A Method for Calculating Absorbed Dose in Lungs for Terrestrial Mammals From Radioactively Contaminated Atmospheric Air

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A method is developed for calculating absorbed dose rates in lungs from chronic radionuclide inhalation by reference mammal animals of different sizes. Accumulation of radionuclides in lungs was estimated for permanent imbabitance of biota in the contaminated atmospheric air. Dose coefficients of absorbed dose rates in lungs were calculated for chronic inhalation of air, containing 1 Bq/m3 of radionuclides. Important role of inhalation exposure from long-lived alpha-emitting radionuclides is demonstrated. Conclusion was made on the necessity to account for the inhalation pathway in the impact assessment on non-human biota from the air contamination, and development of air quality control radiation levels, especially for long-lived alpha emitters. Estimation of lung dose rates to terrestrial mammals in the observation zone of PA “Mayak” (Southern Urals, Chelyabinsk region) demonstrated the dominant contribution of 239Pu in lung dose rate, exceeding 90% during time period 2004–2023.

About the authors

T. G. Sazykina

Research and Production Association “Typhoon”

Email: ecomod@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-9082-5190
Obninsk, Russia

A. I. Kryshev

Research and Production Association “Typhoon”

ORCID iD: 0000-0001-6816-0260
Obninsk, Russia

N. N. Pavlova

Research and Production Association “Typhoon”

Email: nadpavl@yandex.ru
Obninsk, Russia

References

  1. ICRP Publication 108. Environmental protection: the concept and use of reference animals and plants. Ann. ICRP. 2009; 38(4–6):251.
  2. ICRP Publication 136. Dose coefficients for non-human biota environmentally exposed to radiation. Ann. ICRP. 2017; 46(2):136.
  3. Сазыкина Т.Г., Крышев А.И., Крышев И.И. Моделирование радиоэкологических процессов в окружающей среде. М.: ООО “Маска”, 2022. 638 с.
  4. Computational anatomic animal models. Ed. H. Zaidi. Bristol: IOP Publishing, 2018. 225 p.
  5. Keenan M., Stabin M., Segars W., et al. RADAR realistic animal model series for dose assessment. Journal of Nuclear Medicine. 2010; 51(3):471–476.
  6. Peters R.H. The ecological implications of body size: an introduction of animal energetics. Series Cambridge Studies in Ecology. Cambridge: Cambridge University Press, 1986. 344 p.
  7. ICRP Publication 66. Human respiratory tract model for radiological protection. Ann. ICRP. 1994; 24(1–3): 482.
  8. Рекомендации P 52.18.913–2021. Порядок расчета контрольных уровней содержания радионуклидов в атмосферном воздухе. Обнинск: НПО “Тайфун”, 2021. 50 с.
  9. ICRP Publication 48. The metabolism of plutonium and related elements. Ann. ICRP. 1986; 16(2–3):108.
  10. Сазыкина Т.Г., Крышев А.И. Модель расчета поглощения энергии от инкорпорированных излучателей моноэнергетических электронов в объектах природной биоты. Радиация и риск. 2021; 30(2):113–122.
  11. Сазыкина Т.Г., Крышев А.И. Разработка и тестирование модели поглощения энергии в биообъектах от инкорпорированных излучателей фотонов. Радиация и риск. 2022; 31(2):48–61.
  12. Сазыкина Т.Г., Крышев А.И., Крышев И.И. Аналитические методы дозиметрии ионизирующих излучений в окружающей среде. M.: OOO “Маска”, 2024. 236 с.
  13. Sazykina T.G., Kryshev A.I. Lower thresholds for lifetime health effects in mammals from high-LET radiation — comparison with chronic low-LET radiation. Journal of Environmental Radioactivity. 2016; 165: 227–242.
  14. Павлова Н.Н., Крышев И.И., Сазыкина Т.Г. и др. Оценка экологического риска и интегрального показателя загрязнения приземного слоя атмосферы в зоне наблюдения ФГУП “ПО “Манк”. Радиация и риск. 2024; 33(2):79–89.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).