Радиационно-гигиеническое значение источников и доз облучения населения 30-км зоны после аварии на ЧАЭС тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 14.01.02, доктор биологических наук Репин, Виктор Степанович

• Репин, Виктор Степанович
• доктор биологических наук
• 1995

Оглавление диссертации доктор биологических наук Репин, Виктор Степанович

ВВЕДЕНИЕ.

1. ФОРМИРОВАНИЕ РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ ПОСЛЕ АВАРИИ НА ЧАЭС И ПРОБЛЕМЫ РЕТРОСПЕКТИВНОЙ ДОЗИМЕТРИИ

1.1. Характеристика выброса.

1.2. Распространение выброса.

1.3. Динамика формирования гамма-поля.

1.4. Радионуклидный состав загрязнения.

1.5. Характеристика аэрозолей выброса.

1.5.1. Дисперсность аэрозолей.

1.5.2. Растворимость топливных частиц.

1.5.3. Распространенность топливных частиц.

1.6. Предварительные данные о дозах облучения.

1.7. Подходы и методы реконструкции доз.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Радиационно-гигиеническое значение источников и доз облучения населения 30-км зоны после аварии на ЧАЭС»

Актуальность работы. Одним из тяжелейших последствий аварии на Чернобыльской АЭС стала эвакуация населения из 30-километровой зоны. Решение о выселении жителей принималось в процессе развития и ухудшения радиационной обстановки и в ситуации, когда не только предсказание ожидаемой дозы, но даже оценка уже полученной (реализованной) дозы была достаточно сложной задачей. Трудности выработки такого решения обусловлены, главным образом, серьезностью масштабов аварии и исключительной сложностью конфигурации и структуры источников и полей облучения. Естественно, что для принятия решения об эвакуации необходимо было располагать информацией, по крайней мере, о динамике доз внешнего облучения или доз облучения щитовидной железы, с тем, чтобы сопоставляя их с существовавшими на тот период Критериями [1, 2, 3, 4, 5,6, 7,8,9, 10], обеспечить своевременную защиту населения от переоблучения. Следует иметь в виду, что в соответствии с этими Критериями [1] устанавливалось два уровня радиационного воздействия - А и Б.

Система экстренных контрмер была построена таким образом, что если уровни радиационного воздействия достигают уровня А, но находятся еще в диапазоне А-Б, то решение по защите населения, включая эвакуацию, принимаются с учетом конкретной обстановки. Однако, если прогноз радиационной обстановки таков, что достижение уровня Б может оказаться реальным, то решение об эвакуации принимается немедленно. Фактические решения были приняты с некоторым запасом, если полагаться на надежность той информации, которой располагала Правительственная комиссия и специалисты в тот острый период времени. В частности, г. Припять был эвакуирован, когда существовала угроза достижения лишь уровня А, а по завершении эвакуации из всей 30-километровой зоны только небольшая часть населения превысила уровень А, но не достигла уровня Б [2].

Таким образом, полагаясь на цитируемый источник информации, можно констатировать, что для подавляющего числа жителей 30-километровой зоны доза внешнего гамма-излучения не превышала значений 250 мЗв. Однако гамма излучение было не единственным фактором воздействия. Выброс радиоактивности из разрушенного реактора осуществлялся в форме радиоактивных аэрозолей и топливных частиц в газообразной форме и в форме частиц конденсационного происхождения, с большим количеством радионуклидов, образовавшихся в процессе работы реактора [17]. Безусловную опасность среди других нуклидов представляли долго- и короткоживущие изотопы йода, дающие основной вклад в дозу облучения щитовидной железы. Воздушное распространение радионуклидов приводило к неизбежному их поступлению в органы дыхания. Облучение легких при этом отличалось дополнительной спецификой, обусловленной наличием в выбросе большого числа, так называемых, горячих частиц. Отложение радионуклидов в органах дыхания сопровождалось неизбежным при этом облучением желудочно-кишечного тракта, особенно нижнего отдела толстого кишечника. Нельзя пренебрегать и тем, что наличие большого числа бета-излучателей, создавало, в дополнение к гамма-излучению, дозы на открытые участки кожи и хрусталик глаза. Из этого следует, что картина облучения была » очень сложной и, наряду с общим равномерным облучением всего тела, ряд органов и систем организма испытывал дополнительную дозовую нагрузку.

Жители 30-километровой зоны (около 100 тысяч взрослых и детей) получили дозовые нагрузки за относительно короткий период времени. Уровни и характер облучения этой категории позволили выделить их в отдельную группу риска и включить в государственный регистр лиц, пострадавших в результате аварии на ЧАЭС. Регистр имеет своей целью длительное динамическое наблюдение за состоянием здоровья пострадавших. Безусловное значение в оценках, касающихся ► связи состояния здоровья с факторами чернобыльской аварии, является величина дозы облучения всего тела или отдельных органов. Таким образом, задача установления индивидуальных доз актуальна как в плане изучения закономерностей формирования доз у населения ближней зоны, так и в плане дозиметрической поддержки исследований в рамках Регистра.

