Том 38, номер 11, статья № 6

Аннотация:

Естественное гамма-излучение легко проникает в клетки организма, оказывая разрушительное воздействие на все его структуры и вызывая широкий спектр болезней. Оно играет активную роль в атмосфере, участвуя в электрических процессах и образовании ионов, что сказывается на облакообразовании, режиме осадков, радиационном балансе и т.д. Информации о вертикальном распределении гамма-фона над территорией России крайне мало, поэтому в настоящей работе обобщаются результаты самолетного зондирования за период 2003–2025 гг. На основе многолетних данных был рассчитан среднемноголетний профиль значений гамма-фона над югом Западной Сибири, который показывает нелинейное возрастание с высотой. Среднее значение в приземном слое воздуха составило за этот период 0,11 мкЗв/ч и изменялось в пределах 0,03–0,25 мкЗв/ч. На высоте 10 км средний уровень гамма-фона равнялся 2,35 мкЗв/ч и варьировался в диапазоне 2,18–2,80 мкЗв/ч. Анализ широтного распределения выявил пояс 60–70° с.ш. с повышенным значением гамма-излучения; южнее и севернее гамма-фон был меньше. Также проведенный анализ позволил выявить слабовыраженный годовой ход гамма-фона с максимумом в ноябре и минимумом в августе, который нехарактерен для других атмосферных параметров. Результаты исследования позволяют обосновать выбор метрологических параметров приборов и средств защиты от радиационного излучения и оценить риски возникновения радиационных эффектов.

Ключевые слова:

атмосфера, аэрозоль, вертикальное распределение, газы, гамма-фон, состав

Список литературы:

