Assessment of the Radiation Dose to Biota and Humans During the Discharge of Iodine by Radiopharmaceutical Production

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

During the production activities of radiopharmaceutical enterprises, the discharge of technogenic ¹³¹I is carried out. On the example L.Ya. Karpov Scientific Research Institute of Physics and Chemistry (Obninsk), a method for assessing the radioecological situation around the enterprise in long-term dynamics is shown by determining the content of radionuclide in the components of the natural environment, as well as dose loads on biota and humans. A model assessment of the average annual volume activity of a radionuclide based on a Gaussian model of scattering and transport of impurities in the atmosphere, allowing to determine it at any point of the terrain, has been performed. It was determined that the dose loads on biota varied from 0.5 µGy/d (for bees) to 8.7 µGy/d (for earthworms) and were significantly lower than environmentally safe exposure levels (100000 and 10000 µGy/d, respectively). Adult radiation doses ranged from 0.5 µSv/year to 1.3 µSv/year, which doesn’t exceed the quota of the Karpov Scientific Research Institute dose limit 300 µSv/year. The necessity of taking into account both the molecular and aerosol forms of ¹³¹I in the assessment of the radioecological situation in order to prevent underestimation of the dose load by up to two times is emphasized. The obtained assessments of the radioecological situation around the Karpov Scientific Research Institute in 2015-2021 indicate the absence of negative radiation and environmental effects on humans and their environment. The assessment algorithm can be applied to other enterprises producing radioactive iodine discharges.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Anna A. Buryakova

Research and Production Association “Typhoon”

Author for correspondence.
Email: buryakova@rpatyphoon.ru
ORCID iD: 0000-0002-4455-9565
Russian Federation, Obninsk

Aleksandr I. Kryshev

Research and Production Association “Typhoon”

Email: ecomod@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-6816-0260
Russian Federation, Obninsk

Alla A. Oudalova

National Research Nuclear University (NRNU) MEPhI Obninsk Institute for Nuclear Power Engineering (OINPE)

Email: oudalova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2758-5793
Russian Federation, Obninsk