Особенность чернобыльской аварии состоит в том, что в нее оказались вовлеченными дети. Формирование доз внешнего и внутреннего облучения у этой категории лиц отличается от таковых для взрослых не только в силу особенностей режима поведения, но и в связи с особенностями метаболизма, другими антропометрическими показателями, большей радиочувствительностью органов и систем, более длительным периодом предстоящей жизни и т.п. Эти обстоятельства подчеркивают важность и необходимость развития работ и исследований в направлении разработки методов оценки и коррекции доз у лиц детского возраста.

Таким образом актуальность данной работы определяется:

- большой численностью населения, подвергшегося облучению в 30-километровой зоне ЧАЭС;

- широтой диапазона доз облучения, существенной его неоднородностью и большими значениями мощностей доз, а также сочетанным воздействием нескольких факторов облучения;

- включением жителей, эвакуированных из зоны в государственный Регистр лиц, пострадавших в результате чернобыльской аварии, в рамках которого предусмотрено длительное медицинское наблюдение за состоянием их здоровья;

- беспрецедентностью аварии и необходимостью восстановления истинной картины облучения населения 30-километровой зоны;

- вовлечением в аварию детей, составивших примерно 25 % облученного населения;

- отсутствием данных массовых измерений индивидуальных доз у подавляющего числа жителей зоны.

Целью настоящей работы является:

Ретроспективная оценка индивидуальных и коллективных доз, а также анализ ► радиационно-гигиенической значимости факторов внешнего и внутреннего облучения населения, эвакуированного из 30-километровой зоны после аварии на ЧАЭС.

Задачи. Для достижения поставленной цели в работе был сформулирован ряд задач, последовательное решение которых определило структуру данной работы.

1. Изучение особенностей формирования радиационной обстановки в 30-километровой зоне ЧАЭС (по данным литературы).

2. Разработка и обоснование системы и методической основы ретроспективного восстановления индивидуальных и средних доз у жителей, эвакуированных из 30-километровой зоны.

3. Разработка метода и оценка индивидуальных и коллективных доз внешнего облучения и исследование закономерностей их формирования.

4. Оценка уровней облучения щитовидной железы за счет изотопов йода и их предшественников.

5. Разработка методической основы и оценка доз внутреннего облучения от ингалированных радионуклидов.

6. Исследование и оценка радиобиологической значимости горячих частиц в ингаляционном поступлении радионуклидов.

7. Ретроспективная оценка доз бета-облучения кожи и хрусталика глаза.

8. Сравнительная оценка уровней и диапазонов доз облучения и радиационно-гигиенигической значимости факторов внешнего и внутреннего облучения.

Научная новизна работы состоит в следующем: I - впервые, на основе единых методологических и методических подходов восстановлена картина облучения населения, эвакуированного из 30-километровой зоны;

- разработана и реализована система расчета доз внутреннего облучения на основе моделей с возраст-зависимыми параметрами;

- установлен ряд новых закономерностей связи между дозами внешнего и внутреннего облучения;

- впервые дан полный сравнительный анализ доз облучения населения 30-► километровой зоны;

- впервые дано экспериментальное обоснование оценки риска от горячих частиц чернобыльского происхождения;

- впервые дана наиболее полная радиационно-гигиеническая оценка последствий облучения от суммы всех факторов формирования доз.

На защиту выносятся:

1. Система методологических и методических подходов к ретроспективному восстановлению доз внешнего и внутреннего облучения населения 30-км. зоны.

2. Обобщенная оценка уровней и соотношений доз внешнего и внутреннего облучения.

3. Модели и количественные соотношения параметров радиационной обстановки, используемые при оценке доз внутреннего облучения.

4. Результаты радиационно-гигиенической оценки значимости факторов облучения.

Практическая значимость работы определяется тем, что на основе выполненных исследований разработаны:

- методические рекомендации по ретроспективной оценке доз внешнего облучения жителей 30-км. зоны;

- методические рекомендации по ретроспективной оценке доз внутреннего облучения за счет ингаляционного поступления радионуклидов на основе измерений с помощью СИЧ;

- методические рекомендации по оценке доз облучения за счет изотопов цезия на раннем этапе аварии;

- методические рекомендации по оценке доз облучения щитовидной железы персонала ЧАЭС.

Компьютерная реализация Системы расчета доз внутреннего облучения принята МКРЗ в качестве одной из рабочих версий для дальнейшего совершенствования и развития дозиметрии внутреннего облучения;

Результаты работы вошли в 2 документа МАГАТЭ по экспрессным методам * измерения радиоцезия в теле и косвенным методам оценки содержания радионуклидов в организме.

