vestvfuВестник Северо-Восточного федерального университета имени М. К. АммосоваVestnik of North-Eastern Federal University2222-54042587-5620Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова10.25587/SVFU.2023.78.54.002vestvfu-344Research ArticleФИЗИЧЕСКИЕ НАУКИPHYSICAL SCIENCESМетод исследования объемной активности радона в водной средежидкостно-сцинтилляционным спектрометромMethod of studying the volumetric activity of radon in aqueous medium by liquid scintillation spectrometerИгнатьеваГ. А.IgnatevaG. A.

ИГНАТьЕВА Галина Андреевна – ст. преп. каф. общей и экспериментальной физики ФТИ

г. Якутск

IGNATEVA Galina Andreevna – Senior lecturer of the Department "General and experimental physics", Institute of Physics and technology

Yakutsk

galich_88@mail.ruКононовВ. Н.KononovV. N.

КОНОНОВ Владлен Николаевич – м. н. с. лаборатории «Радиационные технологии» ФТИ

г. Якутск

KONONOV Vladlen Nikolaevich – Junior Research Scientist of the Radiation Technologies Laboratory, Institute of Physics and technology

Yakutsk

МамаеваС. Н.MamaevaS. N.

МАМАЕВА Саргылана Николаевна – к. ф.-м. н., зав. каф. общей и экспериментальной физики ФТИ

г. Якутск

KONONOV Vladlen Nikolaevich – Junior Research Scientist of the Radiation Technologies Laboratory, Institute of Physics and technology, North-Eastern Federal University named after M.K. Ammosov.

E-MAIL: vladlenkononov@mail.ru

МАМАЕВА Саргылана Николаевна – к. ф.-м. н., зав. каф. общей и экспериментальной физики ФТИ, Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова.

E-mail: sargylana_mamaeva@mail.ru

MAMAEVA Sargylana Nikolaevna – candidate of physical and mathematical Sciences, Head of the Department "General and experimental physics", Senior Researcher, Radiation Technologies Laboratory, Institute of Physics and technology

Yakutsk

Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. АммосоваРоссияM.K. Ammosov North-Eastern Federal UniversityRussian Federation20230607202320215–24Copyright © Игнатьева Г.А., Кононов В.Н., Мамаева С.Н., 20232023Игнатьева Г.А., Кононов В.Н., Мамаева С.Н.Ignateva G.A., Kononov V.N., Mamaeva S.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestvfu.elpub.ru/jour/article/view/344

В настоящее время наблюдается рост раковых заболеваний, в том числе рак легких в Республике Саха (Якутия), причем в регионах с повышенным уровнем естественной радиации отмечается отличие количества онкологических заболеваний по сравнению с другими регионами с нормальным радиационным фоном. В связи с чем существует необходимость исследования радиационного фона и его влияния на организм человека, влияния ионизирующих излучений на рост и развитие онкологических заболеваний. Целью данной работы является разработка методики определения концентрации радона в водной среде путем определения соотношения между мгновенной и равновесной активностями радона в водной настойке измельченной урановой руды с применением жидкостной сцинтилляционной альфа- и бета-спектрометрии. В ходе проведения экспериментов был разработан модифицированный метод пробоподготовки, были рассчитаны доли альфа- и бета-распадов дочерних продуктов распада радона (ДПР), измерены их активности на жидкостном сцинтилляционном спектрометре SL-300 с минимально детектируемой активностью в 1 Бк/л, получены график динамики уменьшения объемной активности радона и его ДПР, сравнительный график распада радона в зависимости от времени. Разработанная методика позволит проводить более точный анализ водных проб из водоемов районов с месторождением урана. В дальнейшем на основании результатов данного стартового исследования можно определить зависимость уровня заболеваемости раком легких от концентрации радона в окружающей среде, формировать фундаментальные представления о роли радиации в возникновении и развитии раковых заболеваний.

Currently,  there is an increase in cancers, including lung cancer in the Republic of Sakha (Yakutia), and in regions with an increased level of natural radiation, there is a difference in the number of oncological diseases compared to other regions with a normal radiation background. In this connection, there is a need to study the radiation background and its effect on the human body, the effect of ionizing radiation on the growth and development of oncological diseases. The purpose of this work is to develop a methodology for determining the concentration of radon in an aqueous medium by determining the ratio between instantaneous and equilibrium radon activity in an aqueous tincture of crushed uranium ore using liquid scintillation alpha and beta spectrometry. During the experiments, a modified sample preparation method was developed, the proportions of alpha and beta decays of radon daughter decay products (DDP) were calculated, their activity was measured on a liquid scintillation spectrometer SL-300 with a minimum detectable activity of 1 Bq/l, a graph of the dynamics of the decrease in the volumetric activity of radon and its DDP, a comparative graph of radon decay was obtained depending on the time. The developed methodology will allow for a more accurate analysis of water samples from reservoirs of areas with a uranium deposit. In the future, based on the results of this initial study, it is possible to determine the dependence of the incidence of lung cancer on the concentration of radon in the environment, to form fundamental ideas about the role of radiation in the occurrence and development of cancer.

