Биологические и эпидемиологические эффекты облучения в малых дозах

Вид материала

Содержание

Monica Gustaffsson
Division of Radiation and Waste Safety, IAEA, Vienna
2. Основные международные нормативы безопасности
3. КОНФЕРЕНЦИЯ В СЕВИЛЬЕ В 1997 г.
4. Нормативный контроль низкоуровневых радиационных воздействий
Рис. 1. Нормативы допускают, что выше
Предполагаемыми ситуации
Ситуации де-факто
5. Определение пределов нормирования (
6. Современный подход

Подобный материал:

1 ... 18 19 20 21 22 23 24 25 ... 42

НОРМИРОВАНИЕ низкоуровневого облучения

Monica Gustaffsson

Отдел радиации и безопасности отходов, МАГАТЭ, Вена

Gustaffsson M. Regulation of low level radiation exposure In: “The Effects of Low and Very Low Doses of Ionizing Radiation on Human Health”, ed. by WONUC. 2000. Elsevier Science B.V. P. 39–46.

Monica Gustaffsson

Division of Radiation and Waste Safety, IAEA, Vienna

РЕЗЮМЕ

Рассматривается значение модели зависимости «Доза — эффект» в регулировании низкоуровневого облучения.

МАГАТЭ, согласно своему уставу, устанавливает вместе с другими соответствующими международными организациями нормативы (Standards) безопасности по защите здоровья и обеспечивает их выполнение.

Основные требования по радиационной защите при облучении ионизирующей радиацией работников, населения и пациентов представлены в «Основных международных нормативах по безопасности при защите от ионизирующей радиации и по безопасности источников облучения» (International Basic Safety Standards for Protection against Ionizing Radiation and for the Safety of Radiation Sources). Нормативы установлены совместно:

Организацией при ООН по пищевым продуктам и сельскому хозяйству (Food and Agriculture Organization of the United Nations — FAO);

МАГАТЭ;

Международной организацией труда (The International Labour Organisation);

Агентством по ядерной энергии Организации по экономическому сотрудничеству и развитию (Nuclear Energy Agency of the Organisation for Economic Cooperation and Development — OECD/NEA);

Панамериканской организацией здравоохранения (Pan American Health Organization — (PAHO);

Всемирной организацией здравоохранения (World Health Organization — WHO).

Уровни и биологические эффекты облучения входят в компетенцию НКДАР — Научного комитета по действию атомной радиации при ООН (United Nations Committee on the Effects of Atomic Radiation — UNSCEAR), и, поскольку МАГАТЭ также является организацией ООН, то это агентство основывает требования безопасности на оценках именно НКДАР. Для обмена информации по проблемах в рассматриваемой области, в Испании в ноябре 1997 г. прошла «Международная конференция по малым дозам ионизирующей радиации: биологические эффекты и регуляторный контроль» (International Conference on Low Doses of Ionizing Radiation: Biological Effects and Regulatory Control). Эта конференция проведена совместно МАГАТЭ и «Всемирной организацией здравоохранения» в сотрудничестве с НКДАР. Результаты обмена информацией на указанной конференции не дали никаких изменений в направлении политики МАГАТЭ по нормированию низких доз радиации.

В представленной статье разрабатывается подход к регулированию низкоуровневого облучения; проблема разделяется на две отдельных вопроса: предполагаемые ситуации, когда защита может быть направлена на нормирование дополнительных лучевых нагрузок (сверх ЕРФ), ожидаемых при подобных ситуациях, и ситуации де-факто, когда все, что может быть сделано, должно быть сделано и, с учетом имеющихся фактов, должно обеспечивать (manage) уменьшение облучения.

1. ВВЕДЕНИЕ

Любой договор по поводу того, как регулировать (нормировать) радиационное воздействие низкого уровня, требует уяснения следующего: какие эффекты для здоровья можно ожидать вследствие облучения? Понятие «Радиационное воздействие низкого уровня» обычно подразумевает такие дозы, которые сходные с уровнем ЕРФ, то есть, порядка нескольких мЗв в год.