Обзор исследований по оценке опасности горячих частиц принят в качестве информационного документа МАГАТЭ и материалов 2-го комитета МКРЗ.

Заключение диссертации по теме «Эндокринология», Репин, Виктор Степанович

ВЫВОДЫ

1. Разработана система ретроспективного восстановления доз внешнего и внутреннего облучения жителей, эвакуированных из 30-км. зоны после аварии на ЧАЭС. Система включает принципы, методические подходы и базовую информацию, благодаря которым становится возможным воссоздать картину облучения на начальном этапе аварии и рассчитать индивидуальные или средние по населенному пункту дозы облучения. I

2. Дозы внешнего гамма-облучения, восстановленные на основе анализа маршрутов перемещения жителей, находятся в широком диапазоне от 0.2 до 66 сГр, при этом медиана доз облучения жителей г. Припять равна 1.2 сЗв, а жителей остальных пунктов 30-км. зоны - 1.4 сЗв. Дозы более 25 сЗв получили 0.1 %, а более 50 сЗв - 0.03 % жителей зоны. Существовала теоретическая вероятность получить дозы на уровне ОЛБ для жителей 30-км. зоны, оцененная величиной 710"5.

3. Анализ результатов прямых измерений содержания радиойода в щитовидной железе показал, что 40-60 % детей в возрасте до 3 лет и около 3 % взрослых жителей зоны получили дозы свыше 200 сГр. Распределение доз облучения щитовидной железы по населенным пунктам 30-км. зоны практически не связано с дозами внешнего облучения, вместе с тем, установлено, что территория 30-км. зоны характеризуется направлениями преимущественного выброса изотопов йода и в основу ретроспективного восстановления доз может быть положен географический подход. Йодная профилактика, на примере жителей г. Припять, обеспечила примерно 2-3 кратный защитный эффект. Вклад

• короткоживущих изотопов йода в дозу облучения щитовидной железы составляет от 20 до 40 % от дозы облучения, обусловленной йодом-131.

4. Предложены методический подход и ряд аналитических выражений, позволяющих связать мощность экспозиционной дозы в день эвакуации населенного пункта с уровнями ингаляционного поступления радионуклидов и с дозой облучения легких. Установлено, что дозы облучения легких сопоставимы с дозами внешнего гамма-облучения. Максимальные значения эквивалентных доз на легкие могли достигать 50-70 сЗв, а с учетом доз внешнего облучения, этот орган может быть отнесен к группе наиболее облучаемых. Максимальные значения эффективных доз внутреннего облучения за счет ингаляционного поступления радионуклидов могли достигать 10 сЗв, в то же время основная часть жителей зоны получили дозы, не превышающие 2 сЗв.

5. Риск облучения легких за счет топливных (горячих) частиц, оцененный по результатам радиобиологических исследований на культуре клеток, моделирующих условия локального облучения клеток трахеобронхиального отдела легких, лежит в диапазоне 210"6 - 1Т0'5, в то время, как риск облучения легких по стандартной модели МКРЗ за счет радиоактивности, поступившей в легкие в результате ингаляции, равен 210"3. Стандартная дозиметрическая модель легких обладает, таким образом, достаточным запасом консервативности по отношению к фактору, называемому условно горячими частицами.

6. Эквивалентные дозы облучения нижнего отдела толстого кишечника за счет ингаляционного поступления радионуклидов более чем в 10 раз ниже доз облучения легких.

7. Разработана модель ретроспективной оценки доз бета-облучения открытых участков кожи и хрусталика глаза, реализованная в виде аналитических выражений и компьютерной программы, позволяющих учитывать динамику спектрального состава осколочной смеси радионуклидов и оценивать дозы, накопленные до момента эвакуации. Показано, что жители ряда населенных пунктов могли получить дозы на клетки базального слоя до 1-1.7 Гр, а уровни бета-облучения кожи могли в 3-4 раза превосходить уровни гамма-облучения.

8. Сопоставление уровней риска в зависимости от вида облучения показывает, что в возрасте до 7 лет превалирующим фактором риска (от 46 до 70 % суммарного риска) является облучение щитовидной железы. В группе детей старше 8 лет и у взрослых основная доля риска связана с внешним гамма-облучением. Вклад в суммарный риск за счет ингаляционного поступления радионуклидов лежит в диапазоне 4-12 %. Вклад остальных факторов облучения в суммарный риск невелик и находится в диапазоне 2-4 %.

8. СРАВНИТЕЛЬНАЯ РАДИАЦИОННО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ФАКТОРОВ ОБЛУЧЕНИЯ ЖИТЕЛЕЙ 30-КМ ЗОНЫ (ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ)

Население 30-километровой зоны, первым принявшее на себя удар чернобыльской аварии, подверглось облучению со стороны многих факторов и источников облучения.

