М.В. Желтоножская¹, В.А. Желтоножский², А.И. Липская³, А.Н. Никитин4, В.В. Розанов5, А.П. Черняев6, А.Б. Васильев7

1,2,5-7 ФГБОУ ВО МГУ им. М.В. Ломоносова (Москва, Россия)

3 Институт ядерных исследований НАН Украины (г. Киев, Украина)

4 ГНУ «Институт радиобиологии НАН Беларуси» (г. Гомель, Беларусь)

Постановка проблемы. Ближняя пятикилометровая зона Чернобыльской АЭС (ЧАЭС), для которой характерна максимальная концентрация топливных выпадений в результате аварии в 1986 г., является уникальным полигоном для проведения радиобиологических исследований в естественных условиях обитания животных. В настоящее время уровень радиационного фона в пятикилометровой зоне ЧАЭС колеблется от 0,1 до 20 мкЗв/ч. Кроме того, значительный вклад в радиационный фон добавляют электроны из распада 90Sr и 137Cs. Несмотря на то, что к настоящему моменту накоплено большое количество экспериментальных данных о дозовых нагрузках на животный мир пораженных территорий, полученные результаты не дают однозначного представления о дозовых зависимостях радиобиологических эффектов в условиях природных экосистем. Цель. Оценить дозовые нагрузки мышевидных грызунов загрязненных территорий ближней зоны ЧАЭС, в частности, вклад внешних электронов в суммарную дозу облучения.

Результаты. Проведены исследования суммарной дозы облучения двух видов мышевидных грызунов: рыжая полевка (Clethrionomys glareolus) и желтогорлая мышь (Apodemus flavicollis), проживающих на территориях разного уровня загрязнения вблизи разрушенного 4-го энергоблока ЧАЭС. Для оценки плотности радиоактивного загрязнения территории и исследования изотопного состава выпадений были отобраны образцы почв до глубины 30 см c учетом, что глубина залегания нор мышевидных – 10–15 см. Для отобранных проб почвы измерена концентрация активностей 90Sr, 90Y и 137Cs β- и γ-спектрометрическими методами. Спектры β-активности 90Sr, 90Y и 137Cs анализировались с помощью разработанного сцинтилляционного бета-спектрометра с тонким входным окном; γ-спектрометрические исследования образцов почвы проводились на антикомптоновской установке с HPGe-детектором с помощью разработанного метода обработки сложных рентгеновских и γ-спектров в области энергий 10…100 кэВ, учитывающего сложность описания рентгеновских линий и обеспечивающего погрешность обработки ≤1%. С использованием полученных данных о концентрации активностей 90Sr, 90Y и 137Cs в образцах почвы и в теле мышевидных грызунов были рассчитаны дозы облучения за счет внешнего облучения γ-квантами и электронами и за счет внутреннего облучения электронами 137Cs и 90Sr. Впервые получены данные о вкладе внешних электронов в суммарную дозу облучения мышевидных грызунов, обитающих на загрязненных территориях пятикилометровой зоны ЧАЭС. Данные о дозах, полученных за счет внутреннего облучения и от внешних γ-квантов, хорошо согласуются с данными, уже имевшимися ранее для этих территорий. Установлено, что для большинства особей доза облучения формируется, в основном, за счет внешних электронов. 

Практическая значимость. Так как многие исследования, в том числе генетические и биохимические, согласуются с дозой облучения, то корректный учет вклада электронов в дозу облучения является во многих случаях критичным. Подобные исследования, как часть мониторинговых исследований, очень важны для радиационной защиты человека и окружающей среды.

Желтоножская М.В., Желтоножский В.А., Липская А.И., Никитин А.Н., Розанов В.В., Черняев А.П., Васильев А.Б. Оценка дозовых нагрузок мышевидных грызунов загрязненных территорий ближней зоны Чернобыльской АЭС // Наукоемкие технологии.

2021. Т. 22. № 2. С. 24−33. DOI: https://doi.org/10.18127/j19998465-202102-03

1. Безель В.С. Популяционная экотоксикология млекопитающих. АН ССР Урал. отделение. М.: Наука. 1987. 127 с.
2. Zheltonozhsky V.A., Zheltonozhskaya M.V., Bondarkov M.D., Farfán E.B. Spectroscopy of radiostrontium in fuel materials retrieved from the Chernobyl nuclear power plant. Health Physics. 2021. V. 120 (4). P. 378–386. http://dx.doi.org/10.1097/hp.0000000000001349
3. Osanov D.P. Skin dosimetry and radiation biophysics. 2nd ed., remaking and more. M.: Energoatomizdat. 1990. 232 p.
4. Beresford N.A., Gaschak S., Barnett C.L. et al. Estimating the exposure of small mammals at three sites within the Chernobyl exclusion zone – a test application of the ERICA-Tool. J. Environ. Radioact. 2008. V. 99 (9). P. 1496–1502.
5. Maklyuk Yu.A., Gashchak S.P., Maksimenko A.M. et al. Estimation of radioactive contamination and dose loads in small mammals of the Chernobyl zone. Radioecology of the Chernobyl zone: international. scientific seminar, September 27–29. 2006: thesis report. Slavutich. 2006. P. 51–53.