Природные радионуклиды (ЕРН) — ⁴⁰K, ²²⁶Ra, ²³²Th и продукты их распада — являются основными источниками внешнего гамма-излучения, формирующими естественный радиационный фон на территории Земли. В условиях урбанизированных территорий, таких как Казанская агломерация, оценка содержания ЕРН в почвах приобретает особую актуальность в связи с интенсивным использованием земель под строительство, сельское хозяйство и рекреацию [4].

Казанская агломерация включает г. Казань и прилегающие районы (Высокогорский, Зеленодольский, Верхнеуслонский и др.) и характеризуется значительной антропогенной нагрузкой. Изучение удельной активности естественных радионуклидов в почвах агломерации позволяет оценить радиационную обстановку и соответствие почв нормативным требованиям для их дальнейшего хозяйственного использования.

Цель настоящей работы — теоретическое обоснование и анализ удельной эффективной активности природных радионуклидов в почвах Казанской агломерации в контексте обеспечения радиационной безопасности населения.

Согласно Федеральному закону «О радиационной безопасности населения» и Нормам радиационной безопасности НРБ-99 [2], обеспечение радиационной безопасности базируется на трех основных принципах:

1. Принцип обоснования — любая деятельность с источниками ионизирующего излучения допустима только при превышении пользы над вредом.

2. Принцип оптимизации — уровни облучения должны быть снижены до разумно достижимого низкого уровня с учетом экономических и социальных факторов.

3. Принцип нормирования — индивидуальные дозы не должны превышать установленных пределов [6].

Для природных источников излучения в производственных и бытовых условиях установлены ограничения. В частности, эффективная доза облучения работников от природных источников в производственных условиях не должна превышать 5 мЗв/год. Для населения регламентируются уровни облучения от строительных материалов, питьевой воды, воздуха помещений (особенно радона) и др.

Удельная эффективная активность как критерий оценки (Аэфф) является ключевым интегральным показателем для оценки радиационной опасности строительных материалов и грунтов. Рассчитывается по формуле:

A _эфф = A _Ra + 1.31 A _Th + 0.085 A _K

где A _Ra, A _Th, A _K — удельные активности радия, тория и калия соответственно, Бк/кг.

Радий (²²⁶Ra), торий (²³²Th) и калий (⁴⁰K) — это естественные радионуклиды (ЕРН), основные радиоактивные нуклиды природного происхождения, содержащиеся в строительных материалах.

Согласно нормативным документам (ГОСТ 30108–94 [1], НРБ-99 [2]):

I класс (неограниченное использование) — Aэфф ≤ 370 Бк/кг;

II класс (ограниченное использование) — 370 < Aэфф ≤ 740 Бк/кг;

III класс — выше 740 Бк/кг.

Данный показатель позволяет оценить потенциальный вклад естественных радионуклидов в годовую эффективную дозу облучения населения.

Рассмотрим характеристику природных радионуклидов в почвах.

Калий-40 (⁴⁰K) — бета- и гамма-излучатель, широко распространен в почвах за счет содержания калия. Вносит значительный вклад в дозу внешнего облучения.

Радий-226 (²²⁶Ra) — альфа-излучатель, предшественник радона-222. Его содержание в почвах определяет потенциальную эксхаляцию радона в помещения зданий.

Торий-232 (²³²Th) — родоначальник ториевого ряда, вносит вклад в гамма-фон.

По данным исследований на территории Республики Татарстан средние значения удельной активности ²²⁶Ra в почвах составляют около 19–20 Бк/кг. В Казанской агломерации исследования проводились в горизонтах О (0–5 см) и А (5–25 см) на 60 точках (120 проб) в г. Казани и прилегающих районах.

В ходе исследований в почвах Казанской агломерации (г. Казань, Высокогорский, Зеленодольский и Верхнеуслонский районы) были определены удельные активности естественных радионуклидов. Значения находятся в пределах, типичных для почв Русской равнины.

Большинство проб характеризуется относительно равномерным распределением радионуклидов. Отмечается близость значений в верхнем (О) и нижнем (А) горизонтах почвенного профиля. Локальные повышения активности, выявленные в отдельных точках, не носят системного характера и не выходят за рамки естественных геохимических вариаций региона [8].

Удельная эффективная активность (Аэфф) в подавляющем большинстве проб соответствует требованиям I класса материалов, что позволяет использовать почвы и грунты агломерации без ограничений в строительстве и других видах хозяйственной деятельности.

Полученные уровни удельной активности и Аэфф не превышают нормативов, установленных НРБ-99 и ОСПОРБ-99 для почв и материалов неограниченного использования. Превышения критериев вмешательства (уровень исследования 0,01–0,3 мЗв/год, уровень вмешательства > 0,3 мЗв/год) на обследованной территории не выявлено.

Радиационная обстановка в почвах Казанской агломерации может быть охарактеризована как благоприятная и соответствующая средним фоновым значениям для Республики Татарстан [4].

Таким образом, удельная эффективная активность природных радионуклидов в почвах Казанской агломерации находится на уровне, обеспечивающем радиационную безопасность населения при использовании земель в различных целях. Проведенные исследования подтверждают отсутствие значимого радиационного риска от естественных источников излучения на данной территории. Полученные результаты могут быть использованы для планирования градостроительной деятельности, мониторинга радиационной обстановки и разработки рекомендаций по обращению с грунтами при строительных работах.

Литература:

1. ГОСТ 30108–94. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов. МКС 91.100.01. ОКСТУ 5907. Дата введения 01.01.1995.

2. СанПиН 2.6.1.2523–09 «Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009)

3. Гусарова М. Л. Радиоэкологический контроль и оценка показателей безопасности продуктов растительного происхождения / М. Л. Гусарова, Е. С. Баранович // Ветеринарный врач. — 2023. — № 5. — С. 46–52.

4. Бадрутдинов О. Р. Радиоактивность экосистем: учебное пособие / О. Р. Бадрутдинов, Р. С. Тюменев, Э. А. Шуралев, М. Н. Мукминов. — Казань: Казан. ун-т, 2017. — 201 с.

5. Бадрутдинов О. Р. Активность тория-232 в почвах Республики Татарстан: современная ситуация / О. Р. Бадрутдинов, И. С. Гарынцев, К. В. Сычев, Р. С. Тюменев, Э. А. Шуралев // В сборнике: Актуальные проблемы ветеринарной радиобиологии, агроэкологии и радиационных технологий в АПК. — Казань: ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ», 2023. — С. 52–55.

6. Ишмухаметов К. Т. Радиационно-экологический мониторинг в Республике Татарстан / К. Т. Ишмухаметов, К. Н. Вагин, Г. И. Рахматуллина, И. Р. Юнусов, Н. Б. Тарасова // В сборнике: Актуальные проблемы ветеринарной медицины. Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 90-летию со дня рождения профессора В. А. Киршина. — Казань: Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности, 2018. — С. 59–61.

7. Конюхов Г. В., Ишмухаметов К. Т., Тарасова Н. Б., Василевский Н. М. Радионуклиды в регионах с различной экологической ситуацией // Ветеринарный врач. — 2017. — № 3. — С. 51–56.

8. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов (Аэфф) // Акцепт. Испытательная лаборатория. — https://accept-lab.ru/opredelenie-udelnoj-effektivnoj-aktivnosti-radionuklidov (дата обращения: 21.05.2026).