Источники облучения жителей зоны за период от начала аварии до момента эвакуации могут быть квалифицированы, как переменные во времени и пространстве смешанные поля гамма- и бета-облучения, формирующиеся в процессе распространения и осаждения радиоактивности в форме полидисперсных аэрозолей моно- и поли-нуклидного состава.

Каждому источнику или виду облучения можно приписать совокупность органов или тканей, на которые это облучение прежде всего было направлено. Мишенями облучения были при этом все тело, отдельные органы или даже ограниченный объем ткани. К числу наиболее облучаемых органов могут быть отнесены щитовидная железа, легкие, нижний отдел толстого кишечника, открытые участки кожи и хрусталик глаза. Каждый из перечисленных органов испытал двойную лучевую нагрузку: со стороны общего гамма-облучения тела и всех его органов и со стороны специфических видов облучения, избирательно действующих только на данный орган.

Предварительный анализ радиационной ситуации и источников информации о дозах облучения показал, что воссоздание полной картины облучения возможно лишь на основе методов ретроспективной дозиметрии, при этом в литературе практически отсутствуют подходы, разработанные для анализа столь сложных ситуаций.

В процессе разработки методической схемы реконструкции доз показано, что наиболее корректная их оценка возможна на основе системного подхода, базирующегося на определенных принципах, базовой информации и соответствующих методах.

В работе сформулированы и положены в основу реконструкции следующие принципы:

- разбивка территории на зоны, в пределах которых можно пренебречь фактором неравномерности;

- выделение однородных по облучению групп населения;

- обобщение информации в виде закономерностей;

- перенос закономерностей с малых выборок на большие;

- взаимообусловленность параметров радиационной обстановки;

- использование альтернативных подходов к реконструкции доз;

- гарантия достоверности.

Информационную основу реконструкции составили базовые и вспомогательные источники информации. К числу базовых отнесены данные о динамике МЭД в населенных пунктах 30-км. зоны, результаты прямых измерений щитовидной железы и результаты массового анкетного опроса жителей о маршрутах перемещения и режимах поведения, а также результаты отдельных выборочных исследований.

Ретроспективная оценка доз внешнего гамма-облучения населения 30-км. зоны ЧАЭС позволила получить несколько важных результатов.

Установлено, что диапазон доз облучения достаточно широк от 0.1 до 66 сГр, причем дозы более 25 сГр получили 0.1 % жителей зоны, то есть около 100 человек. Вместе с тем этот диапазон не учитывает добавки к величине дозы, которая могла быть получена в результате миграции вне пределов или между населенными пунктами.

Было показано, что существовала теоретическая вероятность получить дозы на уровне ОЛБ для жителей сел зоны, равная 6.6'10"5. Теоретическая вероятность получить ОЛБ для жителей г. Припять в пределах города была практически нулевой, однако миграция населения за черту города могла способствовать повышению вероятности до уровня, сопоставимого с вероятностью жителей сел, ввиду близости АЭС и очень сильного радиоактивного загрязнения окружающей город территории.

Анализ результатов прямых измерений содержания йода-131 в щитовидной железе детского и взрослого населения 30-км. зоны позволил оценить дозовые диапазоны и установить ряд закономерностей формирования доз этого наиболее облучаемого органа.

Показано, что диапазоны доз облучения существенно меняются с возрастом. Установлено, что доля детей в возрасте до 3 лет с дозами более 200 сГр составила 40-60 %, а в возрасте от 4 до 7 лет - 20 %. Вместе с тем и среди взрослого населения доля лиц с дозами более 200 сГр превышает 3 %.

Препараты йода, применявшиеся некоторыми жителями в качестве йодной профилактики, как показал анализ, дали определенный защитный эффект. Например, 2-кратный прием стабильного йода жителями г. Припять позволил уменьшить потенциальную дозу облучения в 2 раза. В то же время из 854 опрошенных жителей Припяти принимали препараты йода только 73 %.

Оценка вклада короткоживущих изотопов йода в дозу облучения щитовидной железы, обусловленную йодом-131, показала, что с увеличением длительности контакта величина его уменьшается от 60 % при времени пребывания в ближней зоне 1 час до 20 % при эвакуации из зоны на 10 сутки. Таким образом, добавка к дозе облучения щитовидной железы за счет короткоживущих изотопов должна учитываться в отношении практически всего населения 30-км. зоны, эвакуированного, как известно, в течение 2 недель.

Исследование, связанное с оценкой доз от ингаляционного поступления радионуклидов показало, что предложенная модель переноса радиоактивности в составе топливных частиц позволяет достаточно надежно оценить максимальные уровни поступления радионуклидов жителям 30-км. зоны за период до эвакуации.

