Биологические и эпидемиологические эффекты облучения в малых дозах

Вид материалаДокументы

Содержание


Значения должны составлять около 20–30 мЗв в год
Европейские стандарты радиационной защиты
Coursaget J., Pellerin P. European Union facing radioprotection standards
1. Общая часть
1. Directive 80/36 ( 07/15/90), euratom joce-l 246, 1980.
13. Beir v, ncrp-usa (1990).
26. French sciences academy report n° 23, paris-1989.
30. French medicine academy report, paris-1999.
Подобный материал:
1   ...   17   18   19   20   21   22   23   24   ...   42

9. Практическое решение

Предложенный путь может заключаться в разработке единого максимального уровня контролируемой дозы.

Значения должны составлять около 20–30 мЗв в год90.

Дозы, которые значительно выше этого уровня, могут быть накоплены только в результате неконтролируемых ситуаций, при несчастных случаях или же при необходимых медицинских процедурах. Может быть, предпочтительнее, чем величина предела, использование термина «Уровень воздействия» («Action Level»). Именно он должен быть принят, если контролируемые дозы (фактические или проектируемые) находятся выше этого уровня.

Менеджмент контролируемых доз ниже «Уровня воздействия» может быть связан с определением излучения от индивидуальных исследованных источников. (The management of controllable doses below the Action Level would be by individual-related source-specific Investigation Levels). Должны быть выработаны различные мероприятия для снижения облучения от источников или по переселению людей. Такой менеджмент может включать, например, уменьшения облучения от естественных источников, в результате медицинских процедур, от радона в домах, от других природных радионуклидов или в результате аварий. Необходимость отличать «Практику» от «Вмешательства» более не потребуется. Этот исследуемый уровень91, составляющий около нескольких миллизивертов в год, позволил бы провести изучение с целью узнать, нельзя ли снизить его с помощью чего-нибудь простого.

В пределах данной схемы, воздействия, соответствующие долям мЗв, будут максимумом, который может быть разрешен индивидууму населения от отдельного источника, независимо от числа таких источников — от облучения в больницах, от электростанций, в результате рентгенодиагностики, работы датчиков задымления и т.д. С этими источниками обращались бы независимо, потому что шанс одного индивидуума подвергнуться воздействию всех источников весьма мал, и фактически такие воздействия вряд ли составили бы более чем доли мЗв.

На самом нижнем уровне, дозы в несколько десятков микрозивертов могли бы рассматриваться как столь низкие, что они лежат ниже всяких опасений и не должны регулироваться. Не имелось бы никакой потребности в любой системе защиты ниже этого уровня.


10. Последствия

Предложения, представленные здесь, переносят первичный акцент для системы защиты на индивидуума, соответственно ограничивая источники, которые могут быть разумно проконтролированы. Принципы оправдания и оптимизации, предлагаемые Комиссией, должны быть затем пересмотрены. Так как радиационная защита, по существу, играет незначительную роль в решении правительства оправдать начало или продолжение использования радиации, нужно ввести соображения относительно понижения (dropping) «принципа оправдания» (justification) системы МКРЗ.

Существующий принцип оптимизации следует переработать, и должно быть внедрено точное руководство по его применению. Это потребует замены принципа «Столь низко, сколь разумно достижимо» (ALARA), связанного с анализом соотношения выгоды и стоимости и с использованием коллективной дозы, на другой принцип, когда индивидуальная доза является определяющим критерием. На реальность данного подхода, может быть, указывает то, что число людей, на которых воздействуют самые высокие уровни доз, является определяющим в рассматриваемом принципе.

Принципы защиты могли бы тогда основываться:
  • На контроле дозы для репрезентативного члена группы, получившего максимальный уровень воздействия.
  • На гарантии, что полученная доза «Столь низка, сколь это реально достижимо на практике».

Данные принципы известны как «Контроль»(«управление») и «ALARP».

В результате имелись бы значительные возможности для упрощения системы защиты и устранения неопределенности, которая связана с отсутствием различий между «Практикой» и «Вмешательством».

