Принципы нормирования радиационного воздействия
Применением ядерных и радиационных технологий достигнут значительный положительный эффект в разных отраслях экономики, науки и техники, что определило невозможность отказа от их дальнейшего использования. Наоборот, в настоящее время наблюдается неуклонное расширение областей применения данных технологий. Совершенно очевидно, что это приводит одновременно к росту радиационной опасности, связанной с их использованием. В такой ситуации центральной, ключевой проблемой становится поиск разумного компромисса между пользой и опасностью, научное обоснование таких уровней ограничения радиационного воздействия, которые, не препятствуя развитию этих технологий, свели бы создаваемую ими радиационную опасность к приемлемому значению.
Радиационное воздействие представляет опасность для всех существующих в биосфере видов живой материи, которые сложнейшим образом взаимосвязаны друг с другом. Последнее определяет возможность как прямого, так и опосредованного (через другие биоорганизмы) проявления вредных последствий воздействия ИИ для всех биообъектов окружающего мира, в том числе и для человека.
Полученные к настоящему времени экспериментальные данные по последствиям радиационного воздействия, приведенные в табл. 5.1, неопровержимо свидетельствуют, что наиболее высокая радиочувствительность присуща человеку.
В силу этого предполагают достаточность принимаемых мер радиационной безопасности для защиты всех видов живой материи (хотя и не обязательно всех отдельных особей этих видов), если они обеспечивают надежную защиту человека как биовида. Данное положение взято в качестве исходного при формировании системы ограничения радиационного воздействия и получило название радиационно-гигиенического принципа радиационного нормирования.
|
|
|
Таблица 5.1
Дозы фотонного излучения, вызывающие 50 % гибель организмов
В облученной популяции
| Биологический вид | Д50, Гр | Биологический вид | Д50, Гр |
| Человек | 3,0…5 | Рыбы | 8…20 |
| Человекообразные (приматы) | 2,5…4 | Насекомые | 10…100 |
| Крыса | 7…9 | Растения | 10…1500 |
| Кролик | 9…10 | Дрожжи | 300…500 |
| Птицы | 8…15 | Простейшие | 1000…3000 |
Принятие в качестве базового радиационно-гигиенического принципа нормирования привело к необходимости всестороннего и корректного комплексного учета всей совокупности радиобиологических и социально-экономических аспектов последствий облучения человека и формулировке на этой основе принципов обеспечения радиационной безопасности в виде:
непревышения допустимых пределов индивидуальных доз облучения граждан от всех источников излучения (принцип нормирования);
|
|
|
запрещение всех видов деятельности по использованию источников излучения, при которых полученная для человека и общества польза не превышает риск возможного вреда, причиненного дополнительным облучением (принцип обоснования);
поддержание на возможно низком и достижимом уровне с учетом экономических и социальных факторов индивидуальных доз облучения и числа облучаемых лиц при использовании любого источника излучения (принцип оптимизации).
Обоснование допустимых пределов индивидуальных доз облучения граждан проведено исходя из анализа перечня и особенностей вызываемых облучением радиобиологических эффектов, их зависимостей от параметров облучения и радиочувствительности отдельных органов и тканей, организма человека в целом.
В результате принято, что устанавливаемые пределы радиационного воздействия не должны превышать порога возникновения детерминированных соматических эффектов. Тем самым принято, что вся система мер радиационной безопасности (включая нормирование воздействия ИИИ) должна предусматривать предотвращение возможности их возникновения. Введение данного ограничения определяет обусловленность потенциального вреда, наносимого облучением, прежде всего стохастическими эффектами.
|
|
|
В качестве критерия радиологической меры потенциального вреда от облучения за счет этих эффектов принята эффективная доза. Корректность применения концепции эффективной дозы обусловлена сущностью данной величины, являющейся функционалом как параметров облучения (взвешивающие коэффициенты WR), так и радиочувствительности органов и тканей человека (взвешивающие коэффициенты WТ).
Использование эффективной дозы в качестве критерия позволяет свести все возможные случаи неравномерного облучения тела человека к эквивалентному по ущербу равномерному облучению. То есть облучение с равными эффективными дозами приводит к одинаковым вредным последствиям.
Непосредственное формирование числовых значений пределов радиационного воздействия (предельных нормированных значений эффективной дозы (эквивалентной дозы в органе или ткани)) осуществлено исходя из следующих базовых положений:
концепции беспороговой линейной зависимости «доза - эффект»;
дифференциации лиц, подвергающихся радиационному воздействию, на категории;
концепции приемлемого риска.
Принятие при нормировании радиационного воздействия в качестве ограничивающего верхнего предела дозового порога возникновения детерминированных эффектов определило, что потенциальный ущерб облучения связывают в области радиационной безопасности с возможным возникновением в отдаленные сроки стохастических эффектов. При этом ущерб от реализации стохастического эффекта представляют в виде «математического ожидания размера нежелательных последствий, то есть произведения вероятности и тяжести последствий события».
|
|
|
Упрощенно величину потенциального ущерба Y определяют как произведение пожизненной вероятности сокращения длительности полноценной жизни РС на один стохастический эффект (от смертельного рака, серьезных наследуемых эффектов и несмертельного рака, приведенного по вреду к последствиям от смертельного рака) на среднее число лет t, которые могут быть потеряны в результате этого события, т. е. Y = РС ∙ 
.