Получено удовлетворительное согласие расчетных значений концентрации отдельных радионуклидов в воздухе с оценками этих концентраций по результатам прямых измерений.

Предложен ряд аналитических выражений, позволяющих рассчитать: - концентрацию радионуклидов в воздухе населенного пункта на момент выброса по величине МЭД в день эвакуации;

- значения ожидаемых эффективных и эквивалентных доз на отдельные наиболее облучаемые органы за счет ингаляционного поступления радионуклидов.

Сопоставление уровней облучения легких с дозами внешнего облучения показывает, что эти два вида облучения находятся в близких дозовых диапазонах и наибольшие значения доз облучения легких лежат между 50-70 сГр. Отсюда следует, что легкие, как орган получают удвоенную дозу по сумме внешнего и внутреннего облучения.

Дозы облучения нижнего отдела толстого кишечника, (через который проходит транзитная часть радиоактивности, попавшей в респираторный тракт), примерно на порядок меньше доз облучения легких. Вместе с тем, этот орган также испытывает суммарное воздействие внешнего и внутреннего облучения, поэтому учет вклада компоненты внутреннего облучения вполне оправдан на фоне высоких доз внешнего облучения.

Выброс радиоактивности в форме топливных частиц обусловил ситуацию, в которой в респираторный тракт жителей зоны могло поступить несколько тысяч таких частиц с активностью ингалибельной фракции до 100 Бк и с активностями частиц неингалибельной фракции несколько тысяч Бк.

В работе была предложена модель оценки риска развития рака легких от отдельной горячей частицы, включающая расчет числа облучаемых клеток легких, определение средней дозы неравномерного облучения для клеток, попадающих в поле облучения, оценку трансформирующей эффективности горячих частиц заданной активности и количества первоначально трансформированных клеток, наконец, расчет вероятности развития рака из трансформированных клеток.

Экспериментальная оценка трансформирующей эффективности горячих частиц на культуре клеток СЗН10Т1/2 при локальном (горячая частица) и равномерном облучении показала, что при одной и той же поглощенной энергии в диапазоне средних доз до 0.5 Гр трансформирующая эффективность горячих частиц выше. При этом максимум трансформирующей эффективности горячих частиц соответствует средней поглощенной дозе 0.25 Гр, а максимум трансформирующей эффективности равномерного облучения - дозе 3 Гр.

Оценка риска ингаляции горячих частиц жителям г. Припять, выполненная по предложенной в работе модели, показала, что величина этого риска для ингалибельной фракции горячих частиц равна 210'6, а для всего спектра частиц, если бы они оказались ингалированными в легкие, - 1'10"5. Сравнение этих значений риска с риском, оцениваемым по стандартной дозиметрической модели МКРЗ показывает, что последняя обладает достаточным запасом консервативности, поскольку риск облучения жителей г. Припять, рассчитанный по этой модели, равен 210"3. Полученные результаты дают основания не выделять фактор горячих частиц в качестве самостоятельного фактора внутреннего облучения.

Разработан метод ретроспективой оценки доз бета-облучения кожи и хрусталика глаза на основе данных о мощности экспозиционной дозы гамма-излучения в день эвакуации.

Получены распределения доз бета-облучения по населенным пунктам зоны, показано, что дозы облучения кожи могут достигать значений 1-1.7 Гр.

Показано, что дозы бета-облучения кожи могут в 3-4 раза превосходить дозы внешнего гамма-облучения.

Дозы облучения хрусталика глаза лежат в основном ниже 0.1 Гр, однако, максимальные значения доз могут достигать значений 0.4-0.5 Гр.

Подводя итог выполненного исследования имеется возможность свести полученные результаты в единую шкалу доз облучения, представленную на рисунке 8.1.

Обобщенная оценка медиан и диапазонов доз облучения тела и отдельных органов жителей 30-км. зоны после аварии на ЧАЭС за период до эвакуации 4

10

10 ю

0 оГ

X 1

1 10 (D

40 in

О ю та со о

-1

10

-2 10

1- дозы внешнего гамма-облучения, накопленные в воздухе населенных пунктов до момента эвакуации;

2- дозы внешнего гамма-облучения жителей населенных пунктов; 3 - 9 - дозы облучения щитовидной железы за счет йода-131:

3- дети 0-1 год; 4- дети 1 -3 года; 5- дети 4-7 лет; 6- дети 8-11 лет; 7- дети 12-15 лет; 8- дети 16-18 лет; 9- взрослые.

10- суммарные дозы внешнего и внутреннего облучения легких;

11- суммарные дозы внешнего и внутреннего облучения нижнего отдела толстого кишечника;

12- суммарные дозы внешнего гамма- и бета-облучения эпителиальных клеток эпидермиса кожи на высоте 0.5 м. от поверхности почвы;

13- суммарные дозы внешнего гамма- и бета-облучения хрусталика глаза на высоте 1 м.

