Elanikkonna kiirgusdoosi komponentide hindamine

Ülevaade  Merle Lusti kaitstud  doktoritööst (14. septembril 2012. a) „Assessment of dose components to Estonian population” („Elanikkonna kiirgusdoosi komponentide hindamine”)

Kuigi paljude ettekujutuses seostub kiirgus ja sellest saadav doos eelkõige tuumajaamadega, kuid tegelikkus on see, et me kõik elame kiirgusväljas ning sellest tulenevalt saame ka kiirgusdoosi. Saadava kiirgusdoosi suurus sõltub mitmetest faktoritest ning elanikkonna kiirgusdoosi hindamiseks Eestis on vaja hinnata seda moodustavad komponendid. Mitmete komponentide poolt põhjustatud elanikudoos Eesti Vabariigis oli juba erinevate uuringute raames hinnatud, kuid puudu olid veel mitmed olulised komponendi. Doktoritöös vaadeldi eelkõige ²¹⁰Pb sisaldust õhus, loodus­like radionukliide ehitusmaterjalides ning nii atmosfääris läbiviidud tuuma­­­katsetuste kui ka Tšernobõli avarii tulemusena sadenendud radiotsee­siumit. Proovide analüüsiks ning radionukliidide kontsentratsioonide määra­miseks kasutati kõrge eraldusvõimega HPGe gammaspektromeetrilist analüüsi­meetodit.

²¹⁰Pb kontsentratsioonide määramiseks õhus kasutati Harku filterjaamadest kogutud filtreid. Filtreid eksponeeriti nädala aja jooksul ning proovid pärinevad perioodist 2001–2005. Eriaktiivsused Harkus varieerusid vahemikus 0.065 mBq m^–3 kuni 2.02 mBq m^–3, aritmeetiline keskmine 0.37 mBq m^–3. Keskmised väär­tused on natuke kõrgemad kui võrrelda sarnastel pikkus- või laiuskraadidel mõõ­de­tud tulemustega. Kasutades eriaktiivsuste kuiseid keskmistatud väärtusi, siis võis järeldada, et oluliseks on sissetulevad õhumassid – kõrgemad eriaktiiv­suste väärtused on talvistel perioodidel ning madalaimad kevadel ja suvel. Aastane elaniku kiirgusdoos sellest komponendist tulenevalt on suurusjärgus 0.09 mSv ning see on eelkõige tingitud sisedoosist.

Ehitusmaterjalides leiduvad looduslikud radionukliidid võivad olla väga olulisteks elanikudoosi tekitajateks. Käesoleva uurimistöö raames määrati loodus­like radionukliidide sisaldus 53 erinevas Eestis kasutatava ehitusmaterjali proovis. Leiti, et looduslike radionukliidide ⁴⁰K, ²²⁶Ra ja ²³²Th aktiivsuse kont­sent­ratsioonid varieeruvad uuritud ehitusmaterjalides järgmistes vahemikes: vastavalt 7–747 Bq kg^–1, 4.4–69 Bq kg^–1 ning 0.8–86 Bq kg^–1. Aktiivsuse kontsentratsioonide alusel hinnatud ehitusmaterjalide aktiivsusindeksi I väär­tused asuvad piirides 0.02 kuni 0.74. See viitab sellele, et ehitusmaterjalide kasutamisel ei ole vaja kasutada piiranguid. Levinumate ehitusmaterjalide jaoks tehti doosihinnangud siseruumides ja selle alusel saadud elaniku aastased kiir­gus­doosid jäävad vahemikku 0.16–0.44 mSv.

Radiotseesiumi (¹³⁴Cs ja ¹³⁷Cs) käitumise uurimiseks kasutati 20–25 cm sügavusi pinnaseproove Kirde-Eestis. Proovid võeti sellest piirkonnast eelkõige seetõttu, et Tšernobõli avarii tulemusena tuvastati seal suurimad sadenemised maapinnale. Pinnaseproove võeti enam kui 30 punktis ning nendes proovivõtu kohtades varieerusid radiotseesiumi hinnatud sadenemised vahemikus 3.9 kBq m^–2 kuni 50.2 kBq m^–2. Töö käigus tuvastati, et kasutades neljast osast koos­nevat plokkmudelit oli võimalik kirjeldada radiotseesiumi käitumist pinna­ses ning samuti võimaldab see määrata rresidentsi poolestusaega.

Kasutades modelleerimise andmeid tuvastati pinnases leiduva radiotseesiumi poolt põhjustatavad doosikiirused 1 meetri kõrgusel maapinnast. Võttes arvesse Tsernobõli avarii tulemusena toimunud sadenemised, siis hinnanguliselt põhjus­tab see 50 aastase efektiivdoosi vahemikus 0.13 kuni 1.74 mSv (keskmine 0.79 mSv).

Võttes arvesse juba teadaolevad elanikudoosi komponendid ning lisades siis juurde käesoleva töö raames hinnatud, võib väita, et Eesti elaniku kiirgusdoos on keskmiselt 3.23 mSv aastas. Sellele lisandub veel meditsiinist põhjustatav doos.

Merle Lust
teaduskraad: filosoofiadoktor (PhD), füüsika
Eesti Teadusagentuur