радонрадийдочерние продукты распадаэквивалентная равновесная объемная активность радонапериод полураспадажидкостная сцинтилляционная спектрометрияальфа- и бета-активностьрадиоактивный распадрадон в жидкостяхradonradiumdecay daughter productsequivalent equilibrium volumetric activity of radonhalf-life periodliquid scintillation spectrometryalpha-beta activityradioactive decayradon in liquidsReferencesКаприн, А. Д. Злокачественные новообразования в России в 2019 году (заболеваемость и смертность) / Под редакцией А. Д. Каприна, В. В. Старинского, А. О. Шахзадовой. Москва : МНИОИ им. П. А. Герцена – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России. – 2020. – 252 с.Kaprin, A. D. (2020). Malignant neoplasms in Russia in 2019 (morbidity and mortality). A. D. Kaprin, V. V. Starinsky, A. O. Shakhzadova (eds.). Moscow: P. A. Herzen Moscow Research Oncological Institute - branch of the Federal State Budgetary Institution «NMITs Radiology» of the Ministry of Health of Russia, 252 p. (in Russian)Радиационно-гигиенические проблемы влияния радона на состояние здоровья населения / Ф. И. Зуевич, М. Н. Тихонов, Л. В. Довгуша [и др.]. – Санкт-Петербург, Полиграф-Ателье, 2011. – 244 с.Zuevich, F. I., Tikhonov, M. N., Dovgusha, L. V. (2011). Radiation-hygienic problems of the influence of radon on the state of public health. St. Petersburg: Polygraph-Atelier, 244 p. (in Russian)Бекман, И. Н. Радон : враг, врач и помощник : курс лекций. – Москва : МГУ, 2005. – 23 с. – URL: http://profbeckman.narod.ru/rad.files/Rad2SS.pdf (дата обращения: 19.11.22).Beckman, I. N. (2005). Radon: enemy, doctor and assistant: a course of lectures. Moscow: Moscow State University, 23 p. [Online] Available from: http://profbeckman.narod.ru/rad.files/Rad2SS.pdf [date of access: 11/19/22]. (in Russian)Мостафа, М. Ю. Прототип первичного эталона объемной активности радона / М. Ю. Мостафа, М. В. Жуковский, М. Е. Васянович. – АНРИ. – 2017. – №3 (90). – C. 2–15.Mostafa, M. Yu. (2017). Prototype of the primary standard of radon volumetric activity/ M. Yu. Mostafa, M. V. Zhukovsky, M. E. Vasyanovich (eds). ANRI. No. 3 (90), pp. 2–15. (in Russian)Standardization of 222Rn by LSC and comparison with α-and γ-spectrometry / P. Cassette, M. Sahagia, L. Grigorescu [et al.] // Applied radiation and isotopes. – 2006. – Т. 64. – №. 10-11. – С. 1465-1470.P. Cassette, M. Sahagia, L. Grigorescu [et al.] (2006). Standardization of 222Rn by LSC and comparison with α-and γ-spectrometry. In: Applied radiation and isotopes. 2006, Vol. 64. No. 10-11, pp. 1465-1470.Сайт Московского государственного университета : [сайт]. – Москва, 2011. – URL: http://nuclphys.sinp.msu.ru/ecology/public/radium.htm (дата обращения: 19.11.22).Website of Moscow State University: [website]. Moscow, 2011. Available from: http://nuclphys.sinp.msu.ru/ecology/public/radium.htm [date of access: 11/19/22]. (in Russian)Мухин, К. Н. Экспериментальная ядерная физика : Т. 1 Физика атомного ядра : учебное пособие [в 3-х томах] / К. Н. Мухин // 6-е изд., испр. и доп. – Санкт-Петербург : Лань, 2008. – 384 с.Mukhin, K. N. (2008). Experimental nuclear physics: Vol. 1 Physics of the atomic nucleus: textbook [in 3 volumes]. 6th ed., corrected and revised. St. Petersburg: Lan, 384 p. (in Russian)Лобач, Д. И. О разработке метода измерения содержания радона в воде / Д. И. Лобач, М. Г. Личко // Сборник трудов 3-го международного симпозиума «Актуальные проблемы дозиметрии», 24–26 октября 2001. – Минск : Международный экологический университет им. А. Д. Сахарова.Lobach, D. I. (2001). On the development of a method for measuring the radon content in water. In: D. I. Lobach, M. G. Lichko (eds). Proceedings of the 3rd international symposium «Actual problems of dosimetry», October 24–26, 2001. Minsk: A.D. Sakharov International Ecological University (in Russian)Самойлов, И. В. Методика определения органически связанного трития в биологических объектах / И. В. Самойлов, А. Н. Шатров, Л. С. Ибраева // Химия и химические технологии. – Радиохимия, 2015. – № 9.Samoilov, I.V., Shatrov, A.N., and Ibraeva, L.S.(2015). Method for determination of organically bound tritium in biological objects, In: Chemistry and Chemical Technologies. - Radiochemistry, 2015. No. 9. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.