Журнал «Медицина неотложных состояний» Том 22, №1, 2026

Актуальність. Зонування осередків ядерного ураження за ступенем нанесення ураження інфраструктурі та населенню є одним з основних прийомів в оцінці обстановки, що повинно приводити до надійного прогнозування санітарних та безповоротних втрат. Однак радіаційний вплив за умов імпульсного гамма-нейтронного випромінювання проникаючої радіації не враховується в системі зонування. Відсутні узагальнені підходи до кількісного визначення меж зон, у яких домінує гамма- або нейтронна складова, а також немає чіткої біологічної інтерпретації цих зон з точки зору строків настання летальності. Мета: створення радіаційно-біологічної моделі зон ураження людини, що враховує не лише рівень сумарної дози, але й спектральний склад випромінювання та дозволяє встановити зв’язок між часткою нейтронного компонента, типом ядерного боєприпасу і термінами летальності. Матеріали та методи. На підставі існуючих напівемпіричних закономірностей, які реалізовані у математичному пакеті програм Mathcad, були розраховані співвідношення компонентів проникаючої радіації для боєприпасів різного типу залежно від відстані від центру вибуху. Результати. На основі узагальнення експериментально-розрахункових даних про дію змішаного гамма-нейтронного випромінювання створено модель зонування ураження, що враховує не лише рівень сумарної поглинутої дози, а й співвідношення компонентів випромінювання. Запропоновано параметр fn = Dn /Dn + D, який характеризує частку нейтронного компонента у сумарній дозі. На його основі введено три типи зон: нейтрон-домінантна (fn > 0,66) — миттєва або швидка летальність (години); рівноважна (змішана) (0,33 ≤ fn ≤ 0,66) — летальність протягом доби; гамма-домінантна
(fn < 0,33) — відстрочена смерть (1–3 доби). Таке триступеневе зонування дозволяє не лише оцінити радіаційно-біологічний характер поля, а й зв’язати спектральну структуру з часовими інтервалами летальності. Висновки. Запропонована система зонування дозволяє поєднати фізичні характеристики випромінювання з біологічними наслідками, що забезпечує точніше прогнозування ступеня і швидкості ураження людей у різних секторах поля.

Background. Zoning of nuclear damage areas according to the degree of impact on infrastructure and population is one of the key methods in assessing the situation and should enable reliable prediction of sanitary and irreversible losses. However, radiation exposure under conditions of pulsed gamma-neutron penetrating radiation is not taken into account in current zoning systems. There are no generalized approaches for quantitatively determining the boundaries of zones dominated by either the gamma or neutron component, nor is there a clear biological interpretation of these zones in terms of time to lethality. The aim of the study is to develop a radiation-biological model of human damage zones that considers not only the total absorbed dose but also the spectral composition of radiation and allows the relationship to be established between the neutron component fraction, the type of nuclear munition, and the timing of lethality. Materials and methods. Based on existing semi-empirical patterns implemented in the Mathcad mathematical software package, the ratios of penetrating radiation components were calculated for munitions of various types depending on the distance from the explosion center. Results. Based on the generalization of experimental and computational data on mixed gamma-neutron exposure, a zoning model was developed that accounts not only for the total absorbed dose but also for the ratio of radiation components. A parameter was proposed, fn = Dn /Dn + D, which characterizes the fraction of the neutron component in the total dose. On this basis, three zone types were defined: neutron-dominant (fn > 0.66) — instantaneous or rapid lethality (hours); equilibrated (mixed) (0.33 ≤ fn ≤ 0.66) — lethality within 24 hours; gamma-dominant (fn < 0.33) — delayed death (1–3 days). Such a three-level zoning system makes it possible not only to assess the radiation-biological characteristics of the field but also to link its spectral structure with lethality time intervals. Conclusions. The proposed zoning system connects the physical characteristics of radiation with its biological consequences, enabling more accurate prediction of the severity and rate of human injury in different sectors of the radiation field.

зонування; осередок ядерного ураження; співвідношення гамма-нейтронного випромінювання; летальні наслідки

