: При работе АЭС в природную среду в пределах зоны наблюдения поступает значительное количество 14С, приводящее к дозе облучения населения, превышающей дозу от воздействия глобального 14С. Наиболее информативными объектами, характеризующими содержание техногенного 14С в зоне наблюдения АЭС, являются плодородный слой грунта (гумус) и растительность. Метод жидкостной сцинтилляционной спектрометрии, включающий пробоподготовку путем сжигания проб в кислороде с улавливанием образующегося углекислого газа и переводом его в состав органического растворителя, является в настоящее время наиболее технологически приемлемым для массового контроля содержания 14С в пробах плодородного грунта и растительности.

Purpose: Analysis of the current regulatory and methodological framework on control of doses from intake of 14C for the personnel and the public living in the control area of the nuclear power plant (NPP). Identifying the most informative methods of controlling radiation impact of 14C on a human being. Material and methods: Research literature on radiation impact of naturally occurring 14C; 14C entering the environment as a result of nuclear weapon tests; and 14C entering workplaces and the control area of NPP has been reviewed. Dose coefficients and other radiation characteristics of 14C provided in IAEA, ICRP and UNSCEAR publications have been summarized. Results: According to UNSCEAR, annual radiation burden caused by global 14C is the highest one (about 80 %) among radiation burdens associated with four critical naturally occurring cosmogenic radionuclides: 3H (0.01 µSv/year), 7Be (3.0 µSv/year), 14C (12 µSv/year) and 24Na (0.2µSv/year). The main way of 14C intake is the alimentary one when this isotope enters the human body with food. Dose from this kind of intake of global 14C can reach 40 µSv. The annual dose caused by aerogenic (inhalation) way of intake of global 14C does not exceed 1 µSv. The most informative methods of dose assessment for the personnel of NPP and the public living in the control area involve measurement of content of 14C in top soil, vegetation and food products. Conclusions: Significant amount of 14C enters the environment within the control area during operation of NPP, which causes the public radiation dose exceeding the dose from global 14C. The most informative objects characterizing content of technogenic 14C in the control area of NPP are top soil (humus) and vegetation. The liquid scintillation spectrometry involves sample preparation by burning of samples in oxygen with capturing of generated carbon dioxide and its transfer into organic solvent. This is the most technologically viable method for mass control of 14C content in samples of top soil and vegetation.

 радиационная безопасность углерод-14 методы мониторинга доза внутреннего облучения почва растительность radiation safety carbon-14 control of specific activity internal dose soil vegetation

Рублевский В.П., Яценко В.Н. Особенности радиационного и биологического действия 14С на живые организмы и опасность его накопления в биосфере Земли // Атомная энергия. 2018. Т.12, № 5. С. 301-306. Rublevskiy V.P., Yacenko V.N. Osobennosti radiacionnogo i biologicheskogo deystviya 14S na zhivye organizmy i opasnost' ego nakopleniya v biosfere Zemli // Atomnaya energiya. 2018. T.12, № 5. S. 301-306. Рублевский В.П., Яценко В.Н., Чанышев Е.Г. Роль углерода-14 в техногенном облучении человека / Под ред. Кочеткова О.А. М.: ИздАТ. 2004. 197 с. ISBN 5-86656-160-3. Rublevskiy V.P., Yacenko V.N., Chanyshev E.G. Rol' ugleroda-14 v tehnogennom obluchenii cheloveka / Pod red. Kochetkova O.A. M.: IzdAT. 