Радиоэкология

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Е. А. Гончаров 

 
 
 

РАДИОЭКОЛОГИЯ 

 
 
 
 

Практикум 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Йошкар-Ола 

2018 

УДК 28.080.1я7 
ББК  574:577.346(075.8) 

Г 65  

 
 

Рецензенты: 

кандидат физико-математических наук, доцент МарГУ А. В.  Леухин; 

кандидат биологических наук, доцент ПГТУ О. В. Малюта 

 
 
 

Печатается по решению 

редакционно-издательского совета ПГТУ 

 
 
 
 
 
 
 

Гончаров, Е.А.  

Г 65          Радиоэкология: практикум / Е. А. Гончаров. – Йошкар-Ола: 

Поволжский государственный 
технологический 
университет, 

2018. – 80 с.  
ISBN 978-5-8158-1943-6 

 

В практикуме представлены работы по оценке радиоэкологических 

параметров окружающей среды и радиационной безопасности. Приведены методики выполнения работ, задания и справочные материалы к их 
выполнению, контрольные вопросы и литература.  

Для бакалавров направления 05.03.06 «Экология и природопользо
вание» и студентов инженерных специальностей и направлений.  

 

УДК 28.080.1я7 

ББК  574:577.346(075.8)  

 
 

ISBN 978-5-8158-1943-6 
© Гончаров Е.А., 2018  
© Поволжский государственный  
технологический университет, 2018 

ОГЛАВЛЕНИЕ 

 

Предисловие ............................................................................................ 5 
 
Введение .................................................................................................. 7 
 
Раздел I. ДОЗИМЕТРИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ......................... 9 

Тема 1. Дозиметрические исследования на местности ............. 12 

Тема 2. Дозиметрическое обследование жилых  
и общественных зданий ............................................................... 18 

 
Раздел 2. СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ  
ОБЪЕКТОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ............................................. 23 

Тема 3. Спектрометрические исследования почв ...................... 25 

Тема 4. Спектрометрические исследования строительных  
материалов ..................................................................................... 29 

Тема 5. Спектрометрические исследования продуктов  
питания .......................................................................................... 32 

Тема 6. Спектрометрическая съемка территории ...................... 36 

 
Раздел 3. КОНТРОЛЬ РАДОНА ......................................................... 43 

Тема 7. Оценка содержания радона в помещении ..................... 45 

Тема 8. Оценка плотности потока радона из почвы .................. 52 

 
Раздел 4. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПО КУРСУ «РАДИОЭКОЛОГИЯ» .. 58 
 
Заключение ............................................................................................ 69 
 
Список литературы ............................................................................... 70 
 
Приложение 1. Протокол дозиметрического обследования  
земельного участка ............................................................................... 72 

Приложение 2. Протокол дозиметрического обследования  
помещений ............................................................................................ 74 

Приложение 3. Протокол радиологических исследований почвы ... 75 

Приложение 4. Протокол радиологических испытаний  
строительных материалов .................................................................... 76 

Приложение 5. Протокол радиологических испытаний  
продуктов питания ................................................................................ 77 

Приложение 6. Протокол измерения радона в воздухе  
помещений ............................................................................................ 78 

Приложение 7. Протокол измерения плотности потока радона  
с поверхности почвы ............................................................................ 79 

 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

 
 
Дисциплина «Радиоэкология» преподается в ПГТУ более 15 

лет. За это время создана уникальная приборно-методическая база: 
совместная лаборатория радиационной экологии Поволжского  
государственного технологического университета и Всероссийского научно-исследовательского института радиологии и агроэкологии (г. Обнинск); проведены комплексные исследования лесных 
территорий Среднего Поволжья, инженерно-экологические изыскания десятков производственных объектов; разработаны и запатентованы технические устройства и способы в области радиологических измерений. 

В данном практикуме обобщены практический опыт и дей
ствующие методические указания к выполнению как научноисследовательских работ по оценке радиологических факторов 
окружающей среды, так и производственных и санитарногигиенических показателей в области  радиационной безопасности. 

Практикум составлен в соответствии с программой курса «Ра
диоэкология» с учетом требований к формированию профессиональных компетенций выпускников бакалавриата по направлению 
«Экология и природопользование».  

Цель изучения дисциплины «Радиоэкология» – сформировать 

у студентов современное представление о радиационной экологии 
как науке, о влиянии радионуклидов и ионизирующих излучений 
на живой организм и обучить студентов практическим методам 
радиоэкологических исследований и радиационного контроля объ

ектов окружающей среды и технологиям обеспечения радиационной безопасности.  

По итогам обучения студент должен уметь выполнять радио
экологические исследования территорий как для научных, так и 
инженерно-экологических изысканий; оценивать радиационную 
обстановку на территории, рассчитывать дозовые нагрузки для  
населения, определять уровень загрязнения объектов окружающей 
среды; оценивать качество продукции сельского и лесного хозяйства, продуктов питания и строительных материалов; выполнять 
прогноз радиоэкологических параметров экосистем и территорий. 