Соответствующая позиция МАГАТЭ и других международных организаций выражена во вводной части (preamble) «Основных международных нормативов по безопасности при защите от ионизирующей радиации и по безопасности источников облучения» (International Basic Safety Standards for Protection against Ionizing Radiation and for the Safety of Radiation Sources), называемых также «Основными международными нормативами по безопасности» или просто «Нормативами» (Standards)^⁹⁴ [1]. Эти Нормативы установлены совместно:

Организацией при ООН по пищевым продуктам и сельскому хозяйству (Food and Agriculture Organization of the United Nations — FAO);
МАГАТЭ;
Международной организацией труда (The International Labour Organisation);
Агентством по ядерной энергии Организации по экономическому сотрудничеству и развитию (Nuclear Energy Agency of the Organisation for Economic Cooperation and Development — OECD/NEA);
Панамериканской организацией здравоохранения (Pan American Health Organization — (PAHO);
Всемирной организацией здравоохранения (World Health Organization — WHO).

Во вводной части к Нормативам указано, что:

1) Эффекты для здоровья, которые можно отнести к индуцированным радиацией по клиническим признакам у облученного индивидуума (так называемые детерминированные эффекты), не возникают после низкоуровневого облучения, поскольку пороговая доза, после которой эти эффекты выявляются, намного больше.

2) Предполагается, что эффекты для здоровья типа малигнизации, которые проявляются после латентного периода и могут быть обнаружены при эпидемиологических обследованиях больших контингентов, а также наследуемые эффекты облучения (так называемые «стохастические эффекты»), имеют место при всех дозах без порога.

Подчеркнем, что МАГАТЭ не имеет собственной программы на предмет исследования эффекта низких лучевых доз на здоровье. Скорее, МАГАТЭ, как член ООН, опирается на суждения «Научного комитета по действию атомной радиации при ООН (United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation — UNSCEAR).

ЛБК — точка зрения НКДАР по данному вопросу.

2. ОСНОВНЫЕ МЕЖДУНАРОДНЫЕ НОРМАТИВЫ БЕЗОПАСНОСТИ

МАГАТЭ, согласно своему уставу, уполномочено «...чтобы устанавливать или принимать, после консультации и, если необходимо, в сотрудничестве с компетентными органами ООН и со специализированными заинтересованными агентствами, нормативы безопасности для защиты здоровья и минимизации опасности для жизни.., и обеспечивать применение этих нормативов...». Совет управляющих МАГАТЭ одобрил радиационную защиту и меры по обеспечению безопасности в марте 1960 г. [2], когда было заявлено, что «основные требования [агентства] по безопасности... будут основаны, по возможности, на рекомендациях МКРЗ. В июне 1962 г. правление МАГАТЭ одобрило основные требования по безопасности.

В 1990 г. сделан важный шаг к гармонизации международных понятий о радиационной защите и безопасности. Был создан Комитет МАГАТЭ по радиационной безопасности (Inter-Agency Committee on Radiation Safety — IACRS), функциями которого стала организация форума для взаимных консультаций и взаимодействия заинтересованных международных организаций. Этот комитет объединяет (comprises) Комиссию Европейского Сообщества (Commission of the European Communities — CEC), FAO, МАГАТЭ, Международную организацию труда, OECD/NEA, PAHO, НКДАР и ВОЗ^⁹⁵. МКРЗ, Международная комиссия по единицам излучения и его измерениям (International Commission on Radiation Units and Measurements —ICRU), Международная электротехническая комиссия (International Electrotechnical Commission — IEC), Международное объединение по радиационной защите (International Radiation Protection Association — IRPA) и Международная организация по стандартизации (International Organization for Standardization — ISO) имеют статус наблюдателей на форумах вышеуказанного Комитета по радиационной безопасности. Цель последнего состоит в том, чтобы осуществлять координацию и согласованность политики в области общих интересов всех перечисленных выше международных организаций.

В рамках Комитета по радиационной безопасности и были приняты «Основные международные нормативы по безопасности». Эти Нормативы вытекают прежде всего из рекомендаций МКРЗ, которые основаны на информации, полученной в результате исследовательских работ научных и технических организаций на национальных и международных уровнях; на данных об эффектах радиации для здоровья; на методах, обеспечивающих безопасность при проектировании и использовании источников радиации; на опыте многих стран по применению радиационной и ядерной техники. Информация об эффектах излучения на здоровье, а также об уровнях воздействия от различных источников, скомпилированная, оцененная и распространенная НКДАР, была принята во внимание при внедрении Нормативов.

