CC BY
7
Дискуссии и отклики читателей
^ак 613.648+614.73
Л. 'А. Булдаков, И. Б. КеиримМаркус, В. А. Книж-.шков, Р. Я. Саяпина, Ф. К. Левочкин, Д. П. Осанов, У. Я. Маргулис, Г. М. Аветисов
РЕКОМЕНДАЦИИ К ОСНОВНЫМ КОНЦЕПЦИЯМ И ДОЗОВЫМ ПРЕДЕЛАМ В ОТЕЧЕСТВЕННОЙ СИСТЕМЕ НОРМИРОВАНИЯ
Облучение людей в СССР и в других странах по-прежнему регламентируется рекомендациями Международной комиссии по радиологической защите (МКРЗ) 1959 и 1966 гг. [8, 9], которые сводятся к трем известным принципам: 1) для облучения отдельных лиц устанавливаются дозо-вые пределы, превышение которых не допускается; 2) необоснованное облучение исключается; 3) облучение поддерживается на возможно более низком уровне.
Эта система ограничения доз успешно действует уже 25 лет, и, как отмечает МКРЗ, нет доказательств того, что она «не смогла обеспечить достаточный уровень безопасности» (публикация 26, § 77) [5]. Особых трудностей при реализации и препятствий для широкого применения Щеточников ионизирующих излучений системы не встречается. Поэтому нет и внутренних потребностей в ее ломке, хотя отдельные ее стороны, несомненно, нуждаются в усовершенствовании. Так, принятое значение дозового предела 50 мЗв в год для общего облучения организма у профессиональных работников найдено эмпирически путем поэтапного уменьшения дозы до уровня, представляющегося сейчас безопасным.
Несмотря на декларирование МКРЗ концепции линейной беспороговой зависимости выхода эффектов от дозы излучения [8, 9], некоторые ее положения больше соответствуют концепции порогового действия. Именно с ней согласуются одинаковые значения дозовых пределов при облучении всего тела и отдельных критических органов 1-й группы, регламентирование внешнего излучения по создаваемой им максимальной эквивалентной дозе [4], исключение из учета доз -^от естественного фона и т. п.
К недостаткам действующей системы можно отнести то, что третий его принцип — ALARA (принцип оптимизации облучения) сформулирован в виде пожелания и не подкреплен формально, что позволило бы подвести под него количественную основу. Регламентация облучения лиц категории Б по средней индивидуальной дозе в критической группе приводит к тому, что по допустимым уровням облучения отдельные представители этой группы могут приблизиться к профессиональному облучению. Установление регламентации допустимого содержания радионуклидов в организме противоречит по крайней
мере для недолгоживущих нуклидов отказу от ограничения мощности дозы. Перечисленные недостатки в основном присущи и нормы радиационной безопасности (НРБ-76).
Новые позиции МКРЗ, изложенные в публикациях 22 [4], 26 [5], 27 [2] и 30 [1, 10], явились развитием положений, выдвинутых ранее. В этих публикациях сделана попытка устранить непоследовательность в прежней системе регламентации облучения, для чего рекомендуются различные пути ограничения нестохастических эффектов облучения. Приводятся строгие определения этих классов вредных эффектов.
Нестохастические эффекты наблюдаются только после облучения в дозах, больших некоторой пороговой, а по превышении ее вероятность их возникновения и тяжесть проявления быстро возрастают до предельных значений. Типичным примером нестохастических эффектов облучения могут служить лучевые ожоги кожи.
В рекомендациях МКРЗ указывается, что порог возникновения нестохастических эффектов при облучении не должен достигаться. Пороговую дозу также не следует применять ни на одном участке кожи [5], т. е. ограничение накладывается на максимальную эквивалентную дозу (МЭД). Из природы этого явления вытекает, что тот же подход используется и для любого критического органа. В качестве дозового предела в случаях нестохастических эффектов для персонала устанавливается МЭД, равная 500 мЗв в год для всех органов тела, кроме хрусталиков глаз, для которых дозовый предел остается на прежнем уровне (150 мЗв в год). Для ограниченной части населения приняты в 10 раз меньшие уровни. Можно, таким образом, констатировать, что в новых рекомендациях МКРЗ принципы ограничения нестохастических эффектов не претерпели существенных изменений.