Этого, вероятно, вполне достаточно для МКРЗ, чтобы установить следующее: «стандарты контроля за окружающей средой, позволяющие защитить человека в той степени, которая кажется желательной в настоящее время, будут гарантировать, что и другие воздействия не внесут вклад в спектр рисков». Преимущество системы «Контролируемая доза» состоит в том, что она может облегчать развитие стратегии защиты от факторов окружающей среды применительно к радиационным, и делать последние более совместимыми с другими агентами окружающей среды. (It is probably no longer sufficient for ICRP to state its belief that “the standard of environmental control needed to protect man to the degree currently thought desirable will ensure that other species are not put at risk”. An advantage of the controllable dose system is that it may facilitate the development of an environmental protection strategy for radiation protection that is more compatible with those for other environmental agents.)

Более не будет потребности дифференцировать между собой профессиональные, общественные и медицинские воздействия. То же самое руководство одинаково применимо для защиты каждой категории. Любые специфические опасения относительно защиты будущего ребенка были бы также сняты ограничением дозы в доли мЗв и уровнем ее в несколько мЗв для исследований.

Не имелось бы никакой потребности в существовании предельной дозы для населения, которая равна 1 мЗв.

Наконец, стало бы бесполезным понятие коллективной дозы, так как предложенная философия (policy) защиты гарантирует, что если подвергавшийся наиболее значительному для группы воздействию ее представитель достаточно защищен от данного источника, то и каждый в группе также достаточно защищен.

Если в будущем возникнет вероятность того, что некоторые индивидуумы будут подвергаться воздействиям в течение длительного периода времени, что приведет к существенному накоплению доз от многих источников (местных, региональных и глобальных), то необходимо дальнейшее ограничение на источники. Возможно, однако, что потребуется значительный период времени, чтобы сделать это.

Подобная более прямая система масштабной защиты является совместимой с существующей системой, основанной на приемлемых рисках, однако важным кажется то, что можно более понятно объяснить индивидуумам полученные дозы как фракции ЕРФ. В таком случае, возможно, не будет никакой потребности в снижении доверия к профессии, обусловленного спорами «за» или «против» порога.

МКРЗ приветствовал бы широкое обсуждение концепции контролируемой дозы и новые предложения об упрощении философии защиты, которая могла бы вести к пересмотру ее, МКРЗ, рекомендаций.


ЛИТЕРАТУРА

1. International Commission on Radiological Protection (ICRP). 1990 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. ICRP Publication 60. Ann. ICRP 21, Nos. 1–3 (1991).

2. UNSCEAR. Sources and Effects of Ionizing Radiation. 1993 Report to the General Assembly with annexes (New York: United Nations) (1993).

3. Muirhead, CR, Cox, R, Stather, JW, MacGibbon, BH, Edwards, AA and Haylock. RGE. Estimates of late radiation risks to the UK population. Docs. NRPB, Vol. 4, No. 4 (1993).

4. Cox, R, Muirhead, CR, Stather, JW, Edwards, AA and Little, MP. Risk of radiation-induced cancer at low doses and low dose rates for radiation protection purposes. Docs. NRPB, Vol. 6, No. 1 (1995).

5. Pierce, DA, Shimizu, Y, Preston, DL, Vaeth, M and Mabuchi, K. Studies of the mortality of atomic bomb survivors. Report 12, part 1, Cancer 1950-1990. Radiat. Res. 146: 1–27 (1996).

6. Doll, R and Wakeford, R. Risk of childhood cancer from fetal irradiation. Br. J. Radiol, 70: 130–139 (1997).

7. Cox, R. The mechanisms and genetics of radiation tumorigenesis; recent developments in animal models. In: Health Effects of Low Dose Radiation, British Nuclear Energy Society, London (1997).

8. UNSCEAR. Sources and Effects of Ionizing Radiation. 1994 Report to the General Assembly, with scientific annexes. (New York: United Nations) (1994).

9. Morgan, WF, Day, JP, Kaplan, ML, McGee, EM and Limoli, CL. Genomic instability induced by ionizing radiation. Radiat. Res. 146: 257-258 (1996).

10. Edwards, R. Radiation roulette. New Sci. 11 October, pp. 37–40 (1997).

11. Stather, JW and Cox, R. Radiation risks and genomic instability (correspondence). EULEP, EURADOS and UIR Newsletter, No. 3, 5–7 (1998).