«Чистые» научные соображения, однако, являются только частью оснований для решений в области защиты и безопасности, и Нормативы неявно поощряют принимающих решения не упускать вопросов об относительном вкладе рисков различных типов и об относительном балансе между рисками и выгодами.

3. КОНФЕРЕНЦИЯ В СЕВИЛЬЕ В 1997 г.

Нормативы по радиационной безопасности были разработаны в декабре 1993 г. и в окончательном виде опубликованы в 1996 г. В период становления Нормативов имели место интенсивные дебаты по поводу эффектов для здоровья низких доз ионизирующей радиации и нормативного подхода к контролю над облучением низкого уровня. Способствовала информационному обмену в этой области и международная конференция «Низкие дозы ионизирующей радиации: биологические эффекты и регуляторный контроль» (International Conference on “Low Doses of Ionizing Radiation: Biological Effects and Regulatory Control”) проведенная в Севилье, Испания, в ноябре 1997 г. совместно МАГАТЭ и НКДАР.

На конференции были представлены непосредственные выступления многочисленных экспертов и исследователей различной профессиональной ориентации, включая радиобиологов, радиоэпидемиологов, представителей направления [так называемой] «физики здоровья» (Health Physics), экспертов по радиационной защите, лиц, ответственных за составление программ по радиационной защите и применение нормативов безопасности, а также представителей правительств вплоть до уровня министерств. Всего 500 участников и 25 наблюдателей из 65-ти стран и из 6-ти международных организаций.

<...>^⁹⁶

На конференции рассматривался вопрос о законности беспороговой ЛБК. Особенно большое внимание привлекли исследования продолжительности жизни оставшихся в живых после атомной бомбардировки в Хиросиме и Нагасаки. Резюме сессии «Эффекты низких доз на здоровье человека: оценки радиационного риска» включает следующее:

«Самые последние результаты изучения... продолжительности жизни [пострадавших японцев] подтвердили оценки риска НКДАР 1994; подкрепили оценки повреждающих эффектов, используемые МКРЗ, довели границу диапазона существенного риска до 50 мЗв, и не дали свидетельств о бóльшей продолжительности жизни оставшихся в живых [японцев].»

Таким образом, было подтверждено, что эффекты обнаруживаются даже при низких дозах и что основные данные поддерживают ЛБК с фактором эффективности для дозы и мощности дозы равным 2. При оценке расчетного риска подчеркивалось, что изучаемая с точки зрения продолжительности жизни когорта включает получивших и высокие, и низкие дозы.

В то время как риск лейкозов не определялся при дозах, меньших 200 мЗв, риск повышения избыточной частоты рака щитовидной железы у детей был отмечен до поглощенных доз ниже (had been seen down) 10 мГр^⁹⁷ {46}.

Соответственно, результаты этой конференции не привели ни к каким изменениям в направлении политики МАГАТЭ по регулированию (нормированию) низких доз облучения.

4. НОРМАТИВНЫЙ КОНТРОЛЬ НИЗКОУРОВНЕВЫХ РАДИАЦИОННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

ЛБК понимается как гипотеза, согласно которой любая доза, даже самая малая, может привести к вредному эффекту для здоровья. Международные Нормативы подразумевают намного более тонкий подход, признающий, что каждый на земле подвергается ЕРФ. Ежегодные уровни этого облучения не ниже, как минимум, величины порядка 1 мЗв, со средним значением, оцененным НКДАР в 2,4 мЗв. Миллионы людей в мире получают около 10 мЗв, а многие тысячи — до 100 мЗв [в год] и выше.

Нормативы предполагают, что выше распространенного уровня ЕРФ приращение дозы будет приводить к пропорциональному приращению вероятности появления стохастического эффекта. Иллюстрация по использованию ЛБК для нормирования, рекомендованного в соответствии с «Основными международными нормативами безопасности», представлена на рис. 1.

Рис. 1. Нормативы допускают, что выше преобладающего ЕРФ возрастание дозы приводит к пропорциональному повышению вероятности стохастического эффекта. Поэтому при нормировании (регуляции) уровней облучения Нормативы рекомендуют основываться на ЛБК.