2004. 197 s. ISBN 5-86656-160-3. Иванов В.И., Лысцов В.Н. Основы микродозиметрии. М.: Атомиздат. 1979. 192 с. Ivanov V.I., Lyscov V.N. Osnovy mikrodozimetrii. M.: Atomizdat. 1979. 192 s. Тимофеев Л.В., Максимов А.А., Кочетков О.А. и др. К вопросу о дозе трития на клеточном уровне // Мед. радиология и радиационная безопасностью. 2020 (в печати). Timofeev L.V., Maksimov A.A., Kochetkov O.A. i dr. K voprosu o doze tritiya na kletochnom urovne // Med. radiologiya i radiacionnaya bezopasnost'yu. 2020 (v pechati). Панченко С.В., Линге И.И. и др. Радиоэкологическая обстановка в регионах расположения предприятий Росатома / Под ред. Линге И.И., Крышева И.И. М.: САМ полиграфист. 2015. 296 с. Panchenko S.V., Linge I.I. i dr. Radioekologicheskaya obstanovka v regionah raspolozheniya predpriyatiy Rosatoma / Pod red. Linge I.I., Krysheva I.I. M.: SAM poligrafist. 2015. 296 s. UNSCEAR 2008. Sources and Effects of Ionizing Radiation. United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation. Report to the General Assembly with Scientific Annexes. New York: United Nations Publication, 2010. V.I. ISBN 978-92-1-142274-0. UNSCEAR 2008. Sources and Effects of Ionizing Radiation. United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation. Report to the General Assembly with Scientific Annexes. New York: United Nations Publication, 2010. V.I. ISBN 978-92-1-142274-0. Василенко И.Я., Бугрышев П.Ф., Истомина А.Г. и др. Вопросы радиационной опасности 14C // Атомная энергия. 1980. Т.49, № 5. С. 299-303. Vasilenko I.Ya., Bugryshev P.F., Istomina A.G. i dr. Voprosy radiacionnoy opasnosti 14C // Atomnaya energiya. 1980. T.49, № 5. S. 299-303. Carbon-14 and the Environment. IRSN, 2012. www.irsn.fr. Carbon-14 and the Environment. IRSN, 2012. www.irsn.fr. Василенко И.Я., Осипов В.А., Рублевский В.П. Радиоактивный углерод. Природа. 1992. № 12. С. 59-65. Vasilenko I.Ya., Osipov V.A., Rublevskiy V.P. Radioaktivnyy uglerod. Priroda. 1992. № 12. S. 59-65. Garnier-Laplace J., Roussel-Debet S., Calmon P. Modélisation des Transferts du Carbone 14, Emis par les Réacteurs а Eau Pressurisée en Fonctionnement Normal, Dans l’Environnement Proche du Site. Rapport IPSN/DPRE/SERE 98/007. IRSN, Cadarache. 1998. Garnier-Laplace J., Roussel-Debet S., Calmon P. Modélisation des Transferts du Carbone 14, Emis par les Réacteurs a Eau Pressurisée en Fonctionnement Normal, Dans l’Environnement Proche du Site. Rapport IPSN/DPRE/SERE 98/007. IRSN, Cadarache. 1998. Назаров Е.И., Екидин А.А., Васильев А.В. Оценка поступления углерода-14 в атмосферу, обусловленного выбросами АЭС // Изв. вузов. Физика. 2018. Т.61, № 12-2(732). С. 67-73. Nazarov E.I., Ekidin A.A., Vasil'ev A.V. Ocenka postupleniya ugleroda-14 v atmosferu, obuslovlennogo vybrosami AES // Izv. vuzov. Fizika. 2018. T.61, № 12-2(732). S. 67-73. Setting Authorized Limits for Radioactive Discharges: Practical Issues to Consider. IAEA-TECDOC-1638. Vienna: IAEA, 2010. Setting Authorized Limits for Radioactive Discharges: Practical Issues to Consider. IAEA-TECDOC-1638. Vienna: IAEA, 2010. Екидин А.А., Жуковский М.В., Васянович М.Е. Идентификация основных дозообразующих радионуклидов в выбросах АЭС // Атомная энергия. 2016. Т.120, № 2. С. 106-108. Ekidin A.A., Zhukovskiy M.V., Vasyanovich M.E. Identifikaciya osnovnyh dozoobrazuyuschih radionuklidov v vybrosah AES // Atomnaya energiya. 