12. International Commission on Radiological Protection (ICRP). Radiological Protection Policy for the Disposal of Radioactive Wastes. ICRP Publication 77. Ann ICRP 27, Supplement (1978).

13. International Basic Safety Standards for Protection against Ionizing Radiation and for the Safety of Radiation Sources. IAEA Safety Series 115, IAEA, Vienna (1996).

14. Council Directive 96/29/Euratom of 13 May 1996 laying down basic safety standards for the protection of the health of workers and the general public against the dangers arising from ionizing radiation. Official Journal of the European Communities L159, Volume 39 (1996).


Европейские стандарты радиационной защиты

Jean Coursaget*, Pierre Pellerin**

* Заслуженный профессор биофизики Парижского университета, почетный президент Института Кюри

** Заслуженный профессор биофизики Парижского университета, учредитель и почетный директор SCPRI


Coursaget J., Pellerin P. European Union facing radioprotection standards In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Elsevier Science B.V. P. 35–38.


Jean Coursaget*, Pierre Pellerin**

* Professor Emeritus of Biophysics, PARIS VI University, CURIE INSTITUTE honorary President.

** Professor Emeritus of Biophysics, PARIS V University, SCPRI founder and honorary Director.


РЕЗЮМЕ

В соответствии с европейской Директивой от 1996 г., еще более ограничительные Стандарты по радиационной защите должны, в принципе, стать обязательными с 13-ого мая 2000 г. в 15-ти государствах — членах ЕЭС. Каковы научные основы для этих новых стандартов? Уверены ли мы, что понесенные на них расходы гарантируют реальное улучшение здоровья населения и работающего контингента в Европе? И что эти стандарты не будут иметь отрицательного эффекта на занятость европейских работников перед лицом глобального соревнования? В 1999 г., девятью годами после публикации МКРЗ-60, научные данные и принятая в то время гипотеза подверглись сомнению из-за современных достижений в областях фундаментальной онкологии, молекулярной биологии, радиогенетики, статистики и радиоэпидемиологии.

В заключение следует отметить, что, с точки зрения интересов работников Европы и с позиций европейской энергетической независимости, а также в свете недавнего научного прогресса, необходим серьезный анализ для внесения соответствующих изменений в новую Директиву перед ее принятием.


1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

Нынешние Стандарты по радиационной защите для ЕЭС основаны на Директиве от 20-ого июля 1980 г. [1], выпущенной после Рекомендации МКРЗ-26, которая была опубликована в 1977 г. [2].

Ведущая роль МКРЗ в защите от радиации хорошо известна. В течение полустолетия соблюдение ее 1928 рекомендаций предотвратили любые изменения в сторону ухудшения статистики по состоянию здоровью после облучения. Это верно и для рака [3].

Начиная с 1955 г. рекомендации МКРЗ основаны на положении, что при малой дозе и при малой мощности дозы возможен статистически значимый эффект: увеличение природной [спонтанной] частоты случаев рака. В свое время риск был оценен в увеличении показателя на 1,25% для облучения в дозе 1 Зв. Естественная частота составляет 4000 новых раковым образований (включая 80 лейкемий) в год на один миллион людей [4].

МКРЗ дает ясно понять, что такой неустойчивый («стохастический») эффект — только рабочая гипотеза, предложенная для большей безопасности. Эта гипотеза используется не всегда, когда проводят расчет дополнительных случаев рака после конкретного облучения, так как подобный риск при малых дозах (менее 100 мЗв) никогда не был доказан92. Однако в 1990 г. МКРЗ в Рекомендациях-60 [5] предложила уменьшить ежегодную максимально допустимую дозу от 50 до 20 мЗв для работников и от 5 до 1 мЗв для населения. Эти значения увеличивают с фактором 4 сомнительный (uncertain) риск, выведенный из никогда не доказанной рабочей гипотезы.

Причины данной инициативы не ясны. В 1989 г. указанное предложение МКРЗ было основано на предварительных результатах радиобиологических и эпидемиологических экспериментов, свидетельствующих в пользу линейности зависимости «Доза — эффект», а также на следующем предположении: «1 ионизация — 1 повреждение — 1 клетка — 1 рак».

