Retrospective dosimetry of Iodine-131 exposures using Iodine-129 and Caesium-137 inventories in soils – A critical evaluation of the consequences of the Chernobyl accident in parts of Northern Ukraine

Abstract

a b s t r a c tThe radiation exposure of thyroid glands due to 131 I as a consequence of the Chernobyl accident was investigated retrospectively based on 129 I and 137 Cs inventories in soils in Northern Ukraine. To this end, soil samples from 60 settlements were investigated for 129 I, 127 I, and 137 Cs by AMS, ICP-MS and gammaspectrometry, respectively. Sampling was performed between 2004 und 2007.In those parts of Northern Ukraine investigated here the 129 I and 137 Cs inventories are well correlated, the variability of the individual 129 I/ 137 Cs ratios being, however, high. Both the 129 I and 137 Cs inventories in the individual 5 samples for each settlement allowed estimating the uncertainties of the inventories due to the variability of the radionuclide deposition and consequently of the retrospective dosimetry.Thyroid equivalent doses were calculated from the 129 I and the 137 Cs inventories using aggregated dose coefficients for 5-year old and 10-year-old children as well as for adults. The highest thyroid equivalent doses (calculated from 129 I inventories) were calculated for Wladimirowka with 30 Gy for 5-years-old children and 7 Gy for adults. In 35 settlements of contamination zone II the geometric mean of the thyroid equivalent doses was 2.0 Gy for 5-years-old children with a geometric standard deviation (GSD) of 3.0. For adults the geometric mean was 0.47 Gy also with a GSD of 3.0. In more than 25 settlements of contamination zone III the geometric means were 0.82 Gy for 5-years old children with a GSD of 1.8 and 0.21 Gy for adults (GSD 1.8).For 45 settlements, the results of the retrospective dosimetry could be compared with thyroid equivalent doses calculated using time-integrated 131 I activities of thyroids which were measured in 1986. Thus, a critical evaluation of the results was possible which demonstrated the general feasibility of the method, but also the associated uncertainties and limitations.

129I record of nuclear activities in marine sediment core from Jiaozhou Bay in China

“…This event released large amounts of radioactive substances including 1.3-6 kg 129 I into the environment (Hou et al, 2009b). Although most of this radioactive material was deposited in the vicinity of Chernobyl NPP, an enhanced signals of 129 I and 137 Cs have been observed at locations of great distances (Englund et al, 2008;Hou et al, 2003;Michel et al, 2015;Paul et al, 1987). Chernobyl derived radionuclides including 131 I have also been measured in a large area in China in various environmental samples including aerosols, vegetables and milk, and relatively high levels of 131 I were found the north part of China after the accident, including the Jiaozhou Bay area and the catchments of the Yellow River and others flowing into the bay.…”

The probabilitys of forecasting of content of 129I in cow's milk

“…Прогнозирование удельного содержания 129 I в растительных компонента рациона и молоке коров актуально в Украине только для территорий, которые подверглись радиоактивному загрязнению в результате аварии на ЧАЭС. В работах [16,18,19,22] показано, что на территориях, где плотность выпадений 137 Cs более 37 кБк/м 2 (1,0 Ки/км 2 ), наблюдается корреляционная зависимость между плотностью выпадений 129 I и 137 Cs. Эти результаты были объединены и дополнены данными из работ [20,21] [18][19][20].…”

“…В работах [16,18,19,22] показано, что на территориях, где плотность выпадений 137 Cs более 37 кБк/м 2 (1,0 Ки/км 2 ), наблюдается корреляционная зависимость между плотностью выпадений 129 I и 137 Cs. Эти результаты были объединены и дополнены данными из работ [20,21] [18][19][20].…”

The State of Humoral Part Indicators of Immune System in Individuals from the Territories of Intensified Radioecological Control of the Sumy Region

“…Забруднення значної площі території України радіоактивними ізотопами (Cs-137, Sr-90), а також опромінення населення держави тісно пов'язане із наслідками аварії на Чорнобильській атомній електростанції (ЧАЕС). До контамінованих територій Сумської області належать Шосткинсь-кий і Ямпільський райони [2,5].Пролонгованого впливу малих доз радіації за-знають ті особи, до організму яких потрапляють харчові продукти, забруднені радiонуклiдами. Даний факт відіграє одну з ключових ролей у фор-муванні стану здоров'я населення, яке проживає у IV радіаційній зоні [1].…”

“…Забруднення значної площі території України радіоактивними ізотопами (Cs-137, Sr-90), а також опромінення населення держави тісно пов'язане із наслідками аварії на Чорнобильській атомній електростанції (ЧАЕС). До контамінованих територій Сумської області належать Шосткинсь-кий і Ямпільський райони [2,5].…”