2016. T.120, № 2. S. 106-108. Официальный сайт базы данных Европейской Комиссии о выбросах и сбросах радиоактивных веществ. URL: http://europa.eu/radd/index.dox (Дата обращения: 01.10.17). Oficial'nyy sayt bazy dannyh Evropeyskoy Komissii o vybrosah i sbrosah radioaktivnyh veschestv. URL: http://europa.eu/radd/index.dox (Data obrascheniya: 01.10.17). Официальный сайт Международного Агентства по Атомной Энергии. URL: https://www.iaea.org/PRIS (Дата обращения: 01.10.2017). Oficial'nyy sayt Mezhdunarodnogo Agentstva po Atomnoy Energii. URL: https://www.iaea.org/PRIS (Data obrascheniya: 01.10.2017). Крышев А.И., Крышев И.И., Васянович М.Е. и др. Оценка дозы облучения населения от выброса 14С АЭС с РБМК-1000 и ЭГП-6 // Атомная энергия. 2020. Т. 128, № 1. С. 48-52. Kryshev A.I., Kryshev I.I., Vasyanovich M.E. i dr. Ocenka dozy oblucheniya naseleniya ot vybrosa 14S AES s RBMK-1000 i EGP-6 // Atomnaya energiya. 2020. T. 128, № 1. S. 48-52. СанПиН 2.6.1.2523-09 «Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009)». SanPiN 2.6.1.2523-09 «Normy radiacionnoy bezopasnosti (NRB-99/2009)». Распоряжение Правительства РФ от 08.07.2015 № 1316-р «Об утверждении перечня загрязняющих веществ, в отношении которых применяются меры государственного регулирования в области охраны окружающей среды». Rasporyazhenie Pravitel'stva RF ot 08.07.2015 № 1316-r «Ob utverzhdenii perechnya zagryaznyayuschih veschestv, v otnoshenii kotoryh primenyayutsya mery gosudarstvennogo regulirovaniya v oblasti ohrany okruzhayuschey sredy». Екидин А.А., Васильев А.В., Васянович М.Е. Современные технологии управления воздействием на окружающую среду как инструмент соблюдения принципа ALARA // Биосферная совместимость: человек, регион, технологии. 2017. № 2. С. 67-74. Ekidin A.A., Vasil'ev A.V., Vasyanovich M.E. Sovremennye tehnologii upravleniya vozdeystviem na okruzhayuschuyu sredu kak instrument soblyudeniya principa ALARA // Biosfernaya sovmestimost': chelovek, region, tehnologii. 2017. № 2. S. 67-74. Occupational Intakes of Radionuclides: Part 2. ICRP. Publication 134 // Ann. ICRP. 2016. V.45, No. 3/4. P. 1-352. Occupational Intakes of Radionuclides: Part 2. ICRP. Publication 134 // Ann. ICRP. 2016. V.45, No. 3/4. P. 1-352. Limits on Intakes of Radionuclides for Workers: Part 3. ICRP Publication 30 // Ann. ICRP. 1981. V.6, No.2/3. Limits on Intakes of Radionuclides for Workers: Part 3. ICRP Publication 30 // Ann. ICRP. 1981. V.6, No.2/3. Sources and Effects of Ionizing Radiation. United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation, 2000. New York: United Nations, 2000. V.1: Sources. ISBN 92-1-142238-8. Sources and Effects of Ionizing Radiation. United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation, 2000. New York: United Nations, 2000. V.1: Sources. ISBN 92-1-142238-8. Sources and Effects of Ionizing Radiation. United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation, 1993 Report to the General Assembly, with Scientific Annexes. United Nations Sales Publication E.94.IX.2. New York: United Nations, 1993. Sources and Effects of Ionizing Radiation. United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation, 1993 Report to the General Assembly, with Scientific Annexes. United Nations Sales Publication E.94.IX.2. New York: United Nations, 1993. ICRP, 1975. Report of the Task Group on Reference Man. ICRP Publication 23. Pergamon Press, Oxford. Русский перевод: Человек. Медико-биологические данные: доклад рабочей группы Комитета II МКРЗ по условному человеку. Предисл. Моисеева А. А. Пер. с англ. Парфенова Ю. Д. Международная комиссия по радиологической защите. Публикация № 23. М.: Медицина. 1977. 