References

  1. Полякова М. Изотопы исцеления. Цепочка производства: от стартовых материалов до инновационных радиофармпрепаратов. Вестн. Атомпрома: Информационно-аналитический журнал об атомной отрасли. М.: ООО “НВМ-пресс”. 2022;(3):18–22. [Polyakova M. Izotopy iscelenija. Cepochka proizvodstva: ot startovyh materialov do innovacionnyh radiofarmpreparatov. Vestnik Atomproma: informacionno-analiticheskij zhurnal ob atomnoj otrasli. Moskva: OOO “NVM-press”. 2022;(3):18–22. (In Russ.)]
  2. Отчет по экологической безопасности “НИФХИ им. Л.Я. Карпова” за 2020 год. Обнинск: АО “НИФХИ им. Л.Я. Карпова”, 2021. 35 с. [Otchet po jekologicheskoj bezopasnosti “NIFHI im. L.Ja. Karpova” za 2020 god. Obninsk: AO “NIFHI im. L.Ja. Karpova”, 2021. 35 p. (In Russ.)]
  3. Агеева Н.В., Ким В.М., Васильева К.И. и др. Многолетние наблюдения за содержанием ¹³¹I в приземном слое атмосферы г. Обнинска Калужской области. Радиация и риск. 2015;24(1):96–107. [Ageeva N.V., Kim V.M., Vasilieeva K.I. et al. Long-term monitoring airborne ¹³¹I in the surface layer in Obninsk city, Kaluga region. Radiacija i risk. 2015;24(1):96–107. (In Russ.)]
  4. Василенко И.Я., Василенко О.И. Радиоактивный йод. Энергия: экономика, техника, экология. 2003; (5):57−62. [Vasilenko I.Ya., Vasilenko O.I. Radioaktivnyj jod. Jenergija: jekonomika, tehnika, jekologija. 2003; (5):57–62. (In Russ.)]
  5. Нуштаева В.Э., Микаилова Р.А., Спиридонов С.И., и др. Оценка и прогнозирование воздействия атмосферных выбросов Белоярской АЭС на референтные организмы биоты. АгроЭкоИнфо. 2019;(3):1–9. [Nushtaeva V.E., Mikailova R.A., Spiridonov S.I. et al. Ocenka i prognozirovanie vozdejstvija atmosfernyh vybrosov Belojarskoj AJeS na referentnye organizmy bioty. AgroJekoInfo. 2019;(3):1–9. (In Russ.)]
  6. Карпенко Е.И. Комплексная оценка радиационного воздействия объектов ядерной энергетики на окружающую среду и человека: Дис. … д-ра биол. наук: 03.01.01 — радиобиология. Обнинск: ФГБНУ ВНИИРАЭ, 2020. 317 с. [Karpenko E.I. Kompleksnaja ocenka radiacionnogo vozdejstvija obektov jadernoj jenergetiki na okruzhajushhuju sredu i cheloveka [dissertation] Obninsk: All-Russian Research Institute of Agricultural Radiology and Agroecology, 2020. 317 p. (In Russ.)]
  7. Бурякова А.А., Булгаков В.Г., Крышев А.И., Каткова М.Н. Оценка распространения ¹³¹I в окружающей среде и доз облучения населения Обнинска и его окрестностей от выбросов АО “НИФХИ им. Л.Я. Карпова”. Радиация и риск. 2021;30(3):103–111. [Buryakova A.A., Bulgakov V.G., Kryshev A.I., Katkova M.N. Radiodine, ¹³¹I, release into the atmosphere during normal operation of the radiopharmaceutical production facility at the Karpov Institute of Physical Chemistry: analysis of ¹³¹I concentration in the air and radiation dose to the population of the Obninsk city and its surroundings. Radiacija i risk. 2021;30(3):103–111. (In Russ.)]. https://doi.org/10.21870/0131-3878-2021-30-3-103-111
  8. Радиационная обстановка на территории России и сопредельных государств в 2021 году. Ежегодник. Обнинск: ФГБУ “НПО “Тайфун”, Росгидромет, 2022. 342 с. [Radiacionnaja obstanovka na territorii Rossii i sopredel’nyh gosudarstv v 2021 godu. Ezhegodnik. Obninsk: FGBU “NPO “Tajfun”, Rosgidromet, 2022. 342 p. (In Russ.)]
  9. Отчет по экологической безопасности “НИФХИ им. Л.Я. Карпова” за 2017 год. Обнинск: АО “НИФХИ им. Л.Я. Карпова”, 2018. 34 с. [Otchet po jekologicheskoj bezopasnosti “NIFHI im. L.Ja. Karpova” za 2017 god. Obninsk: AO “NIFHI im. L.Ja. Karpova”, 2018. 34 p. (In Russ.)]
  10. Отчет по экологической безопасности “НИФХИ им. Л.Я. Карпова” за 2018 год. Обнинск: АО “НИФХИ им. Л.Я. Карпова”, 2019. 35 с. [Otchet po jekologicheskoj bezopasnosti “NIFHI im. L.Ja. Karpova” za 2018 god. Obninsk: AO “NIFHI im. L.Ja. Karpova”, 2019. 35 p. (In Russ.)]
  11. Masson O., Steinhauser G., Wershofen H. et al. Potential source apportionment and meteorological conditions involved in airborne ¹³¹I detections in January/February 2017 in Europe. Environ. Sci. Technol. 2018; 52:8488–8500. https://doi.org/10.1021/acs.est.8b01810
  12. Постановление Правительства РФ от 10 июля 2014 г. № 639 “О государственном мониторинге радиационной обстановки на территории Российской Федерации” (ред. от 18.01.2022). [Postanovlenie Pravitel’stva RF ot 10 ijulja 2014 g. № 639 “O gosudarstvennom monitoringe radiacionnoj obstanovki na territorii Rossijskoj Federacii” (red. ot 18.01.2022) (In Russ.)]
  13. Панченко С.В., Линге И.И., Воробьева Л.М., и др. Практические рекомендации по вопросам оценки радиационного воздействия на человека и биоту. Под общ. ред. И.И. Линге и И.И. Крышева. М: Сам Полиграфист, 2015. 265 с. [Panchenko S.V., Linge I.I., Vorobyova L.M. et al. Prakticheskie rekomendacii po voprosam ocenki radiacionnogo vozdejstvija na cheloveka i biotu. Pod obshh. red. I.I. Linge i I.I. Krysheva. M: Sam Poligrafist, 2015. 265 p. (In Russ.)]