Вскоре оказалось, что эти эксперименты привели к сверхоценке радиомутационной частоты и что результаты должны быть отвергнуты при оценке риска для человека. Более современные исследования [6, 21] показали, что сложные биологические процессы, участвующие в канцерогенезе, едва ли могут быть описаны линейной зависимостью.

Начиная с 1989 г. был достигнут научный прогресс, особенно в отношении:
  • Обоснованных ограничений (validity limits) радиоэпидемологии [7].
  • Молекулярной радиогенетики [8].
  • Реконструкции воздействий, полученных в Хиросиме — Нагасаки: так называемая «DS-86 дозиметрия» была подвергнута сомнению (в основном, после определения соотношения нейтроны / -лучи), что привело к увеличению [реконструированных] доз радиации в 1945 г. и, следовательно, к соответствующему уменьшению риска [9].
  • Отсутствия согласованности с данными «японских исследований» в долгосрочном плане (long term).
  • Низких мощностей дозы радиации, которым обычно подвергаются индустриальные работники. Ныне имеется больше возможностей для изучения хронического облучения рабочих и населении Урала в течение «героического периода» (1947–1954 гг.) [10, 11]. Три года назад США и Россия начали общую программу, проводимую Объединенным координационным комитетом по исследованию радиационных эффектов (Joint Coordinating Committee on Radiation Effects Research — JCCRER) [12]. Франция (COGEMA, EDF) недавно стала партнером в этой программе.

Развитие идей в международном научном сообществе (в основном в Швеции, Германии и США) продемонстрировало следующие тенденции [20], которые были подтверждены на Международном симпозиуме Французской Академии Наук по радиоканцерогенезу в мае 1998 г. [21]:


1) ЛБК уже не принимается большинством международного научного сообщества: невозможно исключить существование практического порога для радиационных эффектов при дозах ниже по крайней мере 1 мЗв [13, 14].

Уже в 1996 г. Heath Physics Society (HPS — USA) рекомендовало не давать количественную оценку риска для доз ниже 10 рэм (100 мЗв), полученных в течении всей жизни [15].

В августе 1997 г. на Wingspread Conference (USA) было заявлено, что не наблюдалось никакого увеличения частоты рака для краткосрочного тотального облучения при дозах ниже 10 рэм (100 мЗв) [16].

В ноябре 1997 г. на конференции МАГАТЭ в Севилье (WHO-IAEA international SEVILLE Conference) [17] впервые запротоколировано это развитие философии радиационной защиты, вызванное к жизни научным прогрессом после 1990 г., особенно в области молекулярной радиобиологии. Президент МКРЗ представил новую концепцию «Контролируемая доза» [18].


2) Имеется новое понимание потенциала механизмов клеточной репарации, и было проделано соответствующее количественное измерение.

ДНК постоянно изменяется пероксидными компонентами93, которые являются результатом нормального клеточного метаболизма. Механизмы репарации этих естественных [спонтанных] модификаций способны постоянно восстанавливать около 8000 повреждений в час (включая ДР ДНК) в каждом из 100.000 миллиардов клеточных ядер в человеческом теле [19, 20]. Это составляет около 200.000 миллиардов в секунду восстановленных повреждений ДНК, большинство из которых являются теми же самыми повреждениями, что и после воздействия радикалов в результате облучения.

Радиационные повреждения ДНК восстанавливаются таким же образом, как и в изобилии производимые (за счет естественного метаболизма) спонтанные [21]. Столь мощные машины [репарации] должны приводить к существованию практического порога при малых дозах.


3) Роль мощности дозы недооценивалась. Одна и та же доза не нарушает геномное равновесие независимо от того, получена ли она в течение нескольких секунд или в течение всей жизни. (The same dose does not disturb the genomic equilibrium in the same manner whether delivered in a few seconds or protracted over the life span.) Таким образом, доза 1000 мЗв (100 рэм, или 1 Зв), полученная за 30 лет, добавляет только 1 повреждение к 1 миллиону вызванных естественным метаболизмом [22], причем это — если не учитывать репарации ДНК {45}.

Область радиационной защиты занимается, главным образом, очень низкими уровнями доз (несколько десятков мЗв в год). Даже перед вышеупомянутым пересмотром «DS-86», радиоэпидемиологические исследования, проведенные после 1945 г. для оценки риска и регулирования Стандартов радиационной защиты, были основаны на мощности дозы в Хиросиме — Нагасаки, составлявшей порядка 1000 мЗв (1 Зв) в секунду, которая в несколько сот миллионов раз больше, чем средняя мощность дозы для работников [ядерной индустрии] [12, 23].


