Определение активности примордиальных радионуклидов в образце вулканического туфа

М. Б. Масаев, А. М. Гангапшев, Д. А. Текуева, А. М. Масаев

---

Аннотация. Учитывая широкое применение вулканического туфа в строительстве в Кабардино-Балкарской Республике и возможное негативное влияние радиационной активности на состояние здоровья людей, актуальной становится задача определения наличия естественной радиационной активности в подобных образцах. Это необходимо для обеспечения контроля радиационного фона и минимизации неустранимых дозовых нагрузок в период эксплуатации зданий, построенных с использованием вулканического туфа.

Цель исследования состоит в определении наличия естественной радиационной активности в образце вулканического туфа в низкофоновых условиях, что может стать основой для разработки метода сортировки туфовых минералов по степени загрязнения примордиальными радионуклидами.

Материалы и методы исследования. Образец вулканической брекчии розового туфа собран на берегу р. Баксан в районе п. Эльбрус в КБР. Для образца измеряются удельные активности и определяется состав примордиальных радионуклидов 40К, дочерних продуктов распада 238U и 232Th с помощью сцинтилляционного γ-спектрометра высокого разрешения МКГБ-01 «РАДЭК» в условиях сниженного космогенного фона. Сцинтилляционный спектрометр использует кристалл NaI (Tl) размером 150 х150 мм. Диапазон энергий регистрируемого гамма-излучения – от 40 до 10000 кэВ. В кристалле детектора предусмотрен колодец, позволяющий проводить измерения с высокой эффективностью в режиме 4π геометрии.

Результаты. Проведено исследование γ-активности природных радионуклидов в образце туфовой брекчии сложного минерального состава, набранного в зоне вулканических рекреаций Эльбруса. Измерения активности проводились по пикам полного поглощения γ-линий 212Pb (232Тh), 214Bi (226Ra) и 40К. На основе проведенного исследования предложен метод определения содержания примордиальных радионуклидов в туфовых минералах для минимизации неустранимых дозовых нагрузок при их использовании в строительстве объектов социального назначения. Суть метода состоит в измерении удельной активности радионуклидов 40К, дочерних продуктов распада 238U и 232Тh с помощью сцинтилляционного γ-спектрометра высокого разрешения в низкофоновых условиях.

Выводы. В результате проведенного анализа гамма-спектров образца туфовой брекчии сложного минерального состава, набранного в зоне вулканических рекреаций Эльбруса, показано, что минеральное сырье, используемое в строительстве, содержит радиоактивные вещества природного происхождения. В основном это 40К, дочерние продукты 238U и 232Th. Суммарная активность естественных радионуклидов в образце розового вулканического туфа составила 829 Бк/кг.

Ключевые слова: примордиальные радионуклиды, удельная активность, сцинтилляционная спектрометрия, пирокластические породы, туф

Для цитирования. Масаев М. Б., Гангапшев А. М., Текуева Д. А., Масаев А. М. Определение активности примордиальных радионуклидов в образце вулканического туфа // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2026. Т. 28. № 1. С. 135–146. DOI: 10.35330/1991-6639-2026-28-1-135-146

©   Масаев М. Б., Гангапшев А. М., Текуева Д. А., Масаев А. М., 2026

Список литературы

1. Максимов М. Т., Оджагов Г. О. Радиоактивные загрязнения и их измерение: учеб. пособие. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1989. 304 с.
2. Радиоактивные ряды // Таблицы физических величин: справочник / Под ред. акад. И. К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. С. 872–873. 1008 с.
3. Ким Д., Геращенко Л. А. Радиационная экология. Братск: ГОУ ВПО «БрГУ», 2010. 213 с.
4. Tитаева Н. А. Геохимия природных радиоактивных рядов распада. М.: Геос, 2005. 225 с.
5. Ежова А. В. Состав, условия накопления и геофизическая характеристика брекчий Нюрольского осадочного бассейна (Томская область) // Известия ТПУ. 2011. № 1. URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_16463776_25837838.pdf.
6. Демирчян Г. А., Мовсисян Н. Э., Пюскюлян К. И., Беляева О. А. Радиологические исследования в крупнейших горнодобывающих центрах Армении // Геохимия. 2022. T. 67. № 1. С. 84–98. URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_47488134_49466683.pdf
7. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). Санитарные правила. СП 2.6.1.758-99. Утв. Минздравом РФ от 02.07.1999. Библиотека Российской газеты. Вып. 16. 2001.
8. ГОСТ 30108-94. Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов.
9. Сугробов Н. П., Фролов В. В. Строительная экология: учебник для СУЗ. М.: Академия, 2004. 413 с.
10. Пирокластические породы // Большая советская энциклопедия: в 30 т. 3-е изд. М.: Советская энциклопедия, 1969–1978.
11. Tитаева Н. А. Ядерная геохимия. М.: МГУ, 2000. 336 с.
12. Ершов В. В., Перестнева Ю. А. Литохимическая характеристика сопочной брекчии грязевых вулканов мира // Отечественная геология. 2018. № 4. С. 72–83. DOI: 10.24411/0869-7175-2018-10007
13. Гудзенко В. В., Деяк М. А., Кутний В. А., Науменко С. П. Радиоактивность продуктов грязевого вулканизма // ГПИМО. 2007. № 4. URL://elibrary.ru/download/elibrary_15232883_ 76858346.pdf
14. Сапожников Ю. А., Алиев Р. А., Калмыков С. Н. Радиоактивность окружающей среды. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006.

Информация об авторах

Масаев Мартин Батарбиевич, канд. физ.-мат. наук, доцент кафедры ТиЭФ института математики и естественных наук, Кабардино-Балкарский государственный университет имени Х. М. Бербекова;
360004, Россия, г. Нальчик, ул. Чернышевского, 173;
masmartin@mail.ru, ORCID: https://orcid.org/0009-0007-6459-0221, SPIN-код: 6700-6542
Гангапшев Альберт Мусаевич, канд. физ.-мат. наук, зам. зав. по научной работе БНО, Институт ядерных исследований Российской академии наук;
117312, Россия, Москва, В-312, проспект 60-летия Октября, 7а;
gangapsh@list.ru, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6086-0569, SPIN-код: 9323-4493
Текуева Джамиля Ануаровна, канд. физ.-мат. наук, науч. сотр. БНО, Институт ядерных исследований Российской академии наук;
117312, Россия, Москва, В-312, проспект 60-летия Октября, 7а;
ORCID: https://orcid.org/0009-0001-5676-1605, SPIN-код: 3777-7427
Масаев Аслан-Гирей Мартинович, инженер-исследователь, Кабардино-Балкарский государственный университет имени Х. М. Бербекова;
360004, Россия, г. Нальчик, ул. Чернышевского, 173;
masmartin@mail.ru

Финансирование

Исследование проведено без спонсорской поддержки.