Стохастические эффекты отмечаются при любых дозах вплоть до 0. Их тяжесть не зависит от дозы, а вероятность возникновения в интересующем диапазоне доз мала, хотя возрастает при больших значений дозы. Типичный пример стохастических эффектов — лучевой рак. Как указывает МКРЗ, «одним из основных допущений является то, что для стохастических эффектов принята линейная беспороговая зависимость между дозой и вероятностью возникновения>
(публикация 26, § 27) [5]. Если считать такую зависимость истинной, то это приводит к двум важным выводам. Во-первых, в этом случае любое сколько угодно малое облучение сопряжено с риском появления неблагоприятных эффектов, т. е. нет абсолютно безопасных уровней облучения. Тем самым обосновывается необходимость принципа ALARA. Во-вторых, определив по экспериментальным и эпидемиологическим данным вероятность возникновения неблагоприятных стохастических эффектов при сравнительно больших дозах, можно использовать полученные значения при любой сколько угодно малой дозе, при которых установить ее непосредственно по наблюдениям практически невозможно. Тем самым открывается подход к научному обоснованию дозо-вых пределов. На этих выводах МКРЗ основывает рекомендации по ограничению стохастических эффектов облучения. Дозовый предел уже нельзя выбирать по критерию полной безопасности, но он может быть установлен по критерию приемлемого риска. В качестве приемлемого для персонала принимается риск смерти от профессиональных вредных факторов в других, благополучных в этом отношении отраслях промышленности, который МКРЗ считает равным 1-10-4 в год. Для ограниченной части населения считается приемлемым обычный уровень коммунального риска преждевременной смерти, который, по данным МКРЗ, составляет 1-10—5—110~6 в год.
Для установления коэффициента риска (риска на 1 дозы) МКРЗ использует совокупность научных данных о выходе генетических последствий и злокачественных новообразований в отдельных органах при облучении в сравнительно больших дозах и с относительно большой мощностью. Для диапазона допустимых уровней облучения получен коэффициент риска, равный 4-Ю-3 на 1 Зв для тяжелых наследственных заболеваний и ЬЮ-2 на 1 Зв для смертельных случаев рака. При оценке общего коэффициента риска для организма складывают значения коэффициентов риска от облучения отдельных органов, а риск в отдельном (Т-м) органе оценивают по средней эквивалентной дозе Нт, что прямо следует из линейной беспороговой концепции. Указанную процедуру формализуют, вводя новую эквндози-метрическую величину — эффективную эквивалентную дозу:
= 2 Wt-Ht; 2U!'T= I-г Т
Значения весовых множителей WT установлены МКРЗ на основе имеющихся научных данных, полученных при больших дозах. Таким образом, с помощью НЕ учитываются одновременно вредные эффекты облучения во всех органах, а не только в критическом органе.
С помощью установленных значений приемлемого уровня риска и коэффициента риска вычи-
слили, что приемлемый уровень риска будет достигнут при эффективной эквивалентной дозе около 5 мЗв в год. Далее впервые в практике нормирования облучения принимают во внимание накопленный опыт, согласно которому среД^ ний уровень облучения персонала оказывается, как правило, примерно в 10 раз меньше установленного дозового предела. На этой основе устанавливают дозовый предел на уровне 5-10 = = 50 мЗв в год, что численно совпадает с принятым в настоящее время значением, но относится не к МЭД, как сейчас, а к эффективной эквивалентной дозе.
Третий принцип ограничения дозы, называемый в последнее время принципом ALARA, преобразуется на основе линейной беспороговой концепции в принцип оптимизации отношения между риском и выгодой от использования источника излучения. Найдя одинаковую меру для риска и выгоды, например денежную, нетрудно, в принципе, определить и оптимальный ло затратам уровень облучения, лежащий ниже установленных дозовых пределов. Таким путем третий принцип получает количественное выражение. Оптимизируется коллективный риск для данного контингента и для его определения используется новая эквидозиметрнческая величина — коллективная эффективная эквивалентная доза. Такова существенно новая система ограничения стохэ^ стических эффектов облучения, разработанная за последние годы МКРЗ.
Новый подход МКРЗ привлекает к себе тем, что содержит серьезную попытку дать научно обоснованные численные значения основных дозовых пределов, разработать систему регламентации стохастических эффектов, основанную на применении эффективной эквивалентной дозы и на оптимизации коллективной дозы для количественного выражения принципа ALARA, что позволило бы подвести под него экономическую базу. Эти позиции новой концепции МКРЗ завоевали ей много сторонников.
Вместе с тем изучение публикации МКРЗ показывает, что ее новые концепции как целое трудно использовать в практической системе регламентации облучения, а некоторые ее положения являются недоказанными. Как отмечалось* при оценке стохастических эффектов облучение-позиция МКРЗ основывается на выборе линейной беспороговой зависимости риска от дозы. Однако, как признает и МКРЗ, этот выбор принят как допущение: «...допущение о линейности... может привести к переоценке возможного радиационного риска, а следовательно, может быть выбрана деятельность, которая окажется более опасной, чем связанная с облучением... При низкой дозе реальный риск может быть ниже...» (публикация 26, § 30 МКРЗ) [5].
Многочисленные экспериментальные и отдельные эпидемиологические данные действительно показывают, что для редкоионизирующих излу-
чений выход рака часто убывает с дозой значительно быстрее, чем по линейному закону и «при низких значениях доз он, возможно, будет полностью отсутствовать» В связи с этим, в част-ности и Национальной комиссией по радиационной безопасности США, предлагалось не учитывать эквивалентные дозы меньше 10—100 мкЗв в год [7]. С другой стороны, для плотно ионизирующих излучений иногда наблюдается зависимость, близкая к линейной, а иногда и более медленное, чем по линейному закону, снижение числа раков с уменьшением дозы. Последний вид зависимости известен в радиобиологии: для таких излучений поражение клеток подчиняется закону I-exp(—D/D0). Наблюдения в нужном для контроля диапазоне малых доз практически отсутствуют из-за трудности получения необходимой статистической точности для эффектов с выходом менее Ю-3 при существующем значительно большем уровне спонтанных раков и генетических дефектов.
Таким образом, сегодня достаточно уверенно можно утверждать только то, что, хотя зависимость стохастических эффектов от дозы, вероятно, беспороговая, вид ее при малых дозах пока неизвестен и, вероятно, неодинаков для разных излучений. Выбор линейной зависимости до конца не обоснован и должен быть «наиболее осто-Ч^рожным» (публикация 26, § 30 МКРЗ) [5] лишь в отношении риска для здоровья от некоторых эффектов редкоионизирующего излучения. При этом нельзя забывать, что «осторожный» подход к здоровью людей является одновременно «неосторожным» подходом по отношению к затратам на защиту.
Осознание этих фактов позволяет констатировать отсутствие научной обоснованности ряда звеньев новой системы регламентации стохастических эффектов облучения, предложенной МКРЗ. Из-за недостаточной изученности зависимости доза — эффект нельзя применять коллективную дозу или какую-либо ее модификацию как точную меру коллективного риска. Если зависимость суммарного вреда от дозы в области малых доз неизвестна, то она не может служить основанием для выбора дозового предела по ¿уровню риска. Таким образом, отмеченные выше ^недостатки действующей системы регламентации облучения МКРЗ преодолеть не удалось. Новые рекомендации МКРЗ вызывают возражения и в отношении численных значений основных дозо-вых пределов. Для нестохастических эффектов выбор в качестве дозового предела 500 мЗв в год никак не аргументирован. Он больше прежних значений 50, 150 и 300 мЗв в год для 3 групп критических органов. При этом не только не оставлено никаких гигиенических коэффициентов безопасности, но появляется риск возникновения
1 Доклад НКДАР ООН за 1978 г. Нью Иорк, 1978, т. I, с. 59.
некоторых пороговых эффектов. Так, при МЭД 500 мЗв в год доза, получаемая яичниками, может превысить 150 мЗв в год. За период с 18 до 40 лет женщина вполне может получить на яичники дозу более 3 Зв, т. е. стерилизующей дозы, по данным МКРЗ (публикация 26, § 42) [5]. В красном костном мозге к концу профессиональной деятельности может накопиться более 20 Зв, что вызывает опасность нарушения кроветворения (публикация 26, § 46 МКРЗ) [5]. Не исключено превышение порога нестохастических эффектов в коже, если накопленная доза превысит 20 Гр (публикация 26, § 63 МКРЗ) [5]. Поэтому предлагаемый дозовый предел для нестохастических эффектов для ряда органов представляется необоснованно завышенным. Если же его значение уменьшить до прежних уровней, то становится сомнительной необходимость дополнительного ограничения стохастических эффектов по эффективной эквивалентной дозе, о чем будет сказано далее.
Для стохастических эффектов дозовый предел 50 мЗв в год совпадает с прежним значением, но он установлен по эффективной эквивалентной > дозе, а не по МЭД, как раньше. Фактическая идентичность предельных уровней облучения существует только при равномерном облучении организма. При любом неравномерном облучении новые пределы соответствуют более высоким уровням облучения. Например, при внешнем облучении моноэнергетическими фотонами и нейтронами эффективной эквивалентной дозе 50 мЗв соответствует МЭД 65—150 мЗв. Для такого увеличения допустимого облучения нет никаких оснований — ни экономических, ни социальных.
В плане практической реализации новые концепции нормирования ведут к усложнению системы контроля. МКРЗ предлагает двойной контроль— МЭД в отдельных критических органах и эффективной эквивалентной дозы во всем организме. Следовательно, нужны приборы для измерения обеих величин, которые необходимо рассчитывать параллельно. В полном соответствии с этой позицией в публикации 30 МКРЗ [1, 10] приводятся характеристики инкорпорированных радионуклидов по тому и другому критерию.
Мы провели сравнительный анализ нормирования по эффективной эквивалентной дозе и по 3 группам критических органов, согласно прежним рекомендациям МКРЗ. Рассмотрены значения 74 предельно допустимых поступлений (ПДП) 20 наиболее важных элементов из 1-го тома публикации 30 [1], а также нептуния-237. 5 радионуклидов распределяются в организме равномерно, и для них обе системы регламентации дают одинаковые результаты. Для остальных 70 ПДП, рассчитанных по критическому органу, значение Не в 70 % случаев находится в пределах 5—25 мЗв в год, а в 30 % — более 25 мЗв, но не превышает 50 мЗв в год. Таким образом, прежняя система регламентации по
>
критическим органам обеспечивает с запасом ограничение и стохастических эффектов в рамках новых оценок МКРЗ.
Эффективная эквивалентная доза — безусловно, новый шаг в оценке риска стохастических эффектов, и ее следует использовать в научных исследованиях. Однако значения весовых множителей для отдельных органов пока не устоялись и вызывают критические замечания. По-видимому, занижен весовой множитель для легких. По данным последнего доклада НКДАР2, выход генетических эффектов в 3 раза меньше, чем считалось ранее, и следует ввести соответствующую поправку в значение WT для гонад. Все это потребует пересмотра величины всех весовых множителей.
В принципе эффективную дозу можно рассчитать и получить соответствующие значения для предела поступления радионуклидов и допустимых объемных активностей. Но при внешнем облучении ее невозможно измерить в практических условиях радиационного контроля. Предложенные МКРЗ 12 лет назад для этой цели в качестве паллиатива индексы эквивалентной эффективной дозы [3, 6] оказались неудачными и от них в настоящее время отказываются, а приемлемое для практики решение так и не найдено. Поэтому сегодня эффективная эквивалентная доза непригодна для практического пользования, по крайней мере, для контроля за внешним облучением.
Все сказанное позволяет сделать вывод, что от действующей системы регламентации облучения отказываться пока нельзя. В национальном законодательстве должен быть сохранен прежний подход, модернизированный в частях с учетом новых научных данных, в том числе использованных в последних публикациях МКРЗ.
Следует признать, что установленные в действующей сейчас системе регламентации облучения дозовые пределы полностью оправдали себя в 25-летней международной практике. И пока мы не может дать другое, не эмпирическое их обоснование. В связи с этим в новом документе нужно будет указать, что незнание зависимости доза — эффект в области доз ниже установленного предела побуждает к ограничению облучения, что отражает принцип ALARA.
Важно учесть, что, по наблюдению МКРЗ, дозовые пределы оправдали себя в условиях сложившегося статистического распределения индивидуальных доз, при котором средняя дозовая нагрузка на порядок ниже дозового предела. Поэтому в новом документе, вероятно, потребуется специальная регламентация, не позволяющая существенно смещать это распределение в сторону дозового предела.
2 Доклад НКДАР ООН за 1982 г. Нью-Йорк, 1982, ч. 1, с. 19.
Основываясь на многолетней практике, следует сохранить нормирование по критическим органам при прежних значениях дозовых пределов до 3 групп критических органов. Приведенные выше оценки показывают, что при этом будет & соблюдаться достаточно низкий уровень эффек-тивной эквивалентной дозы, как правило, значительно меньше дозовых пределов, устанавливаемых в публикации 26 МКРЗ [5]. Отказ от дополнительного контроля эффективной эквивалентной дозы позволит не усложнять существующую систему практического обеспечения радиационной безопасности.
С учетом новых данных о порогах нестохастических эффектов и о коэффициентах риска стохастических эффектов, в том числе использованных МКРЗ, следует несколько откорректировать распределение критических органов по группам. Вслед за МКРЗ необходимо отказаться от использования коэффициента распределения, оценивая дозовые нагрузки на органы по облучению их чувствительных структур. Следует пересмотреть значения допустимых поступлений и объемные активности радионуклидов на основе современных моделей метаболизма и сведений о константах обмена, в том числе использованных в публикации 30 МКРЗ [10]. Было бы крайне желательно проанализировать особенности внутреннего облучения детей. В свете позиций МКРЗ^( нужно заново оценить целесообразность регламентировать допустимое содержание всех радионуклидов.
По приведенным выше соображениям нельзя рекомендовать оптимизацию облучения по коллективной дозе как надежный инструмент количественной реализации принципа ALARA. Как и прежде, начиная с 1945 г. [7], этот принцип и без процедуры оптимизации будет постоянно и широко использоваться в нашей практике на качественной основе, являясь одной из причин того, что средние дозовые нагрузки значительно ниже дозовых пределов. Отметим, что и Ядерная комиссия США в последних указаниях не требует, чтобы принцип ALARA осуществлялся по количественной основе [7]. Коллективная доза — полезный оценочный показатель коллективного риска и как таковая может применяться для ха--\ рактеристики состояния и динамики радиацион-т* ной обстановки. Однако при этом нельзя забывать, что это неточная величина, основанная на допущениях, и поэтому ее следует использовать осторожно, лишь как инструмент регулирования, а не регламентации облучения.
При регламентации облучения категории Б в новом документе нужно будет устранить близость регламентируемых уровней облучения персонала и критической группы населения, недостаток, присущий ni публикации 26 МКРЗ [5] (см. §§ 85, 104, 119, 145). В допустимых значениях объемной активности радионуклидов во внешней среде предполагается по возможности
учесть все пути воздействия на население. Обсуждается вопрос о том, чтобы при сопоставле-, нии уровней облучения ограниченной части на-^селения с дозовыми пределами принимать во внимание также естественный фон и дозы, получаемые при медицинских профилактических обследованиях. Рассматривается также вопрос о выделении квот для различных источников облучения (атомные электростанции, удобрения I и т. п.).