zoning; nuclear damage area; gamma-neutron radiation ratio; lethal outcomes

1. Федеральне агентство з управління надзвичайними ситуаціями (Federal Emergency Management Agency (FEMA)). Керівництво з реагування на ядерну детонацію: Планування на перші 72 години. Washington, DC: FEMA; 2023. https://gdo-nuctraining.llnl.gov/data/fema_cbrn-72-hournuclear-detonation-response-guidance %20FINAL %20REBRANDED_UK.pdf.
2. Федеральне агентство з управління надзвичайними ситуаціями (Federal Emergency Management Agency (FEMA). Керівництво з планування реагування на ядерну детонацію, 3-тє видання. Washington, DC: FEMA; 2022. https://www.fema.gov/sites/default/files/documents/fema_nuc- detonation-planning-guide.pdf.
3. Strahlens chutzko mission (SSK). Protection strategies in case of nuclear detonation. Recommendation by the German Commission on Radiological Protection, Verabschiedet in der 334. Sitzung der Strahlen schutzko mmission am 10.10.2024. https://ssk.de/publikationen/2024/2024-10-10-schutzstrategien-nuklearwaffen. 
4. Hick JL, Weinstock DM, Coleman N, Hanfling D, Cantrill S, Redlener I, Knebel AR. Планування системи охорони здоров’я та реагування на ядерну детонацію. Медицина катастроф і готовність до охорони здоров’я. 2011;5(1):S73-S74. https://doi.org/10.1001/dmp.2011.28.
5. Boice JD, Cohen SS, Mumma MT, Chen H, Golden AP, Beck HL, Till JE. Mortality among U.S. military participants at eight aboveground nuclear weapons test series. Int J Radiat Biol. 2022;98(4):679-700. doi: https://doi.org/10.1080/09553002.2020.1787543. Epub 20200803.
6. Pennington HM, Klennert L, Cochran LD. Distances to Prompt Effects for a Nuclear Device. United States, Web. 2022, doi: https://doi.org/10.2172/1845378.
7. Hick JL, Bader JL, Coleman NC, Ansari AJ, Chang A, Sa–lame-Alfie А, Koerner JF. Запропонований інструмент «Сортування впливу та симптомів» (EAST) для оцінки радіаційного опромінення після ядерної детонації. Медицина катастроф і готовність до охорони здоров’я. 2018;386-395. doi: https://doi.org/10.1017/dmp.2017.86.
8. Hick JL, Coleman NC. Функції сортування, лікування та евакуації, орієнтованих на населення, після ядерної детонації. Washington, DC: Охорона здоров’я та соціальні послуги (Health and Human Services, HHS); 2018. https://asprtracie.hhs.gov/technical-resources/resource/5988/population-based-triage-treatment-and-evacuation-functions-following-a-nuclear-detonation.
9. Buddemeier BR. Випадки ядерної детонації: ключові міркування щодо внутрішнього опромінення та моніторингу населення. Livermore, California: Lawrence Livermore, Національна лабораторія (LLNL); 2018. doi: https://doi.org/10.2172/1460062.
10. Bouville A, Beck HL, Thiessen KM, Hoffman FO, Potischman N, Simon SL. The Methodology Used to Assess Doses from the First Nuclear Weapons Test (Trinity) to the Populations of New Mexico. Health Phys. 2020 Oct;119(4):400-27, doi: https://doi.org/10.1097/HP.0000000000001331. Epub 2020/09/04.
11. Chernіavskyі I, Starenkyi V, Miasoiedov V, Petrychenko O, Kravchuk O. Analysis of radiological scenarios of military-related emergencies and their impact on the radiation safety system. Emergency Medicine. 2025;21(5):448-454. https://doi.org/10.22141/2224-0586.21.5.2025.1909.
12. Cullings HM, et al. Overview of the Dosimetry System 2002 (DS02) for studies of the survivors of the atomic bombs in Hiroshima and Nagasaki. Radiation Research. 2006;166(1):219-254. https://doi.org/10.1667/RR3546.1.
13. Maliszewska-Olejniczak K, Kaniowski D, Araszkiewicz M, Tymiska K, Korgul A. Molecular Mechanisms of Specific Cellular DNA Damage Response and Repair Induced by the Mixed Radiation Field During Boron Neutron Capture Therapy. Front Oncol. 2021 May 19;11:676575. doi: 10.3389/fonc.2021.676575.
14. Stricklin DL, VanHorne-Sealy J, Rios CI, Scott Carnell LA, Taliaferro LP. Neutron Radiobiology and Dosimetry. Radiation Research. 2021;195(5):480-496. https://doi.org/10.1667/RADE-20-00213.1.
15. Cherniavskiy IYu. Assessment of severity of radiation on the basis of accounting relations gamma-neutron component of ionizing radiation and their spectral characteristics. Information Processing Systems. 2018;(154):105-115. doi: 10.30748/soi.2018.154.14.
16. International Atomic Energy Agency (IAEA). Medical Management of Radiation Injuries, Series: Safety Reports, no 101. Vienna: IAEA; 2020. 98 p.
17. Cherniavskiy I, Vinnikov V. Prognostic assessment of the zone of occurrence of radiation combined injuries within a nuclear blast area. International Journal of Radiation Biology. 2022;98(5):878-889. doi: https://doi.org/10.1080/09553002.2021.1998707.
18. International Commission on Radiation Units and Measurements (ICRU). Measurement of Dose Equivalents from External Photon and Neutron Radiations. Report 47, Bethesda, 1992. https://www.osti.gov/biblio/6695560?utm_source=chatgpt.com.
19. International Atomic Energy Agency (IAEA). Radiation Protection and Safety of Radiation Sources: International Basic Safety Standards: GSR Part 3, Series: IAEA Safety Standards. Vienna: IAEA; 2014. 436 p.
20. Medical Consequences of Radiological and Nuclear Weapons. Mickelson A.B. (ed.); Borden Institute. Maryland (USA), 2012. 279 p.