Контраргументы против ЛБК базируются на биологических эффектах низких доз. Однако критическим моментом данного воззрения являются вопросы о том, как регулировать облучение низкого уровня и нуждается ли такая регуляция в пороговой дозе. Нормативы предполагают, что существует возможность контролировать (regulate) источники излучения должным образом с использованием конкретного подхода: то есть, если имеется линейная зависимость от дозы, то вовсе не обязательна линейная экстраполяция к границе нулевой дозы. При подобной экстраполяции необходимо учитывать границу относительно высоких доз ЕРФ, которому неизбежно подвергаются все люди (см. рис. 1).

Нормативы разделяют возможные ситуации при радиационной защите между:

Предполагаемыми ситуации, когда защита может быть спланирована заранее (априорно) для контроля дополнительного ожидаемого облучения (сверх ЕРФ) как следствия тех или иных ситуаций [деятельности или жизни, связанных с радиационным фактором]. Это называется «Практика», «Деятельность» (“Practices”).
Ситуации де-факто, когда защита может быть осуществлена постериори, то есть, после того, как событие облучения уже произошло. Указанная защита должна предотвращать часть полученного (existing) облучения настолько, насколько это возможно при данных обстоятельствах. Это называется «Вмешательствами» (“Interventions”) {47}.

На рис. 2 схематически представлены мероприятия при первой (а) и второй (б) ситуациях.

«Практика», мероприятия (Practices):

Используются в ситуациях оправданной деятельности, связанной с облучением. Нормативы так или иначе требуют контроля над дозой, которую подобная деятельность может добавить к уже накопленной дозе [за счет ЕРФ]. Таким образом, Нормативы работают на положительной «дельте» дозы, ожидаемой от оправданной деятельности [полезной, но связанной с лучевым фактором]; они не имеют дело ни с полной существующей дозой, ни с существовавшей прежде, ни с сохранением ее после окончания деятельности. Контролируется только доза за конкретную «практику» (деятельность), но не истинная полная доза.

«Вмешательство» (Interventions):

В случае ситуации де-факто (которая не может быть предусмотрена заранее), Нормативы требуют оправданного «Вмешательства» для уменьшения получаемой дозы. Цель в этом случае состоит в том, чтобы предотвратить накопление новых доз. И тут Нормативы используют «дельту» дозы, однако — отрицательную, названную «предотвращенной дозой». При «вмешательстве» нормативы не имеют дела с полученной дозой. Они требуют: «вмешаться, если это оправданно» и «предотвратить получение дозы настолько, насколько это разумно достижимо».

Поэтому при «вмешательстве» Нормативы не предусматривают соблюдения порога дозы или других дозовых ограничений. Цель их в данном случае — снизить дозу насколько возможно (то есть, снизить без ограничения). Когда снижение дозы произошло, оставшаяся доза не должна быть такой, что требуется ее дальнейшее снижение.

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛОВ НОРМИРОВАНИЯ (regulation) В ОБЛАСТИ РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Проблема, обсуждаемая на международном уровне — это предельные возможности правил техники радиационной безопасности. Политика МАГАТЭ основана на двух фундаментальных, но различающихся концепциях, а именно:

Исключение облучения от оборудования (instruments), поддающегося контролю.
Освобождение отдельных технологий и деятельности, связанных с облучением, а также источников последнего от некоторых нормативных требований.

Исключение (Exclusion):

Считается, что радиационный фактор будет исключен для оборудования, поддающегося контролю, если величина воздействия или его вероятность не поддаются регулированию с помощью нормативов. Космическая радиация и некоторые другие типы естественного облучения являются типичными примерами ситуаций для исключения. Подобные ситуации «исключения» не являются особенностями ионизирующей радиации; они обычны для воздействий множества загрязняющих агентов, особенно естественного происхождения, которые должны быть исключены из инструкций, потому что не имеется возможностей разумно управлять ими.

Освобождение (Exemption):

Те радиационные ситуации, которые поддаются регуляции (нормированию), могут быть устранены. Условие для «освобождения» состоит в том, что ожидаемые в конечном итоге лучевые воздействия должны быть незначительны (trivial). Имеется международное соглашение относительно подобных условий. Их три, а именно:

Индивидуальный радиационный риск, относящийся к определенной деятельности или к источнику излучения, от которых должно произойти «освобождение», столь низок, что его не касается нормирование.
Коллективное радиационное воздействие как результат мероприятий по «освобождению» от соответствующей деятельности или от источника, должно быть столь низким, чтобы не было необходимости в нормативном контроле при данных обстоятельствах.
Соответствующие сферы деятельности и источники излучения, от которых «освобождаются», должны быть снабжены «средствами спасения», чтобы не было заметной вероятности отказа выполнения вышеупомянутых критериев.