 

ВВЕДЕНИЕ 

 
 

В современном понимании радиоэкология – научная дисципли
на, изучающая концентрацию и миграцию радиоактивных веществ в 
биосфере и влияние ионизирующих излучений на организмы, их 
популяции и сообщества. Для радиоэкологии характерно комплексное рассмотрение проблемы в тесном междисциплинарном контакте 
с радиобиологией, геохимией, общей экологией, радиохимией, радиационной гигиеной, геофизикой.  

Радиационная обстановка на территории зависит от множества 

факторов которые можно объединить в две группы:  

• природные (физико-географическое положение, геологиче
ское строение, атмосферные процессы); 

• связанные с хозяйственной деятельностью человека (перерас
пределение и концентрирование природных радионуклидов, использование радиоактивных веществ, деятельность предприятий ядерного топливного цикла и др.). 

Физико-географическое положение территории влияет на ради
ационную обстановку через различную интенсивность космогенного 
гамма-излучения, образование космогенных природных радионуклидов в атмосфере и закономерности миграции воздушных масс. 
Так, например, в полярных широтах под воздействием магнитного 
поля Земли, отклоняющего заряженные частицы космического излучения, формируется повышенный гамма-фон. Космогенное излучение также усиливается с уменьшением мощности атмосферы, в результате в высокогорных районах уровень космического излучения 
примерно в 5 раз выше, чем на уровне моря. Влияние геологическо

го строения местности выражается в различном содержании естественных радионуклидов и продуктов их распада (40K, 232Тh, 235, 238U) 
в почвообразующих породах. 

В результате перераспределения природных радионуклидов  в 

ходе технологической деятельности человека происходит изменение 
радиационной обстановки. Например, строительные материалы, изготавливаемые из природного сырья (бетон, кирпич и т. д.), могут 
содержать значительное количество радионуклидов (до 1000 Бк/кг 

40K, до 90-130 Бк/кг 226Rа, 232Тh и 238U). Концентрации радионуклидов в угле (в зависимости от сорта и месторождения) могут составлять 30-800 Бк/кг по 40K, 130-520 Бк/кг – по 238U и 232Тh и на порядок 
увеличиваться в золо- и шлакоотвалах угольных электростанций. В 
сельском хозяйстве с минеральными удобрениями в почвы вносится 
значительное количество радионуклидов: с калийными – 40K (до 
6000 Бк/кг удобрений), с фосфорными – 238U, 232Th и 226Rа (до 1000 
Бк/кг удобрений), 210Ро и 210Рb (до 500 Бк/кг удобрений). 

Освоение человечеством в середине 20-го века энергии атомно
го распада, испытания ядерного оружия (более 1800) и промышленные (более 150) взрывы, использование радиоактивных веществ в 
различных отраслях техники, накопление радиоактивных отходов и 
аварии (более 300) на предприятиях ядерного топливного цикла и 
формируемое ими загрязнение компонентов природы привело к 
формированию в окружающей среде нового сильно действующего 
фактора – искусственные радионуклиды и порождаемые ими ионизирующие излучения. 

В связи с этим становится актуальной радиоэкологическая под
готовка специалистов, способных компетентно решать исследовательские и производственные задачи с целью обеспечения и  радиационной безопасности. 

 

Раздел I 

ДОЗИМЕТРИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 

 
 
В результате радиоактивного распада (превращений) образуется 

поток заряженных и (или) незаряженных частиц, взаимодействие 
которых со средой приводит к образованию электрических зарядов 
разных знаков. 

Различают непосредственно ионизирующее излучение и кос
венно ионизирующее излучение. 

Непосредственно ионизирующее излучение состоит из заряжен
ных частиц, кинетическая энергия которых достаточна для ионизации при столкновении с атомами вещества. Примером этому могут 
быть - и -излучения радионуклидов, протонное излучение ускорителей и т.п. 

Косвенно ионизирующее излучение состоит из незаряженных 

(нейтральных) частиц, взаимодействие которых со средой приводит 
к возникновению заряженных частиц, способных непосредственно 
вызывать ионизацию. Примерами косвенно ионизирующего излучения могут служить нейтронное излучение, представляющее собой 
поток нейтронов, и фотонное излучение, представляющее собой 
электромагнитное ионизирующее излучение. 

Важной количественной характеристикой степени ионизации 

среды является экспозиционная доза, которая отражает величину 
ионизации сухого воздуха при нормальных условиях. Системной 
единицей экспозиционной дозы является Кл/кг – экспозиционная 
доза фотонного излучения, производящего в сухом атмосферном 
воздухе массой 1 кг ионы, несущие заряд каждого знака, равный  
1 Кл. Внесистемная единица – рентген (Р).  