1. Buzulukova N. Edited Extreme Events in Geospace. Origins, Predictability, and Consequences. Amsterdam: Elsevier Inc., 2018. 744 p.
2. Copeland K., Friedberg W. Ionizing radiation and radiation safety in aerospace environments: Report N DOT/FAA/AM-21/8 Federal Aviation Administration, 2021. 49 p.
3. Torpani S.M., Mordukhovich I., McNeely E., Nagel Z.D. Suppressed DNA repair in flight attendants after air travel // Sci. Reports. 2025. V. 15, N 16513. DOI: 10.1038/s41598-025-98934-9.
4. Усенко Г.А., Васендин Д.В., Татаренко В.И., Макарова Л.И., Махмудян Д.А., Усков А.В., Изотова Т.А. Корреляционная взаимосвязь между гамма-фоном внешней среды и показателями функционирования центральной нервной системы у лиц с различным психосоматическим статусом // Материалы VI Всерос. науч.-практ. конф. «Техногенная и природная безопасность». Саратов, 2021. С. 92–97.
5. Buja A., Lange J.H., Perissinotto E., Rausa G., Grigoletto F., Canova C., Mastrangelo G. Cancer incidence among male military and civil pilots and flight attendants: An analysis on published data // Toxic. Indus. Health. 2005. V. 21. P. 273–282. DOI: 10.1191/0748233705th238oa.
6. Нормы радиационной безопасности НРБ–99/2009: санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2009. 100 с.
7. Анисимов С.В., Галиченко С.В., Климанова Е.В., Прохорчук А.А., Афиногенов К.В. Вклад фотонной компоненты в ионизацию атмосферы радионуклидами земной коры и радиоактивными эманациями // Физика земли. 2023. № 6. С. 245–258.
8. Нагорский П.М., Макаров Е.О., Фирстов П.П., Яковлева В.С. Радиационный g/b-трассер опасных природных явлений // Тр. пятой науч.-техн. конф. «Проблемы комплексного геофизического мониторинга Дальнего Востока России». Петропавловск-Камчатский, 27 сентября – 3 октября 2015 г. / отв. ред. В.Н. Чебров. Обнинск: ГС РАН, 2015. С. 81–85.
9. Barbosa S.M., Miranda P., Azevedo E.B. Short-term variability of gamma radiation at the ARM Eastern North Atlantic facility (Azores) // J. Environ. Radioact. 2017. V. 172. P. 218–231. DOI: 10.1016/j.jenvrad.2017.03.027.
10. Дрозд В.А., Голохваст К.С. Мониторинг радиационного фона объектов городской инфраструктуры Владивостока // Вестн. ДВО РАН. 2016. № 3. С. 66–71.
11. Бураева Е.А., Иванков Д.В., Маломыжева Н.В., Бобылев В.А., Безуглова О.С. Многолетний мониторинг мощности эквивалентной дозы гамма-излучения в приземном слое воздуха зоны наблюдения Ростовской АЭС // Изв. ТПУ. Инжиниринг георесурсов. 2023. Т. 334, № 1. С. 84–96.
12. Яковлев Г.А., Кобзев А.А., Смирнов С.В., Беляева И.В., Аршинов М.Ю., Яковлева В.С. Синхронный мониторинг g-, b-фона и атмосферных осадков в геофизических обсерваториях ИМКЭС СО РАН и БЭК ИОА СО РАН // Вестн. КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2020. Т. 32, № 3. C. 165–179.
13. Росгидромет. URL: https://www.meteorf.gov.ru/product/infomaterials/radiation_situation/136/ (дата обращения: 08.06.2025).
14. McNeely E., Gale S., Tager I., Kincl L., Bradle J., Coull B., Hecker S. The self-reported health of U.S. flight attendants compared to the general population // Environ. Health. 2014. V. 13. P. 13. DOI: 10.1186/1476-069X-13-13.
15. Mortazavi M., Ahmadinejad P., Arjmand S., Derakhshanjazari M. Health effects associated with occupational exposure to gamma radiation in aircrew: A case study on Mehrabad Airport in 2021 // J. Environ. Health Sustain. Dev. 2024. V. 9, N 1. P. 2214–2224. DOI: 10.18502/jehsd.v9i1.15118.
16. Cadilhac P., Bouton M.-C., Cantegril M., Cardines C., Gisquet A., Kaufman N., Klerlein M. In-flight ultraviolet radiation on commercial airplanes // Aerosp. Med. Hum. Perform. 2017, V. 88, N 10. P. 947–951. DOI: 10.3357/AMHP.4852.2017.
17. Meier M.M., Copeland K., Klöble K.E.J., Matthiä D., Plettenberg M.C., Schennetten K., Wirtz M., Hellweg C.E. Radiation in the atmosphere – a hazard to aviation safety? // Atmosphere. 2020. V. 11, N 12. P. 1358. DOI: 10.3390/atmos11121358.
18. Анкилов А.Н., Бакланов А.М., Белан Б.Д., Бородулин А.И., Буряк Г.А., Власенко А.Л., Марченко Ю.В., Олькин С.Е., Панченко М.В., Пененко В.В., Пьянков О.В., Резникова И.К., Сафатов А.С., Сергеев А.Н., Цветова Е.А. Годовое изменение концентрации белка в биогенной компоненте атмосферного аэрозоля на юге Западной Сибири // Оптика атмосф. и океана. 2001. Т. 14, № 6–7. С. 520–525.
19. Antokhin P.N., Arshinov M.Yu., Belan B.D., Davydov D.K., Zhidovkin E.V., Ivlev G.A., Kozlov A.V., Kozlov V.S., Panchenko M.V., Penner I. E., Pestunov D.A., Simonenkov D.V., Tolmachev G.N., Fofonov A.V., Shamanaev V.S., Shmargunov V.P. Optik-E AN-30  aircraft laboratory for studies of the atmospheric composition // J. Atmos. Ocean. Technol. 2012. V. 29, N 1. P. 64–75. DOI: 10.1175/2011JTECHA1427.1.
20. Анохин Г.Г., Антохин П.Н., Аршинов М.Ю., Барсук В.Е., Белан Б.Д., Белан С.Б., Давыдов Д.К., Ивлев Г.А., Козлов А.В., Козлов В.С., Морозов М.В., Панченко М.В., Пеннер И.Э., Пестунов Д.А., Сиков Г.П., Симоненков Д.В., Синицын Д.С., Толмачев Г.Н., Филиппов Д.В., Фофонов А.В., Чернов Д.Г., Шаманаев В.С., Шмаргунов В.П. Самолет-лаборатория Ту-134 «Оптик» // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 9. С. 805–816.
21. Belan B.D., Ancellet G., Andreeva I.S., Antokhin P.N., Arshinova V.G., Arshinov M.Y., Balin Y.S., Barsuk V.E., Belan S.B., Chernov D.G., Davydov D.K., Fofonov A.V., Ivlev G.A., Kotel'nikov S.N., Kozlov A.S., Kozlov A.V., Law K., Mikhal'chishin A.V., Moseikin I.A., Nasonov S.V., Nédélec P., Okhlopkova O.V., Ol'kin S.E., Panchenko M.V., Paris J.-D., Penner I.E., Ptash-nik I.V., Rasskazchikova T.M, Reznikova I.K., Romanovskii O.A., Safatov A.S., Savkin D.E., Simonenkov D.V., Sklyadneva T.K., Tolmachev G.N., Yakovlev S.V., Zenkova P.N. Integrated airborne investigation of the air composition over the Russian sector of the Arctic // Atmos. Meas. Tech. 2022. V. 15. P. 3941–3967. DOI: 10.5194/amt-15-3941-2022.
22. Baldoncini M., Alberi M., Bottardi C., Minty B., Raptis K.G.C., Strati V., Mantovani F. Exploring atmospheric radon with airborne gamma-ray spectroscopy // Atmos. Environ. 2017. V. 170. P. 259–268. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2017.09.048.
23. Bossew P., Cinelli G., Hernandez-Ceballos M., Cernohlawek N., Gruber V., Dehandschutter B., Menneson F., Bleher M., Stohlker U., Hellmann I., Weiler F., Tollefsen T., Tognoli P.V., de Cort M. Estimating the terrestrial gamma dose rate by decomposition of the ambient dose equivalent rate // J. Environ. Radioact. 2017. V. 166, N 2. P. 296–308. DOI: 10.1016/j.jenvrad.2016.02.013.
24. Minato S., Kawano M. Vertical distribution of the intensity of ionization due to terrestrial gamma-radiation // J. Radiat. Res. 1970. V. 11, N 3, 4. P. 138–144. DOI: 10.1269/jrr.11.138.
25. Williams A.G., Zahorowski W., Chambers S., Griffiths A., Hacker J.M., Element A., Werczynski S. The vertical distribution of radon in clear and cloudy daytime terrestrial boundary layers // J. Atmos. Sci. 2011. V. 68, N 1. P. 155–174. DOI: 10.1175/2010JAS3576.1.
26. Федоров В.М. Вариации инсоляции Земли и особенности их учета в физико-математических моделях климата // Успехи физ. наук. 2019. Т. 189, № 1. С. 33–46.
27. Desmaris G. Cosmic radiation in aviation radiological protection of Air France aircraft crew // IGRP Proc.  2015. P. 64–74. DOI: 10.1177/0146645316636009.
28. Rizzo A., Antonacci G., Borra E., Cardellini F., Ciciani L., Sperandio L., Vilardi I. Environmental gamma dose rate monitoring and radon correlations: Evidence and potential applications // Environments. 2022. V. 9, N 5. P. 66. DOI: 10.3390/environments9060066.
29. Матвеев Л.Т. Курс общей метеорологии. Физика атмосферы. СПб.: Гидрометеоиздат, 2000. 777 с.