Iodine-129 in soils from Northern Ukraine and the retrospective dosimetry of the Iodine-131 exposure after the Chernobyl accident

Abstract

Forty-eight soil profiles down to a depth of 40 cm were taken in Russia and Ukraine in 1995 and 1997, respectively, in order to investigate the feasibility of retrospective dosimetry of the 131I exposure after the Chernobyl accident via the long-lived 129I. The sampling sites covered areas almost not affected by fallout from the Chernobyl accident such as Moscow/Russia and the Zhitomir district in Ukraine as well as the highly contaminated Korosten and Narodici districts in Ukraine. 129I was analyzed by radiochemical neutron activation analysis (RNAA) and accelerator mass spectrometry (AMS). 127I was measured for some profiles by RNAA or ion chromatography. The results for 127I demonstrated large differences in the capabilities of the soils to store iodine over long time-spans. The depth profiles of 129I and of 137Cs showed large differences in the migration behavior between the two nuclides but also for each nuclide among the different sampling sites. Though it cannot be quantified how much 129I and 137Cs was lost out of the soil columns into deeper depths, the inventories in the columns were taken as proxies for the total inventories. For 129I, these inventories were at least three orders of magnitude higher than a pre-nuclear value of 0.084 ± 0.017 mBq m-2 derived from a soil profile taken in 1939 in Lutovinovo/Russia. From the samples from Moscow and Zhitomir a pre-Chernobyl 129I inventory of (44 ± 24) mBq m-2 was determined, limiting the feasibility of 129I retrospective dosimetry to areas where the 129I inventories exceed 100 mBq m-2. Higher average 129I inventories in the Korosten and Narodici districts of 130 mBq m-2 and 848 mBq m-2, respectively, allowed determination of the 129I fallout due to the Chernobyl accident. Based on the total 129I inventories and on literature data for the atomic ratio of 129I/131I = 13.6 ± 2.8 for the Chernobyl emissions and on aggregated dose coefficients for 131I, the thyroid exposure due to 131I after the Chernobyl accident was estimated for the inhabitants of 4 villages in the Korosten and of 3 villages in the Narodici districts. The limitations and uncertainties of the 129I retrospective dosimetry are discussed.

Сорок вісім ґрунтових профілів вниз на глибину 40 см, були взяті в Росії і Україні в 1995 і 1997 роках, відповідно, з метою вивчення можливості ретроспективної дозиметрії експозиції 131I після Аварії на Чорнобильській АЕС через тривалий період розпаду 129I. Місця відбору проб охоплює області майже не постраждалі від радіоактивних опадів від аварії на Чорнобильській АЕС, таких як Москва / Росія і Житомирської області в Україні, а також сильно забруднені території Коростенського і Народицького районів в Україні. 129I аналізували за допомогою радіохімічного нейтрона активаційного аналізу (RNAA) і прискорювача мас-спектрометрії (AMS). 127I вимірювали для деяких профілів за допомогою RNAA або іонної хроматографії. Результати для 127I показали значні відмінності в можливостях ґрунту для зберігання йоду протягом тривалих часових відрізків. На глибині профілю 129I і 137Cs показали значні відмінності в поведінці міграції між двома нуклідами і для кожного нукліда серед різних проб. Хоча це не може бути визначено кількісно, ​​скільки 129I і 137Cs було втрачено з ґрунту колон в більш глибоких профілях, кадастри в колонках були взяті в якості довірених осіб на загальну суму товарно-матеріальних запасів. Для 129I, ці запаси були принаймні на три порядки вище, ніж в доядерній вартості отриманих 0,084 ± 0,017 МБк м-2 з ґрунтового профілю, прийнятим в 1939 році в Лутовиново / Росії. З зразків з Москви і Житомир попередньо Чорнобильська 129I інвентаризації (44 ± 24) мБк м-2 було визначено, що обмежує можливості 129I в ретроспективі дозиметрії в районах, де запаси 129I перевищують 100 МБк м-2. Більш високі середні запаси 129I в Коростенському і Народицькому районах 130 МБк м-2 і 848 мБк м-2, відповідно, допускається визначення 129I радіоактивні опади в результаті аварії на Чорнобильській АЕС. На основі загальних запасів 129I і літературних даних для атомного відношення 129I / 131I = 13,6 ± 2,8 для викидів Чорнобильської АЕС і на агрегованих коефіцієнтів дози для 131I, опромінення щитовидної залози 131I після аварії на Чорнобильській АЕС була оцінена для жителів 4 сіл Коростенського і 3 сіл в Народицького районів. Обмеження і невизначеності в ретроспективі 129I дозиметрії обговорюються.

Сорок восемь грунтовых профилей вниз на глубину 40 см, были взяты в России и Украине в 1995 и 1997 годах, соответственно, с целью изучения возможности ретроспективной дозиметрии экспозиции 131I после Аварии на Чернобыльской АЭС через длительный период распада 129I. Места отбора проб охватывает области почти не пострадавшие от радиоактивных осадков от аварии на Чернобыльской АЭС, таких как Москва / Россия и Житомирской области в Украине, а также сильно загрязненные территории Коростенского и Народичского районов в Украине. 129I анализировали с помощью радиохимического нейтрона активационного анализа (RNAA) и ускорителя масс-спектрометрии (AMS). 127I измеряли для некоторых профилей с помощью RNAA или ионной хроматографии. Результаты для 127I показали значительные различия в возможностях почвы для хранения йода в течение длительных временных отрезков. На глубине профиля 129I и 137Cs показали значительные различия в поведении миграции между двумя нуклидами и для каждого нуклида среди различных проб. Хотя это не может быть определено количественно, сколько 129I и 137Cs было потеряно из почвы колонн в более глубоких профилей, кадастры в колонках были взяты в качестве доверенных лиц на общую сумму товарно-материальных запасов. Для 129I, эти запасы были по крайней мере на три порядка выше, чем в доядерных стоимости полученных 0,084 ± 0,017 МБк м 2 с почвенного профиля, принятым в 1939 году в Лутовиново / России. С образцов из Москвы и Житомир предварительно Чернобыльская 129I инвентаризации (44 ± 24) мБк м 2 было определено, что ограничивает возможности 129I в ретроспективе дозиметрии в районах, где запасы 129I превышают 100 МБк м 2. Более высокие средние запасы 129I в Коростенском и Народичском районах 130 МБк м 2 и 848 мБк м 2, соответственно, допускается определение 129I радиоактивные осадки в результате аварии на Чернобыльской АЭС. На основе общих запасов 129I и литературных данных для атомного отношения 129I / 131I = 13,6 ± 2,8 для выбросов Чернобыльской АЭС и на агрегированных коэффициентов дозы для 131I, облучение щитовидной железы 131I после аварии на Чернобыльской АЭС была оценена для жителей 4 сел Коростенского и 3 сел в Народичского районов. Ограничения и неопределенности в ретроспективе 129I дозиметрии обсуждаются.