496 с. ICRP, 1975. Report of the Task Group on Reference Man. ICRP Publication 23. Pergamon Press, Oxford. Russkiy perevod: Chelovek. Mediko-biologicheskie dannye: doklad rabochey gruppy Komiteta II MKRZ po uslovnomu cheloveku. Predisl. Moiseeva A. A. Per. s angl. Parfenova Yu. D. Mezhdunarodnaya komissiya po radiologicheskoy zaschite. Publikaciya № 23. M.: Medicina. 1977. 496 s. МТ 1.2.1.15.1176-2016. Разработка и установление нормативов предельно допустимых выбросов радиоактивных веществ атомных станций в атмосферный воздух. Методика. М.: Концерн Росэнергоатом. 2016. 69 с. MT 1.2.1.15.1176-2016. Razrabotka i ustanovlenie normativov predel'no dopustimyh vybrosov radioaktivnyh veschestv atomnyh stanciy v atmosfernyy vozduh. Metodika. M.: Koncern Rosenergoatom. 2016. 69 s. Кулькова М.А. Радиоуглерод (14С) в окружающей среде и метод радиоуглеродного датирования. Учебно-методическое пособие. СПб.: Изд-во РГПУ, 2011. 40 с. Kul'kova M.A. Radiouglerod (14S) v okruzhayuschey srede i metod radiouglerodnogo datirovaniya. Uchebno-metodicheskoe posobie. SPb.: Izd-vo RGPU, 2011. 40 s. Брайцева О.А., Сулержицкий Л.Д. Радиоуглеродная лаборатория института вулканологии ДВНЦ АН СССР // Радиоуглерод в археологических и палеоэкологических исследованиях / Под ред. Зайцевой Г.И., Кульковой М.А. СПб.: ИИМК РАН, 2007. C. 89-94. Brayceva O.A., Sulerzhickiy L.D. Radiouglerodnaya laboratoriya instituta vulkanologii DVNC AN SSSR // Radiouglerod v arheologicheskih i paleoekologicheskih issledovaniyah / Pod red. Zaycevoy G.I., Kul'kovoy M.A. SPb.: IIMK RAN, 2007. C. 89-94. Mendonça Maria Lúcia T.G., Godoy José M., da Cruz Rosana P., Perez Rhoneds A.R. Radiocarbon Dating of Archaeological Samples (Sambaqui) Using CO2 Absorption and Liquid Scintillation Spectrometry of Low Background Radiation // Journal of Environmental Radioactivity. 2006. V.88, No. 3. P. 205-214. Mendonça Maria Lúcia T.G., Godoy José M., da Cruz Rosana P., Perez Rhoneds A.R. Radiocarbon Dating of Archaeological Samples (Sambaqui) Using CO2 Absorption and Liquid Scintillation Spectrometry of Low Background Radiation // Journal of Environmental Radioactivity. 2006. V.88, No. 3. P. 205-214. Woo, H.J. Optimization of Liquid Scintillation Counting Techniques for the Determination of Carbon-14 in Environmental Samples / Ed. Woo H. J., Chun S. K., Cho S. Y., Kim Y. S., Kang D. W., Kim E. H. // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 1999. V.239, № 3. P. 649-655. Woo, H.J. Optimization of Liquid Scintillation Counting Techniques for the Determination of Carbon-14 in Environmental Samples / Ed. Woo H. J., Chun S. K., Cho S. Y., Kim Y. S., Kang D. W., Kim E. H. // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 1999. V.239, № 3. P. 649-655. Optimizing the Counting Conditions for Carbon-14 for the Sample Oxidizer-Liquid Scintillation Counter Method. Vesa-Pekka Vartti. STUK- Radiation and Nuclear Safety Authority, Laippatie, 2014. https://www.researchgate.net/publication/260341203 Optimizing the Counting Conditions for Carbon-14 for the Sample Oxidizer-Liquid Scintillation Counter Method. Vesa-Pekka Vartti. STUK- Radiation and Nuclear Safety Authority, Laippatie, 2014. https://www.researchgate.net/publication/260341203 Руководство пользования прибором Pyrolyser-6 Trio. Rukovodstvo pol'zovaniya priborom Pyrolyser-6 Trio. Сидоров Л.Н. Масс-спектрометрия и определения массы больших молекул // Соросовкий образовательный журнал. 2000. Т.6, № 11. С. 41-45. Sidorov L.N. Mass-spektrometriya i opredeleniya massy bol'shih molekul // Sorosovkiy obrazovatel'nyy zhurnal. 2000. T.6, № 11. S. 41-45.