В Нормативах критерии «освобождения» были установлены для соответствующей деятельности (или, иными словами, для дополнительной дозы, относящейся к ожидаемой деятельности). Критериями освобождения в этом случае являются:

Эффективная доза для любого человека из населения, полученная в результате мероприятий по «освобождению» от соответствующей деятельности или от источника, имеет порядок 10 мкЗв или менее в год.
Коллективная доза, полученная за год осуществления соответствующей деятельности, должна быть не более, чем приблизительно 1 человеко-зиверт. Или же — если оценка степени оптимизации защиты показала, что методика «освобождения» выбрана оптимально.

Не имеется никаких международных критериев для мероприятий по «вмешательству для освобождению». Возможно, они должны быть установлены исходя из имеющейся годовой дозы или любого компонента ее. МКРЗ рекомендовала использование некоторых мероприятий в рамках «вмешательства для освобождения», чтобы избежать ненужных ограничений в международной торговле предметов потребления, содержащих радиоактивные вещества, в особенности пищевые продукты. Эти рамки «освобождения» должны указать границы между свободно разрешенным экспортом (или импортом) и подпадающим под специальные ограничения.

(There are no international exemption criteria for interventions. Presumably, they should be established in terms of the extant annual dose or of any component of it. The ICRP has recommended the use of intervention exemption levels in order to avoid unnecessary restrictions in the international trade of commodities containing radioactive substances, especially foodstuff. These exemption levels should indicate a line of demarcation between freely permitted exports or imports and those subject to special decisions.)

6. СОВРЕМЕННЫЙ ПОДХОД

На рис. 3 представлена современная схема методов по ограничению накопленной дозы, относящаяся к «Практике; деятельности».

Рис. 3. Возможная связь между целесообразностью «вмешательства» в той или иной ситуации и ежегодной дозой. Если доза составляет более 100 мЗв в год, то нет сомнений в необходимости «вмешательства». Если же она лежит ниже 10 мЗв в год, вмешательство обычно не требуется. В среднем диапазоне имеется область риска, которая требует детальной оценки для определения целесообразности «вмешательства».

Ограничение «дельты» (дополнительной дозы) используется в следующих случаях:

а) Ограничение для дополнительной дозы, относящейся к предварительно отобранной группе «практик» (направлений деятельности).

б) Ограничения для дозы от любого определенного источника в пределах осуществляемой «практики», деятельности.

в) Оптимизация защиты.

г) Уровни «освобождения» (чтобы не было перегрузки нормирующего органа мелочами).

7. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В то время как имеется всеобщее соглашение по регулирующей системе для «практики» [деятельности, связанной с облучением], то рекомендации на международном уровне к подходам, обосновывающим «вмешательство», пока не определены. Национальные органы нормирования хотели бы иметь ясные рекомендации следующего порядка:

При каком уровне индивидуальной накопленной дозы (то есть, дозы за год) защитные мероприятия должны осуществляться практически в любых обстоятельствах.
При каких дозах каждый скажет, что ситуация, в целом, безопасна для индивидуума.

Различными международными организациями, включая МКРЗ и МАГАТЭ, выполняется значительный объем работ для решения этих проблем.

<...>.

ЛИТЕРАТУРА

1. Food and Agriculture Organisation of the United Nations, International Atomic Energy Agency, International Labour Organisation, Nuclear Energy Agency of the Organisation for Economic Co-operation and Development, Pan American Health Organisation, World Health Organisation, International Basic Safety Standards for Protection against Ionizing Radiation and for the Safety of Radiation Sources, Safety Series No. 115, IAEA, Vienna (1996).

2. International Atomic Energy Agency, The Agency's Health and Safety Measures, INFCIRC/18, IAEA, Vienna (1960); The Agency's Safety Standards and Measures, INFCIRC/18/Rev. 1, IAEA, Vienna (1976).

Blog

Биологические и эпидемиологические эффекты облучения в малых дозах

Содержание