  14. Панов А.В., Санжарова Н.И., Гераськин С.А. и др. Анализ международных подходов к обеспечению радиационной безопасности населения и окружающей среды при реабилитации объектов и территорий, загрязненных в результате прошлой деятельности предприятия ядерного топливного цикла. Радиация и риск. 2016; 25(3): 86–103. [Panov A.V., Sanzharova N.I., Geraskin S.A. et al. Survey of international approaches to ensuring radiation safety of the public and environment during remediation of radioactively contaminated sites of former nuclear fuel cycle facilities. Radiacija i risk. 2016;25(3):86–103. (In Russ.)]
  15. ICRP Publication 108. Environmental Protection: the Concept and Use of Reference Animals and Plants. Annals ICRP, 2009. 251 p.
  16. Радиационная обстановка на территории России и сопредельных государств в 2019 году. Ежегодник. Обнинск: ФГБУ “НПО “Тайфун”, Росгидромет, 2020. 340 с. [Radiacionnaja obstanovka na territorii Rossii i sopredel’nyh gosudarstv v 2019 godu. Ezhegodnik. Obninsk: FGBU “NPO “Tajfun”, Rosgidromet, 2020. 340 p. (In Russ.)]
  17. Методические рекомендации по расчету нормативов предельно допустимых выбросов радиоактивных веществ из организованных источников в атмосферный воздух применительно для организаций Госкорпорации “Росатом”. Утверждены 15.07.2014 г. № 1-1/310-Р. М., ГК “Росатом”, 2014. [Metodicheskie rekomendacii po raschetu normativov predelno dopustimyh vybrosov radioaktivnyh veshhestv iz organizovannyh istochnikov v atmosfernyj vozduh primenitelno dlja organizacij Goskorporacii “Rosatom”. Utverzhdeny 15.07.2014 g. № 1-1/310-R. M., GK “Rosatom”, 2014. (In Russ.)]
  18. Санитарные правила и нормативы СанПиН 2.6.1.2523-09 “Нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009” (утв. постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 7 июля 2009 г. № 47). [Sanitarnye pravila i normativy SanPiN 2.6.1.2523-09 “Normy radiacionnoj bezopasnosti NRB-99/2009” (utv. postanovleniem Glavnogo gosudarstvennogo sanitarnogo vracha RF ot 7 ijulja 2009 g. № 47) (In Russ.)]
  19. РД 52.18.826-2015 Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Вып. 12. Наблюдения за радиоактивным загрязнением компонентов природной среды. Обнинск, 2015. 105 с. [RD 52.18.826-2015 Nastavlenie gidrometeorologicheskim stancijam i postam. Vypusk 12. Nabljudenija za radioaktivnym zagrjazneniem komponentov prirodnoj sredy. Obninsk, 2015. 105 p. (In Russ.)]
  20. Рекомендации Р 52.18.820-2015. Оценка радиационно-экологического воздействия на объекты природной среды по данным мониторинга радиационной обстановки. Утверждены Росгидрометом Минприроды России 17.04.2015 г. Обнинск, 2015. 60 с. [Rekomendacii R 52.18.820-2015. Ocenka radiacionno-jekologicheskogo vozdejstvija na obekty prirodnoj sredy po dannym monitoringa radiacionnoj obstanovki. Utverzhdeny Rosgidrometom Minprirody Rossii 17.04.2015 g. Obninsk, 2015. 60 p. (In Russ.)]
  21. ICRP Publication 136. Dose coefficients for non-human biota environmentally exposed to radiation. Ann. ICRP. 2017; 46(2).
  22. Рекомендации Р 52.18.923-2022. Порядок оценки риска от радиоактивного загрязнения окружающей среды по данным мониторинга радиационной обстановки. Обнинск, 2022. 28 с. [Rekomendacii R 52.18.923-2022. Porjadok ocenki riska ot radioaktivnogo zagrjaznenija okruzhajushhej sredy po dannym monitoringa radiacionnoj obstanovki. Obninsk, 2022. 28 p. (In Russ.)]
  23. ICRP Publication 124. Protection of the environment under different exposure situations. Ann. ICRP. 2014;43(1):1-58.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. The radiation dose rates for biota at the critical point of the terrain relative to the levels of maximum permissible dose (MPD), µGy/d. The upper straight lines are the values of the environmentally safe level of exposure (MPD) for the corresponding biota objects [15, 23].

Download (103KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Contribution of molecular and aerosol form ¹³¹I to the radiation dose rate for biota at the critical point of the terrain in 2018.

Download (78KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Contribution of internal and external exposure to the radiation dose for biota.

Download (80KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Total radiation doses for the population from the ¹³¹I discharge in the area of the NIFHI location in 2015–2021, µSv/year.

Download (87KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Contribution of molecular and aerosol forms of ¹³¹I to the total radiation dose for the population in scenario 3, %.

Download (74KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».