Стохастические радиологические данные последних лет свидетельствуют о нахождении величины среднего числа лет в достаточно строго ограниченном интервале значений (10…30 лет) и независимости его от дозы. Из последнего следует, что зависимость потенциального ущерба Y от критериально нормируемого параметра радиационного воздействия (величины эффективной дозы Е) определяется зависимостью от нее пожизненной вероятности сокращения жизни РС.
Несмотря на все проведенные теоретические и экспериментальные радиологические исследования, общепризнанной концепции биологического действия ИИ при малых дозах, позволяющей однозначно определять вид этой зависимости, до сих пор не создано.
Ключевым нерешенным вопросом является наличие или отсутствие специфики в действии малых доз и мощностей доз по сравнению с дозами, превышающими порог детерминированных эффектов. Объективные причины нерешенности данной проблемы в следующем.
Экспериментальные исследования радиационного воздействия выполнялись и могут выполняться в последующем на лабораторных моделях организмов в варьируемых и контролируемых условиях. Но распространение на человека выводов, сделанных на основе результатов этих исследований, зачастую во многом является неправомочным, хотя бы в силу различий исследуемых моделей и живого организма человека. То есть такой экспериментальный подход не дает прямого достоверного ответа о влиянии облучения на здоровье человека.
Другим возможным вариантом получения однозначного ответа на этот вопрос представляется наблюдение за различными контингентами людей, подвергавшихся повышенному по сравнению с естественным фоном радиационному воздействию. Однако неопределенность оценок характера и параметров облучения, ограниченная численность облученных в каждом случае, трудность подбора контрольных групп, высокий спонтанный уровень аналогичных заболеваний сводят к минимуму ценность получаемой таким образом информации. К тому же этот путь поиска ответа весьма дорог, трудоемок и длителен. В частности, что для установления с 95 % вероятностью лишь факта увеличения частоты развития различных видов злокачественных опухолей (ЗКО) у взрослых, каждый из которых ранее был облучен в дозе 0,1 Зв, требуемая численность контингента облученных должна составлять от 10 тысяч до 1,2 миллиона человек. Наблюдения за облучаемой естественно контрольной группой такой же численности должны проводиться непрерывно в течение не менее 20 лет.
По всеобщему признанию из всей совокупности имеющихся на сегодня радиологических данных по такому виду стохастических эффектов, как ЗКО, приемлемой достоверностью обладают значения частот их развития при двух следующих уровнях доз, а именно при Д = 0 и при дозах, превышающих порог возникновения детерминированных эффектов. В первом случае, исходя из концепции беспороговости стохастических эффектов при полном отсутствии облучения, если бы таковое было возможным (Д = 0), вероятность возникновения ЗКО признается равной нулю. Во втором случае согласно оценкам НКДАР ООН при облучении с индивидуальной поглощенной дозой 1 Гр на весь организм в среднем два человека из тысячи умирают от лейкоза. В совокупности по всем видам ЗКО значения оценок вероятности смерти от них колеблются в интервале (2…8)∙10-3 на 1 Гр дозы.
Наличие существенной неопределенности по биодействию излучений в области малых доз обусловило принятие при сегодняшнем уровне знаний в качестве рабочей гипотезы о линейном виде зависимости «доза – эффект», получившей название концепции беспороговой линейной зависимости.
Принятием данной концепции в качестве базовой для нормирования радиационного воздействия признается, что любое воздействие излучений является вредным, так как чревато возникновением с некоторой вероятностью того или иного стохастического эффекта.
Данная концепция, возможно, переоценивает опасность радиационного воздействия, но является, несомненно, наиболее приемлемой, осторожной и учитывающей недостаточность наших знаний в данной области.
Все объекты с момента возникновения жизни на Земле подвергались и подвергаются радиационному воздействию. Данное обстоятельство является важным, а, по мнению ряда научных специалистов - определяющим фактором мутагенеза, существенного для эволюции всех живых организмов в биосфере.
До некоторых пор радиационное воздействие на биоорганизмы обуславливалось лишь космическим излучением и излучениями естественных радиоактивных веществ, содержавшихся в окружающей природной среде. По мере активизации хозяйственной деятельности человека во внешней среде стали появляться дополнительные источники облучения. Так, в связи с индустриализацией в природную среду стали поступать в значительных и во все возрастающих количествах естественные радионуклиды, извлекаемые из глубин земли вместе с углем, нефтью, газом, минеральными удобрениями и др. Примером значимости таковых дополнительных источников излучений могут быть данные по активности золы ТЭС, работающих на угле. В зависимости от вида используемого угля и системы очистки, оценки по всем содержащимся радионуклидам дают величину активности выброса на уровне 12 ГБк в год на 1 ГВТ вырабатываемой электроэнергии в год, что привело к возникновению в соответствующих регионах технологически повышенного естественного радиационного фона.
При этом на долю различных источников излучения ориентировочно приходилось: на космическое – 10 %; на гамма-излучение технологически повышенного естественного фона – 12 %; внутреннее облучение – 12 %; за счет 220Rn, 222Rn – 32 %; на медицинские процедуры – 33 %; прочие источники - около 1 %. В табл. 5.2 приводятся средневзвешенные значения эффективной дозы.
Обращаем внимание, что, приведенные значения являются усредненными. Реальные значения суммарной индивидуальной дозы облучения человека для различных регионов Земли могут варьировать по данным МКРЗ, в пределах от значений, в 2 раза меньших средней дозы, до значений, превышающих среднюю в 10…100 раз.
Таблица 5.2
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 296; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!