Количество энергии ионизирующего излучения, поглощённое 

единицей массы облучённого тела, характеризует поглощенная доза D. Единица поглощенной дозы – грей (Гр), поглощенная доза излучения, соответствующая энергии 1 Дж ионизирующего излучения 

любого вида, переданной облучаемому веществу массой 1 кг. Внесистемная единица – рад, 1 рад = 0,01 Гр. Рад соответствует поглощенной энергии 100 эрг на 1 г вещества. 

Различные виды излучения – α, β и γ – вызывают различную 

ионизацию, что приводит к различной поглощенной дозе и разному 
биологическому эффекту. Для этого вводят взвешивающие коэффициенты для отдельных видов излучения (WR): 1 для β и γ, 20 для α). 
Поэтому в настоящее применяется эквивалентная доза Dэкв, равная 
произведению поглощенной дозы излучения в биологической ткани 
на коэффициент качества данного вида излучения. Несмотря на совпадение размерности эквивалентной дозы с размерностью поглощенной дозы (Дж/кг), для ее измерения с целью подчеркивания ее радиобиологического значения введена специальная единица – зиверт (Зв). 
1 Зв – это эквивалентная доза любого вида излучения, поглощенная в 
1 кг биологической ткани и создающая такой же биологический эффект, как и поглощенная доза в 1 Гр фотонного излучения.  

Эквивалентная доза – это нормируемая величина, являющаяся 

мерой ущерба (вреда) от воздействия ионизирующего излучения на 
человека. К сожалению, она не может быть непосредственно измерена. Поэтому в практику введены операционные дозиметрические величины, однозначно определяемые через физические характеристики 
поля излучения в точке, максимально возможно приближенные к 
нормируемым. Основной операционной величиной является амбиентный эквивалент дозы Н*(d) (синонимы – эквивалент амбиентной 
дозы, амбиентная доза) – эквивалент дозы, который был создан в шаровом фантоме МКРЕ (Международная комиссия по радиационным 
единицам) на глубине d (мм) от поверхности по диаметру, параллельному направлению излучения. Это доза, которую получил бы человек, 
если бы он находился на месте, где проводится измерение. Единица 
амбиентного эквивалента дозы также зиверт (Зв). 

Для каждого биологического объекта существует также доза 

внешнего и внутреннего облучения. Первая формируется за счет 
облучения от внешнего ионизирующего облучения, вторая – за счет 

радионуклидов, поступивших в организм с продуктами питания, 
воздухом, водой. 

Широко применяется и понятие мощности дозы излучения – 

доза, получаемая тем или иным веществом за единицу времени (за 
секунду, час, год).  Мощность эквивалентной дозы принято обозначать МЭД, мощность амбиентного эквивалента дозы – МАЭД.  

Для измерения МАЭД применяют специальные приборы – до
зиметры, измеряющие воздействие излучения на детектор (заряд или 
энергию, передаваемую ионизирующим излучением детектору). 

В современных дозиметрах используются следующие типы де
текторов: на основе ионизационных камер (например, прямопоказывающий индивидуальный дозиметр – рис. 1а); газонаполненные 
счетчики (например, на основе счетчиков Гейгера – рис. 1б); сцинтилляционные (ионизирующее излучение взаимодействует с веществом детектора – возникают вспышки света, которые  преобразуются в импульсы тока (рис. 1в);  полупроводниковые диоды. 

 

          
      
 

а 
б 
в 

Рисунок 1 – Типы дозиметров: 

а – прямопоказывающий индивидуальный дозиметр; 

б – дозиметр на основе счетчиков Гейгера; в – сцинтилляционный дозиметр 

 
Дозиметры применяются для контроля и учета индивидуальных 

доз облучения работников и при проведении медицинских рентгено

радиологических процедур; производственного контроля за радиационной обстановкой на рабочих местах, на территориях предприятий и 
организаций; при инженерно-экологических изысканиях при обследовании земельных участков под строительство зданий и линейных 
коммуникаций; поиска радиационных аномалий и источников ионизирующего излучения; контроля строительных материалов; приемки 
зданий и сооружений в эксплуатацию; входящего контроля отходов 
на полигонах; контроля металлолома; мониторинга на территориях 
населенных пунктов, метеостанциях и на радиационно-загрязненных 
участках; контроля загрязненных поверхностей, банкнот. 

 
 
Тема 1. Дозиметрические исследования на местности 
 
Цель занятия: знакомство с методиками обследования терри
торий различного назначения 

 
Задачи: 
1) изучить методики обследования территорий различного 

назначения; 

2) освоить работу с поисковым дозиметром типа МКС/СРП-08А 

(рис. 1в) и дозиметром типа МКС-АТ 6130 (рис. 1б); 

3) провести обследование опытного участка и оформить прото
кол обследования. 

 
Дозиметрические исследования на местности выполняют в со
ответствии с утвержденными правилами, инструкциями и методическими указаниями [1-3].  

Контроль мощности дозы гамма-излучения на земельных участ
ках, отводимых под строительство жилых, общественных и производственных зданий и сооружений, следует проводить в два этапа. 

На первом этапе проводится гамма-съемка территории с це
лью выявления и локализации возможных радиационных аномалий