Рис. 8.1

Прямоугольниками на рисунке обозначены крайние значения доз, выявленные или рассчитанные по каждому виду облучения. Черным цветом выделены медианы доз облучения.

Сопоставляя между собой различные виды облучения или дозы облучения отдельных органов на фоне общего гамма-облучения тела (обозначенного номером 2), можно выделить, в первую очередь, дозы облучения щитовидной железы (3-9). Следующим наиболее облучаемым органом является кожа (12). На третьем месте по уровням суммарного облучения находятся легкие (10). Несколько ниже -дозы облучения нижнего отдела толстого кишечника (11) и хрусталика глаза (13).

На рисунке показан также диапазон суммарных экспозиционных доз, накопленных в населенных пунктах на открытой местности за время до эвакуации (1). Эта информация служит удобным критерием отсчета, поскольку контроль уровней внешнего облучения является наиболее доступным видом контроля. Весьма интересным является факт снижения медианы реальных доз внешнего облучения на фоне размытия распределения, как в сторону больших, так и меньших значений доз, связанных, как было отмечено раньше, с особенностями миграции и эвакуации.

Сопоставляя дозы облучения щитовидной железы и дозы внешнего облучения с критериями эвакуации, можно отметить, что по дозам облучения щитовидной железы верхний предел в 250 сГр перекрыт. Это означает, что критерий эвакуации по внешнему облучению для Чернобыльской аварии оказался менее консервативным и не совсем адекватным дозам облучения щитовидной железы.

Несмотря на существенные различия в дозах облучения отдельных органов и тканей, роль различных видов облучения или их уровней может быть определена посредством более строгих критериев, а именно в единицах риска. Пользуясь весовыми коэффициентами публикации МКРЗ-60, можно выразить последствия облучения различных органов и систем в сопоставимых единицах, поскольку весовые коэффициенты учитывают различия их радиочувствительности.

На рисунке 8.2 представлена обобщенная информация о возрастном распределении величин суммарного риска (нижний рисунок) и структуре суммарного риска, определенного в виде процентного вклада в этот риск различных факторов и источников облучения (верхний рисунок). Значения риска определены для медиан доз облучения жителей зоны. Величина риска включает вероятность возникновения всех форм радиационно-индуцированных раков и наследственных повреждений за период предстоящей жизни или за время нахождения под риском.

Из рисунка видно, что наибольшие значения индивидуального риска имели дети до 7-летнего возраста. Начиная с 8 лет, значения риска мало отличаются как по абсолютной величине, так и по структуре. Структура риска также тесно связана с возрастом. Из верхнего рисунка видно, что у детей до 7 лет от 69 до 46 % суммарного риска связано с облучением щитовидной железы и от 25 до 44 % риска обусловлено внешним облучением. Доля риска от ингаляционного поступления радионуклидов и за счет других факторов облучения лежит в пределах 6-16 %. Из рисунка видно, что роль внешнего облучения в формировании величины индивидуального риска становится доминирующей, начиная с возраста 8 лет. В то же время, несколько возрастает доля риска, связанного с ингаляцией радионуклидов. Что касается облучения кожи, нижнего отдела толстого кишечника и хрусталика глаза, то роль их в величине суммарного риска невелика и не превышает 2-3 %.

Распределение суммарного риска по факторам облучения в зависимости от возраста жителей 30-км. зоны щ.ж.

Внешнее гамма

Ингаляция

Взрослые

8-11 лет

12-15 лет

12% 1% 3% 13%

16-18 лет

Менее года

33%

1-3 года

4-7 лет

1-3 4-7 8-11 12-15 16-18 >18

Возраст, лет

Рис. 8.2

Зная медианы доз облучения, значения суммарного риска облучения и численность возрастных групп, имеется возможность оценить число радиационно-индуцированных ожидаемых случаев раков и наследственных повреждений. Подходы к оценке риска изложены во многих публикациях [212,213,214,215,216,217]. В данной работе мы воспользовались наиболее распространенными в настоящее время подходами публикации 60 МКРЗ [99]. Диаграмма, иллюстрирующая этот расчет показана на рис. 8.3.

Расчет числа ожидаемых случаев раков и наследственных повреждений среди жителей 30-км. зоны

140

S 120 га 100 с

80 60 0 ш Iи 0) т

1 40 о

20 0

Из рисунка видно, что максимальное число ожидаемых случаев приходится на наиболее многочисленную категорию жителей-взрослых, хотя индивидуальные значения суммарного риска у взрослых меньше.

Распределение числа прогнозируемых случаев среди детей различного возраста характеризуется небольшими различиями. Вместе с тем, общее число случаев среди детей составляет половину от числа случаев взрослых при численности детского населения 25 % от общей численности.