4) Эпидемиологические исследования неспособны продемонстрировать каких-либо биологических эффектов для доз ниже 200 мЗв (20 рэм), полученных однократно [6]. Это находится в соответствии с публикациями S.G. Goss 1975 г. [24].


5) Ни эквивалентная доза, ни коллективная доза и имеющиеся концепции дозы, которые являются чистыми абстракциями, не могут отражать вред для здоровья в истинных биологических терминах [25].


В 1989 г., при работе над Рекомендациями-60, МКРЗ не предвидел научного прогресса 1990-х гг. Теперь МКРЗ и НКДАР учитывают его, что было продемонстрировано в вышеупомянутых предложениях президента МКРЗ, сделанных в 1997 г. в Севилье [17] и ныне на данном симпозиуме [18].

Французская Академия Наук издала два сообщения — в 1989 г. [26] и в 1995 г. [27]. Согласно последнему, не имеется никаких неоспоримых научных предпосылок для снижения Стандартов во Франции. Сообщение 1995 г. было издано на английском языке академией в 1997 г. [28]. В 1998 г., на Международном симпозиуме в Париже [21], Французская Академия Наук подтвердила эту позицию.

В июне 1999 г. Французская Медицинская академия приняла официальное сообщение [30] относительно эффектов радиации на здоровье, которое подтвердило все вышеуказанное.

Пришло время пересмотреть Рекомендации-60 МКРЗ [18, 29].

Европейская Директива 1996 г. [31] по Стандартам радиационной защиты также была основана на узкой интерпретации Рекомендаций-60 МКРЗ, предложенных в 1990 г. Новая Директива требует принятия во внимание самых современных научных данных. Уже сомнительное в 1996 г. прямо устарело в 1999 г.

Насколько это касается условий Директивы, сокращение максимально допустимой дозы для населения от 5 до 1 мЗв в год рассматривается большинством международных экспертов как нереальное и неприменимое на практике [32].

Снижение стандартов для работников с 50 до 20 мЗв в год более не имеет биомедицинского оправдания. Для медицинской и индустриальной практики экономические и социальные затраты на такое сокращение стандартов необходимо оценить по сравнению с фактическими выгодами для здоровья работников [36].

В принципе, новая Директива должна вступить в силу в 15-ти странах Европейского Союза самое позднее 13-ого мая 2000. Если они не уложатся в эту дату, то государства — члены Союза, могут попасть под юрисдикцию Европейского суда в Люксембурге.

Конечно, эта Директива не обращается к странам, которые не принадлежат к Европейскому Союзу [33]: «В денежно-кредитной и экономической войне Стандарты — опасное оружие, способное давить национальную экономику» (C. Burg, 1996) [34, 35].


2. Заключение

В существующих обстоятельствах сокращение максимально допустимых доз может быть оправдано только тогда, когда это сокращение дает истинную выгоду для здоровья [36]. При подведении итогов, перед нами встают следующие вопросы:
  • Какие действительные выгоды для здоровья можно получить при выполнении новой Директивы ЕС?
  • Насколько полезны и реалистичны новые сокращения [допустимой дозы], пока принципы оправдания и оптимизации остаются имеющими силу?
  • Свидетельствуют ли научные данные о разумности подобного выполнения?
  • Вводится ли эта Директива с учетом нового, осторожного анализа, или же нет?

Директива 1980 г. показала образцовую эффективность при защите работников и населения. Поэтому мы заинтересованы в задержке выполнения новой Директивы, пока новая Рекомендация МКРЗ не пересмотрит, в частности, риск сомнительных случайных эффектов, а также предельную величину накопленной дозы, чтобы сделать Директиву по радиационной защите ЕЭС от 1996 г. соответствующей современным научным данным.


ЛИТЕРАТУРА

1. DIRECTIVE 80/36 ( 07/15/90), EURATOM JOCE-L 246, 1980.

2. ICRP Publication 26, 1977, Pergamon.

3. LATARJET R., TUBIANA M. The risks of induced carcinogenesis after irradiation at small doses. International Journal of Radiation Oncology, 1989, 17, pp 237-240.