Таким образом, МКРЗ предполагает руководствоваться перечисленными соображениями при подготовке новых норм радиационной безопасности СССР.
Литература
1. Пределы поступления радионуклидов для работающих с радиоактивными веществами в открытом виде. М., 1983.
2. Проблемы связанные с разработкой показателя вреда от воздействия ионизирующих излучений. М., 1981.
3. Радиационная безопасность. Величины, единицы, методы и приборы. М., 1974.
4. Радиационная защита. М., 1975.
5. Радиационная защита. М., 1978.
6. Радиационные величины и единицы. М., 1985.
7. Auxier 1. A.. Dickson Н. W. — Hlth Phys., 1983, v. 64, p. 595—600.
8. International Commission on Radiological Protection. Publ. I. London, 1959.
9. International Commission on Radiological Protection. Publ. 9. Oxford, 1966.
10. International Commission on Radiological Protection. Publ. 30. Oxford, 1978.
Поступила 09.01.85
УДК 613.648 + 614.73 + 614.876 + 628.518:539.16
П. В. Рамзаев, Г. В. Архангельская, И. А. Лихтарев
ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ДАЛЬНЕЙШЕГО РАЗВИТИЯ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ НОРМ РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В СВЕТЕ НОВЫХ РЕКОМЕНДАЦИЙ МКРЗ
Ленинградский НИИ радиационной гигиены Минздрава РСФСР
^ Для обоснования предельно допустимых доз (ПДД) и пределов доз (ПД) от ионизирующих излучений используются две далеко не совершенные ограниченные концепции. Международная комиссия по радиологической защите (МКРЗ), вслед за ней Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) и ВОЗ основывают нормирование на концепции приемлемого риска [6], согласно которой вред от ионизирующих излучений приравнивается к некоторому показателю, например 100 смертельным случаям в год на 1 млн. работающих, поскольку такой уровень риска от несчастных случаев имеется в наиболее безопасных отраслях производства и считается приемлемым. Для отдельных лиц из населения приемлемым считается риск в 10 раз меньший, чем для работающих.
Вторая концепция для обоснования нормативное, которая применяется в нашей стране, постулирует порог вредного действия радиации. Согласно этой концепции, определенный уровень облучения человека считается неопасным для здоровья. В отечественных нормативах [2] ПДД определяется как наибольшее значение индивидуальной эквивалентной дозы за год, которое при равномерном воздействии в течение 50 лет не вызовет в состоянии здоровья персонала неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами
Наряду с отмеченными различиями в концепциях НРБ-76 [2] и публикации № 26 МКРЗ [6],
1 Это определение содержится не в основном тексте НРБ—76, а в приложении (Ред.).
последние публикации МКРЗ [3, 4] содержат целый ряд новых положений, носящих в основном прогрессивный характер, вполне приемлемый для условий в СССР; их, по-видимому, следует учесть при очередном пересмотре НРБ-76 [2].
МКРЗ строго следует гипотезе о линейной зависимости между дозой излучения и стохастическими биологическими эффектами, к которым отнесены злокачественные опухоли, лейкозы и генетические повреждения. Эта зависимость объявлена наиболее реалистичной. В отношении некоторых соматических эффектов, проявляющихся в виде катаракты, поражений кожи, костного мозга и др., МКРЗ признает возможное существование порога. Поэтому основную цель радиационной защиты МКРЗ видит в предупреждении нестохастических (пороговых) эффектов и ограничении вероятности стохастических (беспороговых) эффектов до приемлемого уровня [6]. МКРЗ неоднократно подчеркивает тезис о том, что хотя на практике дозы облучения не достигают установленных пределов, облучение нужно поддерживать на таком низком уровне, который может быть разумно достижим, т. е. с учетом социальных и экономических факторов (принцип оптимизации облучения — ALARA — "as low as reasonably achievable").
Для реализации данного принципа МКРЗ рекомендует использовать соотношение человеко-бэр (единицы коллективной дозы) и денежных затрат на уровне 10—250 долларов США на эту единицу [8]. В НРБ-76 данный принцип хотя и