8-11 12-15 16-18 ВсеДети >18 Возраст, лет

Рис. 8.3

Список литературы диссертационного исследования доктор биологических наук Репин, Виктор Степанович, 1995 год

1. Критерии для принятия решений о мерах защиты населения вслучае аварии ядерного реактора.- М.: МЗ СССР, 1990. 16 с.

2. Ильин JI.A. Опыт работы по ликвидации последствий аварии на

3. Чернобыльской АЭС в решении современных проблем радиационной защиты. //Медицинские аспекты аварии на чернобыльской атомной станции: Материалы науч. конф.,Киев, 11-13 мая 1988 г.- Киев, 1988.- С. 34-42.

4. Ильин JI.A. Регламенты радиационного воздействия, лучевыенагрузки на население и медицинские последствия Чернобыльской аварии //Атомная энергия.- 1989.- Т. 68.- Вып. 6.- С. 359 402.

5. Временные методические указания для разработки мероприятий позащите населения в случае аварии ядерных реактров /МЗ СССР.- М., 1971.- 12 с.

6. Производные уровни вмешательства, используемые для снижениядоз облучения населения в случае ядерной аварии или радиационной аварийной ситуации: Серия изданий по безопасности /МАГАТЭ.- Вена: МАГАТЭ, 1989.- 121 с.

7. Ядерная энергетика: аварийные выбросы принципы действияорганов здравоохранения: Отчет о совещании ВОЗ, Брюссель, 23 -27 ноября 1981 г. //Публикация ВОЗ, Европейская серия N 16.-Копенгаген, 1981.- 80 с.

8. Радиационная защита населения: Пер. с англ. // Публикации 40, 43

9. МКРЗ.- М.: Энергоатомиздат, 1987.- 78 с.

10. Нормы радиационной безопасности НРБ-76/87 и Основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений.-М.: Энергоатомиздат, 1988.-160 с.

11. Методические принципы расчета уровней внешнего и внутреннегооблучения населения, проживающего на территориях, загрязненных радиоактивными продуктами аварийных выбросов Чернобыльской АЭС.- М: Б.и., 1986.- 16 с.

12. Оптимизация радиационной защиты на основе анализасоотношения стоимость-польза: Рекомендации МКРЗ. Пер. с англ. //Публикация 37.- М.: Энергоатоиздат, 1985.- 87 с.

13. Авария на ЧАЭС и ее последствия: Информация //Совещаниеэкспертов МАГАТЭ, Вена, 25 29 августа 1986 г.- М.: ГКАЭ СССР, 1986.- 86 с.

14. Chernobyl Reactor Accident: Report of a Consultation 6 May 1986provisional) /World Health Organization. ICP/CEH 129.-Copenhagen, 1986.- 37 p.

15. Абагян A.A. и др. Информация об аварии на Чернобыльской АЭС иее последствиях, подготовленная для МАГАТЭ //Атомная энергия- 1986.- Т. 61.- Вып. 5.- С. 301-320.

16. Израэль Ю.А., Петров В.Н., Северов Д.А. Моделированиерадиоактивных выпадений в ближней зоне от аварии на ЧАЭС //Метеорология и гидрология.- 1987.- N 7

17. Асмолов В.Г., Боровой А.А., Демин В.Ф. и др. Авария на

18. Чернобыльской АЭС: год спустя //Атомная энергия.- 1988.- Т. 64.- Вып.1.- С. 3-23.

19. Radioactive releases due to the Chernobyl accident /Begichev S.N.,

20. Borovoj A.A., Burlakov E.V. et al. //Fission Product Transport Processis in Reactor Accidents: International Seminar, Dubrovnik, 22 26 may 1989 y.- Dubrovnik, 1989. - 37 p.

21. Чернобыль: радиоактивное загрязнение природных сред /Под ред.

22. Ю.А. Израэля.- Ленинград: Гидрометеоиздат, 1990.- 296 с.

23. Международный чернобыльский проект. Оценка радиологическихпоследствий и защитных мер //Доклад Международного консультативного комитета.- МАГАТЭ, Вена, 1992.- С. 83-92

24. V.A. Borzilov, N.V.Klepikova. Effect of Meteorogical Conditions and

25. Международный Чернобыльский проект. Оценка радиологическихпоследствий и защитных мер //Доклад Международного консультативного комитета.- IAEA, Вена, 1992.- 740 с.

