Радиологическая основа радиационной безопасности

Практическая деятельность человека, связанная с использованием атомной энергии, приводит к дополнительному облучению, регулирование которого является главной задачей обеспечения радиационной безопасности.

Для целей радиационной защиты и безопасности существенными являются эффекты излучения, развитие которых может привести к преждевременной смерти или существенному сокращению периода нормальной жизни. К таким эффектам относятся тяжелые детерминированные и стохастические эффекты излучения. Развитие таких эффектов излучения характерно для вполне определенных уровней и условий облучения. Зависимость риска (вероятности) преждевременной смерти вследствие какого-либо эффекта, вызванного воздействием радиации, от поглощенной дозы равномерного облучения всего тела фотонами представлена кривой 1 на рис. 4.5. Цифра I обозначает область больших доз, где основной причиной преждевременной смерти являются детерминированные эффекты, которые развиваются в короткие сроки после облучения. Области, где тяжелое заболевание или преждевременная смерть могут быть обусловлены развитием стохастических эффектов излучения, обозначены цифрами II (область регистрируемых раков) и III (область не обнаруживаемых стохастических эффектов). Границы областей размыты в силу вероятностной природы развития эффектов излучения и их конкуренции как причин преждевременной смерти или тяжелого заболевания. Положение дозовых границ зависит от радиочувствительности органа, облучение которого может привести к развитию заболеваний, частоты спонтанных раков, связанных с рассматриваемым органом, и других факторов, влияющих на радиочувствительность ткани. Представленная на рис. 4.5 зависимость 1 является суммой вероятности преждевременной смерти вследствие развития радиогенного рака (кривая 3) и детерминированных эффектов излучения (кривая 2). В областях I и II эти зависимости опираются на существующие наблюдения за развитием радиогенных заболеваний у человека. В области III такие наблюдения отсутствуют и вид зависимости «доза-эффект» в этой области малых доз неизвестен.

Известно, что уровни профессионального облучения значительно ниже природного фона и в десятки раз ниже уровня     200 мЗв, который характеризует гипотетическую возможность обнаружения радиогенных раков в облученной когорте.

Таким образом, уровни профессионального облучения лежат в области III (рис. 4.5) - области необнаруживаемых стохастических эффектов излучения, и зависимость вероятности развития радиогенного рака от дозы в этой области неизвестна. С развитием радиационной безопасности необходимость иметь такую зависимость стала очевидной и МКРЗ предложила принять такую зависимость, основываясь на здравом смысле. Эта зависимость получила название линейной беспороговой (ЛБП [46]) гипотезы развития стохастических эффектов излучения. Она была сформулирована в Рекомендациях МКРЗ 1977 г. как базовое допущение, лежащее в основе рекомендаций Комиссии и заключающееся в том, что в отношении стохастических эффектов есть линейная беспороговая зависимость между дозой облучения и вероятностью возникновения эффекта.

Рис. 4.5. Риск преждевременной смерти как функция дозы облучения всего тела: (1) – сумма детерминированных эффектов и радиогенных раков; (2) – детерминированные эффекты; (3) – радиогенные раки

Линейная беспороговая гипотеза ра-звития радиогенных стохастических эффектов постулирует, что эти эффекты могут возникать при любых уровнях облучения с вероятностью, пропорциональной дозе (область ЛБПна рис. 4.5 и область «?» на  рис. 4.3).

 

Рис. 4.6. Соотношение между дополнительным облучением, обусловленным практической деятельностью, и увеличением вероятности заболевания раком

Спонтанный уровень (

Приращение вероятности смерти

Приращение дозы

Годовая доза

Природный фон (2,4 мЗв в год)

0,005%/мЗв

В этой области эффект не рас-сматривается

Применение «линейной беспороговой» гипотезы в радиационной безопасности иллюстрирует рис. 4.6. Линейная беспороговая гипотеза постулирует зависимость между приращением вероятности смерти вследствие развития радиогенного рака и приращением дозы вследствие дополнительного облучения вследствие обращения с источниками излучения

Из накопленного опыта можно сделать следующие выводы.

1. При равномерном внешнем облучении людей фотонами с поглощенными дозами более 4 Гр основными эффектами излучения, которые могут стать причиной преждевременной смерти, являются детерминированные эффекты излучения. Детерминированные эффекты излучения уникальны, и связь между их развитием у облученного человека и облучением однозначна.

2. При общем облучении людей дозами менее 1 Гр основными эффектами излучения, которые могут стать причиной преждевременной смерти, являются стохастические эффекты излучения (радиогенные раки).

3. Радиогенные раки клинически не отличимы от раковых заболеваний, присущих человеку как биологическому виду; связь между их развитием у облученного человека и облучением имеет вероятностную природу. Доказать, что рак у индивида вызван облучением невозможно.

4. Статистические методы анализа заболеваемости раком в группе людей, облученных фотонами с одинаковой дозой, позволяют достоверно определить долю заболевших, у которых рак развился вследствие облучения, если поглощенная доза облучения всего тела лиц из состава группы превышает                0,1 – 0,2 Гр.

3. При общем облучении людей дозами менее 0,1 Гр доказать развитие в облученной группе радиогенных раков невозможно.