Проблемы оценки малых доз облучения

В документе уделено значительное внимание обоснованию беспороговой концепции при малых дозах облучения. Установлено, что при малых дозах облучения не нарушается естественный иммунитет, с уменьшением дозы и мощности дозы удлиняется только латентный период возможного заболевания раком.

При больших дозах одновременно гибнет большое число клеток. Тем самым стимулируется усиленное размножение неповрежденных клеток даже в тканях с малой частотой деления. При этом ускоренное размножение клеток выступает в роли промотора, способствуя развитию заболевания раком. При малых дозах этого эффекта нет. Поэтому экстраполяцию обычно проводят, применяя коэффициент дозы и мощности дозы. Почти все данные о стохастических изменениях в клетках и в простых биологических организмах, а также возникновении многих опухолей у животных свидетельствуют о криволинейных зависимостях «Доза–эффект». Для большинства биологических систем существует зависимость:

Е = aD + bD² (1)

где: Е – вероятность стохастических эффектов (заболеваний раком); D – поглощенная доза; α – коэффициент, характеризующий наклон линейной части кривой Е; β – коэффициент, характеризующий наклон криволинейного участка кривой Е. Тогда график зависимости вероятности стохастических эффектов от величины дозы будет иметь вид (рис.19). При такой зависимости вероятность возникновения рака растет линейно, а затем круто нарастает по мере того, как начинает действовать квадратный член bД² . При еще больших дозах эффект даже сокращает Е из-за того, что гибель клеток уменьшает число клеток, подверженных риску. Как видно, оснований для предложений о реальном пороге в этой зависимости нет.

 

В

Поглощенная доза

b

Рис.19. Зависимость вероятности стохастических эффектов от величины дозы

ДДРЕФ = β/α

Е

α

А

 

На основании этой зависимости МКРЗ определила коэффициент влияния дозы и мощности дозы как отношение угла наклона прямой В (угол b) к углу наклона прямой А (угол a). Это фактическое отношение вероятности выхода эффектов, полученных из наблюдений при больших дозах, к вероятности при малых дозах. Выяснилось, что величина этого коэффициента различна для разных видов опухолей и лежит в диапазоне от 2 до 10.

МКРЗ решила для целей радиационной безопасности использовать наименьшее значение 2, сознавая, что выбор до некоторой степени произволен и самое главное «консервативен», так как завышает риск при малых дозах. Этот уменьшающий коэффициент назван МКРЗ коэффициентом, учитывающим эффективность дозы и мощность дозы ДДРЕФ (Dose and Rate Effectivess Faktor).

Оценка стохастических эффектов для острого облучения в больших дозах на основе новых данных показывает, что для стандартной группы людей трудоспособного возраста вероятность смерти примерно равна 8·10^--2 Зв^–1 за всю жизнь. В сочетании с ДДРЕФ = 2, получается минимальный коэффициент для работающих - 4·10^--2 Зв^–1. Для всей популяции, включая детей, соответствующие значения составляют при больших дозах
10·10^–2 Зв^–1 и 5·10^–2 Зв^–1 при малых дозах. Номинальные коэффициенты вероятности стохастических эффектов и коэффициенты вероятности рака для различных органов представлены в таблицах 11 и 12. В заключение необходимо отметить, что использование линейного беспорогового соотношения «Доза–эффект» для стохастических эффектов не является лишь упрощенным консервативным допущением. Оно обосновано в радиобиологии и согласуется с имеющимися данными по возникновению рака у человека. Оно имеет большие преимущества при разработке инструкций и правил радиационной безопасности, так как позволяет раздельно рассматривать отдельные источники облучения.

К сожалению, наклон кривой Е пока точно не определен, но уже широко распространена научная трактовка, что современная величина, принятая равной 5% на Зиверт, не является недооценкой величины степени риска. Одни ученые считают, что степень риска выше, другие считают, что данная величина сильно преувеличена, однако ни одна из этих точек зрения не получила широкого признания. Радиобиологическая теория, которая подтверждает линейное беспороговое соотношение при малых дозах, концептуально и математически проста и обеспечивает прочную научную базу для долгосрочных прогнозов. В процессе дальнейших научных исследований и получения достаточных статистических данных возможны некоторые уточнения.

 

Таблица 11

Номинальные коэффициенты вероятности стохастических эффектов

Категория людей	Смертельные случаи (рак)		Ущерб, 10^–2Зв^–1
		Не смертельные случаи	Тяжелые наследуемые эффекты	Суммарный эффект
Взрослое работающее население		0,8	0,8	5,6
Все население			1,3	7,3

 

Таблица 12

Коэффициенты вероятности рака для отдельных органов

Орган	Вероятность случаев рака,	смертельных 10^–2 Зв^–1	Совокупный 10^–2 Зв^–1	ущерб,
	Все население	Работающие	Все население	Работающие
Желудок	1,1	0,88		0,8
Легкие	0,85	0,68	0,8	0,64
Толстый кишечник	0,85	0,68	1,03	0,82
Красный костный мозг	0,5	0,4	1,04	0,83
Молочная железа	0,2	0,16	0,36	0,29
Пищевод	0,3	0,24	0,29	0,19
Печень	0,15	0,12	0,16	0,13
Мочевой пузырь	0,3	0,24	0,29	0,24
Яичники	0,1	0,08	0,15	0,12
ВСЕГО			5,92	4,74
Вероятность тяжелых наследуемых нарушений
Половые железы		0,6	1,33	0,8
Общий итог (округленно)	–	–	7,3	5,6