26. В.А. Логачев, И.П. Лось, В.И. Пархоменко и др. Динамика уровнейгамма-излучения и формирование доз внешнего облучения //Медицинские аспекты аварии на чернобыльской атомной станции: Материалы науч. конф., Киев, 11-13 мая 1988 г.- Киев.-1988.- С. 118-125

27. V.Yu.Golikov, M.I.Balonov, A.V.Ponomarev. Estimation of external

28. McDonald H.F., ApSimon H.M., Wilson J.J.N. An initial assessment ofthe Chernobyl-4 reactor accident release source term /United Kingdom: Central Electricity Generating Board: Report CEGB-TPRD/B-0823/R86.- 1986.

29. H.А.Лощилов, В.А.Кашпаров, Е.Б.Юдин и др. Физико-химическиехарактеристики радиоактивных выпадений, образовавшихся в результате аварии на ЧАЭС //Проблемы сельскохозяйственнойрадиологии: Сб. науч. трудов /под ред. Н.А.Лощилова.- Киев, 1991.- С. 8-12.

30. Богатов С.А., Боровой А.А., Дубасов Ю.В., Ломоносов В.В. Форма ихарактеристика частиц топливного выброса при аварии на Чернобыльской АЭС //Атомная энергия.- 1990.- Т. 69.- Вып. 1.-С. 36-40.

31. S.A.Bogatov, A.A.Borovoy "Hot" Fuel Particles from Unit 4 and Vicinity,

32. T.Tsuruta, M.Ochiai, S.Saito. Fuel Fragmentation and Mechanical

33. Energy Conversion Ratio at Rapid Deposition of High Energy in LWR Fuel //Nucl. Sci. and Techn.- 1985.- V. 22(9).- P. 742-754.

34. M.Sobajima, T.Fujishiro. Examination of the Destructive Forces of the

35. Chernobyl Accident Bassed on NSSR Experiments //Nucl. Eng. and Des.- 1988.- V. 106(2).- P. 179-190.

36. A.W.Cronbary, T.R.Yackle. An Assessment of Intergranular Fracture

37. Within Unrestructured U02 Fuel Due to Film Boiling Operation: NRC Report NUREG/CR-0595, EG&G Idaho, NTIS, March 1979.

38. P.Jaracz, S.Mirowski, E.Piasecki, Z. Wilhelmi. New Data on Hot

39. Итоговый доклад о совещании по рассмотрению причин ипоследствий аварии в Чернобыле /Серия изданий по безопасности.- Вена: IAEA,75-INSAG-1.- 1988.

40. L.A.Chunikin, V.A.Shumilin at al. The Concentration of Plutonium While

41. Performing Agricultural Work //Proceedings of International Symposium on Radioecology. Chemical Speciation Hot Particles.

42. Znojmo, Czechoslovakia, October 12-16,1992), Commision of the European Communities, 1992

43. A.V.Konoplev, A.A.Bulgakov. Behaviour of the Chernobyl-origin Hot

44. Particles in the Environment //Proceedings of International Symposium on Radioecology. Chemical Speciation Hot Particles. (Znojmo, Czechoslovakia, October 12-16,1992), Commision of the European Communities, 1992

45. Нечаев С.Ю., Комариков И.Ю. К вопросу о растворимостигорячих" частиц в имитаторе легочной жидкости //Проблемы радиац. медицины: Респ. межвед. сб. МЗ Украины; НЦРМ АМН Украины.- Вып. 3.- К., 1993.- С. 133-134.

46. Иванов Ю.А., Зварич С.И., Кашпаров В.А. Поведение топливныхчастиц аварийного выброса ЧАЭС в модельных средах //Проблемы сельскохозяйственной радиологии: Сб. науч. трудов /под ред. Н.А.Лощилова.- Киев, 1991.- С. 56-67.

47. I.A.Likhtarev, V.V.Chumak, V.S.Repin. Retrospective Reconstruction of1.dividual and Collective External Gamma-Doses of Population evacuated after the Chernobyl Accident //Health Phys.- 1994,- 66/6.-P. 643-652.

48. Ильин Л.А., Павловский O.A. Радиологические последствия авариина ЧАЭС и меры, предпринятые с целью их смягчения //Атомная энергия.- 1988.- Т. 65.- Вып. 2.- С. 119-128.

49. Г.М.Гулько, Н.Ф.Рубель, И.А.Кайро, Н.К.Шандала. Распределениедоз облучени щитовидной железы у детей, проживающих на территории Киевской, Житомирской и Черниговской областей //Проблемы Радиационной медицины.- Вып.З.- Киев: Здоровья, 1991.- С. 65-71.

50. Дегтева М.О., Кожеуров В.П., Воробьева М.И. Реконструкция дозынаселения, облучившегося вследствие сбросов радиоактивных отходов в р.Течу //Атомная энергия.-1992.- Т. 72.- Вып. 4.- С. 386-390.

51. Данстер X., Хауэлс X., Темплтон У. Дозиметрический контрольокружающей местности //Радиобиология и радиационная медицина.- 1959.- С. 56-78.49