4. WORLD HEALTH ORGANIZATION, WHO-HQ-Geneva, 1995.

5. ICRP Publication 60, 1990, Pergamon.

6. UNSCEAR - 1999 General Assembly, UNO - Vienna.

7. UNSCEAR - 1994 General Report, Scientific Annex A, UNO - Vienna.

8. UNSCEAR - 1994 General Report, Scientific Annex B, UNO - Vienna.

9. STRAUME T. et al, Neutrons discrepancies in DS86 Hiroshima dosimetry system, Health Physics, October 1992, Vol 63, 4.

10. KOSHURNIKOVA N.A. et al.. Mortality from malignancies of the hematopoietic and lymphatic tissues among personnel of the first nuclear plant in USSR, Sci. Tot. Environ. 142 , pp 19-23, 1994.

11. KOSHURNIKOVA N.A. et al.. Mortality among Mayak Complex Personnel in the first years of its operation , Health Physics July 1996, Vol. 71, 1.

12. JCCRER: Joint Russian (MINATOM, Ministry of Health, SRCB-IB, EMERCOM, MINZDRAV) -American (NRC, DOE, PHS, Livermore-NL, NASA) Radiation Health Effects Research, US-NRC, Office of Public Affairs, Washington, DC 20555.

13. BEIR V, NCRP-USA (1990).

14. TUBIANA. M. Contribution of human data to the analysis of human carcinogenesis. CR Acad. Sci. Serie III (Paris) 1999, 322, pp 225-228.

15. KENNETH L. MOSSMAN et al., Health Physics Society Position Statement "Radiation Risk in Perspective)), 1996, HPS 1313 Dolley Madison Blvd, suite 402, McLeau, VA22101 USA.

16. WINGSPREAD CONFERENCE, Racine, Wisconsin-USA Jul.31,1997.

17. SEVILLE CONFERENCE, WHO-AIEA, Nov. 17, 1997.

18. CLARKE R., ICRP President, Time for Change . In present minutes of VERSAILLES WONUC 1999 meeting.

19. BILLEN D., BELLE Newsletter 3 (1), 8, 1984.

20. GALLE P. et PAULIN R., Biophysique, Radiobiologie, Radiopathologie, Masson, PARIS 1999.

21. RADIOCARCINOGENESIS SYMPOSIUM, French Academy of Sciences, Paris May 14, 1998.

22. GALLE P., Influence du Debit de dose en Radiocancerogenese : interpretation moleculaire, Acomen, Vol, 4, n°4, 1998.

23. UNSCEAR - 1993 General Report UNO - Vienna.

24. GOSS S.G, NRPB, Health Physics, vol. 29, Nov. 1975, pp 715-721, Pergamon.

25. JAWOROWSKI Z., UNSCEAR General Assembly-1999, UNO - Vienna.

26. FRENCH SCIENCES ACADEMY REPORT N° 23, PARIS-1989.

27. FRENCH SCIENCES ACADEMY REPORT, N° 26, PARIS-1995.

28. TUBIANA. M. The REPORT N° 38 of the FRENCH ACADEMY OF SIENCES: Problems associated with the effects of low doses of ionizing radiations. Journal of Radiological Protection 1997, 18, pp 243-248.

29. GONZALES A.J. Regulation of low-lewel radiation. Radiocarcinogenesis Symposium, French Academy of Sciences, Paris May 14, 1998, 322, 2-3, pp 241-243.

30. FRENCH MEDICINE ACADEMY REPORT, PARIS-1999.

31. DIRECTIVE 96/29 , May 13, 1996, EURATOM JOCE-L 159, June 29, 1996.

32. JAWOROWSKI Z., Radiation Risk and Ethic, Physics Today, Vol 52, Sept. 1999.

33. BURG C., REPORT to the Prime Minister, 1994.

34. BURG C., REPORT to the French ACADEMY OF MORAL AND POLITICAL SCIENCES, 1996.

35. REPORT to the Atomic Energy High Committee, 1996.

36. DARBY S., RADIATION RISK - Appropriate decisions come from valid data, not inaccurate perceptions of risk. British Medical Journal, vol 319, Oct.16, 1999, pp 1019-20.