CC BY
22
DOI: 10.21870/0131 -3878-2022-31 -2-62-75 УДК 629.782:504.65]-34.03
Шестидесятилетие пилотируемых космических полётов в свете основных принципов обеспечения радиационной безопасности. Основные принципы в российских пилотируемых полётах. Часть 2 (в порядке дискуссии)
Сакович В.А.
НТЦ радиационно-химической безопасности и гигиены ФМБА России, Москва
Данная статья является второй из двух взаимосвязанных, в которых в порядке обсуждения с позиции основных принципов обеспечения радиационной безопасности сопоставляется 60-летняя эволюция регулирования радиационной безопасности космических полётов (РБКП) и радиационной безопасности в наземных условиях. Первая статья посвящена анализу реализации основных принципов в рекомендациях МКРЗ и в российском законодательстве. Признаётся, что принципы сыграли позитивную методологическую роль, но в настоящее время включение их формулировок в правовые и нормативные документы представляется автору излишним. В данной статье проводится подробный анализ документов, регламентирующих РБКП, и реализация в них основных принципов. Делается вывод о том, что в отношении РБКП более полно используется понятие риска и даже были приняты стандарты для его расчёта. Утверждается, что аргументы, предлагаемые для снижения дозовых пределов при околоземных полётах, противоречат основным принципам. Отрицается необходимость такого снижения. Предлагается согласованно проводить запланированные изменения ФЗ РБН и НРБ в отношении различных условий и обстоятельств облучения, в том числе выделить РБКП в ФЗ РБН как специальную область регулирования.
Ключевые слова: космические полёты, космические излучения, радиационная безопасность, радиационный риск, основные принципы обеспечения радиационной безопасности, дозовые пределы, Международная комиссия по радиологической защите (МКРЗ).
10. К истории регламентации обеспечения радиационной безопасности космических полётов (РБКП) обратимся, как и в первой статье [1], с помощью цитирования [2] (продолжая сплошную нумерацию пунктов). «...Затем он (С.П. Королёв, 21 марта 1960 г.) сказал нам буквально следующее. «Подготовлен проект постановления Правительства СССР о первом полёте человека в космос, который скоро должен состояться. К этому постановлению подготовлено также несколько приложений, одно из них относится к проблеме обеспечения радиационной безопасности первого космического полёта. Для обоснования. авторы использовали действовавшие в то время в СССР нормы радиационной безопасности для персонала, .которые были установлены, исходя из условий постоянного облучения. в течение 40 лет профессиональной деятельности». И далее: «Какое предельное значение дозы радиации вы рекомендуете для первого космического полёта человека? Мы на этот вопрос ответили очень кратко: «50 бэр». «Вы под этим подпишетесь?», - спросил Сергей Павлович. «Да», - был наш ответ». Далее там же: «До первого космического полёта Ю.А. Гагарина были проведены измерения на трёх беспилотных кораблях спутниках. Измеренное значение поглощённой дозы радиации на трассе составило около 0,5 мрад/час. Предельное значение ОБЭ составило около 5. Это означало, что биологический эквивалент дозы (бэр) составлял не более 60 мбэр/сутки». И там же: «Кстати, через несколько лет в первых временных нормах радиационной безопасности при космических полётах, разработанных с нашим участием и утверждённых А.И. Бурназяном, в качестве дозы оправданного риска было рекомендовано значение 50 бэр».
Сакович В.А. - гл. науч. сотр., д.ф.-м.н., проф. ФГУП НТЦ радиационно-химической гигиены и безопасности ФМБА России. Контакты: 123098, Москва, ул. Маршала Новикова, 4-20. Тел.: +7(910) 414-44-59; e-mail: [email protected].
Здесь необходимо сделать два замечания. Первое: «через несколько лет» - это 1975 г. [3]. Второе: незадолго до того, только в 1956 г. МКРЗ рекомендовала, а в СССР ввели в 1960 г. в Санитарных правилах ОСП-60 [4] годовой предел дозы 5 бэр при профессиональном облучении в течение 50 лет вместо прежних 15 бэр.
Строго говоря, уровни облучения при кратковременных орбитальных полётах не требовали регулирования. Возможные дозы протонов, которые могут сопровождать солнечные события, имеют смысл только за пределами магнитосферы. Однако перед каждым полётом член Госкомиссии по медико-биологическому обеспечению коротко докладывал о текущей и прогнозируемой радиационной обстановке, информация о которой поступала со штатных и исследовательских приборов радиационного контроля, расположенных в разных точках космического корабля, а также на других космических аппаратах, в том числе летающих за магнитосферой Земли.
11. Формально началом регулирования можно считать упоминаемое в [4] утверждение МЗ СССР в 1966 г. нормативов для полётов длительностью менее одного месяца. Так, в [5] (с. 550) можно прочитать: «В 1965 г. в качестве допустимой дозы для кратковременных полётов в России была рекомендована доза 15 сГр..., вводилось также понятие «доза оправданного риска (ДОР)». В качестве ДОР рекомендовали дозу 50 сЗв на костный мозг, при которой лишь в единичных случаях могут иметь место лёгкие проявления первичной лучевой реакции». И далее: «Было рекомендовано использовать также понятие «критическая доза», равная 125 сЗв, которая устанавливалась как критерий для решения вопроса о возможности дальнейшего продолжения полёта в условиях ухудшенной радиационной ситуации». Почти то же сказано в [6] (гл. 1.3). При полётах до месяца, а таковыми были полёты до 1972 г., фактические дозы были много меньше названного выше значения допустимой дозы и, тем более, значения ДОР. Значением критической дозы не потребовалось воспользоваться и до настоящего времени.
12. В интересах полётов большей длительности были приняты упомянутые ранее Нормы - ВНРБ-75 [3]. В них были установлены нормативные уровни радиации (НУР) для полётов различной длительности: начиная с 50 бэр на костный мозг за 1 месяц до 150 бэр в течение 1 года, или до 50 бэр однократно. При этом на основании математического моделирования [7], как сказано в [8], предполагается, что эффективная доза, отражающая восстановительные процессы в кроветворной системе, одинакова для каждой длительности. Было введено также понятие надёжности защиты, которая должна быть не менее 0,99. Фактически реализовано первоначальное понятие ДОР. Понятие предельно допустимой дозы использовано в отношении «равномерного общего облучения всего тела или облучения костного мозга за счёт воздействия любых источников ионизирующего излучения.». Её значение в течение 5 лет профессиональной деятельности космонавтов было установлено равным 400 бэр.
В контексте статьи представляет интерес содержание п. 3.1 в разделе 3 ВНРБ-75: «Основные радиобиологические предпосылки к обоснованию нормативных уровней радиации при космических полётах».
«3.1.1. Космические полёты человека относятся к виду деятельности с высоким общим уровнем риска.
3.1.2. Космические полёты осуществляются в условиях возможного неблагоприятного воздействия многих факторов, включая радиацию.
3.1.3. Успешное осуществление программы космического полёта определятся условием сохранения работоспособности экипажа в заданных пределах.
3.1.4. Система обеспечения безопасности предназначена для сохранения здоровья и жизни участников космических полётов и ограничения риска неблагоприятных отдалённых последствий.
3.1.5. С учётом общего количества участников космических полётов в предстоящий период генетические эффекты действия радиации практически исключается».
13. Не трудно убедиться, что приведённые выше принципы и установленные на их основе нормативы согласуются как с гигиеническими принципами оценки риска [9, 10], так и с «принципами», которые обсуждались ранее.
Поскольку, согласно работе [5] (с. 550), один из авторов которой - основной организатор и руководитель радиобиологического обоснования нормирования радиационного воздействия на космонавтов, «при дозе 15 сЗв будут отсутствовать какие-либо соматические эффекты, а могут отмечаться лишь минимальные кратковременные сдвиги в системе кроветворения» и «при дозе 50 сЗв на костный мозг лишь в единичных случаях могут иметь место лёгкие проявления первичной лучевой реакции», то с позиции гигиенических принципов можно считать, что в соответствии с принятыми НУР условия труда космонавта на орбите за счёт такого вредного производственного фактора, как ионизирующее излучение, можно отнести к 1 степени 3 класса.
14. Наряду с этим строго соблюдён принцип обоснования: даже орбитальные космические полёты практически не осуществимы с соблюдением наземных норм радиационной безопасности. Так, планируемое в настоящее время создание новой российский орбитальной станции по аэродинамическим причинам предусматривает полёт на более высокой орбите, но при этом из-за более высокого уровня радиации от постоянного пребывания космонавтов на ней приходится отказаться, ограничившись периодическими посещениями. С точки зрения принципов это однозначный пример оптимизации, а о сравнении «вред-польза» речь даже не идёт, - вывод очевиден. Что касается принципа нормирования, то в отношении РБКП он реализован в более сложном и одновременно чётком виде, чем в наземных условиях: введено понятие «надёжности защиты пилотируемого летательного аппарата - вероятности непревышения НУР в условиях данного полёта» [11], а именно 0,99. В то время как для наземных условий в НРБ-99/2009 [12] установлены (на наш взгляд [13], не ясно как вычисляемые) «граничные значения обобщённого риска (произведение вероятности события, приводящего к облучению, и вероятности смерти, связанной с облучением):
• персонал - 2,0х10-4, год-1,
• население - 1,0х10-5, год-1,
которые принимаются при обосновании защиты от источников потенциального облучения в течение года».
15. