3 Определение годовой эффективной дозы внешнего облучения

Для расчета годовой эффективной дозы внешнего облучения необходима следующая информация:

• о средней плотности загрязнения территории НП и его ареала ¹³⁷Cs;

• данные по типу населенного пункта, в котором постоянно проживает человек.

СГЭД внешнего облучения жителей НП типа s определяется выражением:

, (2)

где KF_s – коэффициент перехода от величины средней плотности загрязнения ¹³⁷Cs территории НП типа s к средней годовой эффективной дозе облучения жителей НП, мЗв /кБк м^-2 (мЗв/Ки км^-2); _Cs – средняя плотность загрязнения территории НП ¹³⁷Cs, кБк/м² (Ки/км²).

В таблице 1 представлены значения коэффициента KF_s для жителей населенного пункта типа s.

Таблица 1 – Значения параметров KF_s, предлагаемых для использования в расчетах средней годовой эффективной дозы внешнего облучения жителей населенного пункта

	Тип населенного пункта
Параметр	сельский	поселковый	городской
KFs, мЗв/Ки км-2	0,08	0,05	0,04
KFs, мЗв/кБк м-2	2,7·10-3	1,9·10-3	1,1·10-3

4 Оценка годовой эффективной дозы внутреннего облучения

Для расчета средней годовой эффективной дозы внутреннего облучения необходима следующая информация:

• данные по содержанию ¹³⁷Cs в организме жителей населенного пункта, полученные по результатам СИЧ–измерений;

• данные о средней плотности загрязнения ¹³⁷Cs территории НП и его ареала.

Результаты прямых инструментальных измерений содержания ¹³⁷Cs в организме человека являются наиболее достоверными данными для оценки дозы внутреннего облучения от ¹³⁷Cs. При наличии достаточного количества результатов СИЧ-измерений содержания ¹³⁷Cs в организме жителей конкретного НП используются данные СИЧ–измерений за один из последних 1–3 лет. Критерий достаточности объема данных СИЧ–измерений содержания ¹³⁷Cs в организме жителей для НП с определённой численностью населения представлен в таблице 2.

Таблица 2 – Необходимый объем выборки для корректной оценки текущих доз облучения жителей в населенном пункте

Число жителей в населенном пункте	<100	100 -1000	1000 - 10000	>10000
Объем выборки	не менее 85 % от общей численности	не менее 40 % от общей численности	не менее 10 % от общей численности	680 человек

По результатам СИЧ–измерений содержания ¹³⁷Cs в организме рассчитывается эффективная доза внутреннего облучения по выражению:

(3)

где DF – дозовый коэффициент для ¹³⁷Cs, мЗв/кБк кг^-1, значения которого представлены в таблице 3; Q – содержание ¹³⁷Cs в организме человека по результатам СИЧ-измерения, кБк; М – масса тела человека, кг.

Таблица 3 – Значения дозового коэффициента DF для ¹³⁷Cs

Возрастная группа, лет	Дозовый коэффициент для 137Cs (DF), мЗв∙год-1/кБк кг-1
0–1	2,4
1–2	2,1
3–7	2,2
8–12	2,2
13–17	2,4
> 17	2,5

Среднюю годовую эффективную дозу внутреннего облучения жителей НП рассчитывают по формуле:

(4)

где n – численность обследуемых жителей НП; – эффективная доза внутреннего облучения i –го жителя, мЗв/год.

В случае отсутствия или недостатка данных СИЧ–измерений средняя годовая эффективная доза внутреннего облучения оценивается по среднему суточному поступлению ¹³⁷Cs в организм жителей НП (q), которое определяется по уравнению линейной регрессии вида:

= (5)

где – среднее суточное поступление ¹³⁷Cs в организм, Бк/сутки; a и b – эмпирически полученные для определенного класса населенных пунктов коэффициенты связи поступления ¹³⁷Cs и плотности загрязнения территории НП ¹³⁷Cs; – средняя плотность загрязнения территории НП ¹³⁷Cs, кБк/м².

В зависимости от уровня загрязнения (плотности загрязнения), типа почвы, удельной продуктивных лесных площадей в ареале населенного пункта и численности трудоспособного населения выделяются 3 класса населенных пунктов, для которых существует достоверное различие в формировании дозы внутреннего облучения жителей. По результатам СИЧ-обследования группы реперных населенных пунктов (т.е. НП, с достаточным количеством обследованных лиц) для каждого класса получены регрессионные уравнения, представленные в таблице 5.

Таблица 5 – Параметры уравнения линейной регрессии для 3-х регионов

Класс населенных пунктов	Параметры уравнения q = a + bх, Бк/сутки
	a	b
1	47	0,52
2	28	0,12
3	8,4	0,34

Средняя годовая эффективная доза внутреннего облучения жителей НП по среднему суточному поступлению ¹³⁷Cs рассчитывается по выражению:

E^int = (2,5 · 10^-3 · 120 · q)/M (6)

где – дозовый коэффициент, равный для взрослого человека 2,5 мЗв·год^-1/кБк·кг^-1; 120 – коэффициент, учитывающий период полувыведения ¹³⁷Cs из организма (коэффициент перехода от суточного поступления к равновесному годовому содержанию цезия-137 в организме) в условиях хронического постоянного поступления радионуклида в организм; q – среднее суточное поступление ¹³⁷Cs жителям населенного пункта, Бк; М – средняя масса взрослого человека, кг.

Суммарная годовая эффективная доза облучения жителей населенных пунктов Беларуси, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате аварии на ЧАЭС, является суммой эффективных доз внешнего и внутреннего облучения (1). вычисляются по формулам (2) и (3), (4), (5), (6), соответственно.

Таким образом, СГЭД облучения жителей НП определяется по выражению:

(7)

или

(8)

где определяется по формуле (5).

Результаты расчётов дозы по формулам (7) и (8) округляются до двух значащих цифр.

Материал и оборудование. Методические пособия, справочные таблицы по дозиметрии, калькулятор

Цель: освоить методику расчета доз внешнего и внутреннего облучения населения, проживающих на территории радиоактивного загрязнения

Задания

1. Средняя плотность загрязнения территории поселкового НП Абрамовка и его ареала ¹³⁷Cs составляет 2,76 Ки/км², определить среднюю годовую эффективную дозу внешнего облучения жителей этого НП.

2. Средняя плотность загрязнения территории сельского НП Антоновка и его ареала ¹³⁷Cs составляет 370 кБк/м², определить среднюю годовую эффективную дозу внешнего облучения жителей этого НП.

3. Численность населенного пункта Ивановка составляет 650 человек, в ходе обследования этого населенного пункта в течение года было получено 270 измерений. Из них 50 человек – дети в возрасте 8-12 лет (средняя масса 36,5 кг), у которых среднее содержание ¹³⁷Cs в организме (удельная активность, т.е. активность на кг веса) составило 65,5 Бк/кг и 220 взрослых (средняя масса 75 кг), у которых содержание ¹³⁷Cs в организме составило 162,5 Бк/кг. Определите среднюю годовую эффективную дозу внутреннего облучения жителей НП Ивановка.

4. Численность населенного пункта Ивановка составляет 650 человек, в течение года было обследовано менее 30 человек, определите среднюю годовую эффективную дозу внутреннего облучения жителей НП Ивановка если НП относится к 3 классу и имеет плотность загрязнения территории ¹³⁷Cs 5,4 Ки/км².

5. Рассчитайте суммарную годовую дозу облучения жителей сельского населенного пункта, если плотность загрязнения ¹³⁷Cs 555 кБк/м².

Вопросы для самоконтроля

1. Что определяет величину текущей годовой дозы внутреннего облучения жителей в населенном пункте, расположенном на радиоактивно загрязненной территории?

2. Что определяет величину текущей годовой дозы внешнего облучения жителей в населенном пункте, расположенном на радиоактивно загрязненной территории?

3. Какие инструментальные методы оценки дозы внутреннего облучения вы знаете?

4. Что такое равновесная концентрация радионуклида в организме? В течение, какого периода времени она наступает для радионуклидов цезия-137 при его хроническом поступлении?

Лабораторная занятие 5

Оценка радиационной обстановки территории

1 Нормативно-правовая база Республики Беларусь регулирующая вопросы радиационной безопасности и защиты

2 Радиационное обследование территории

3 Обработка результатов измерений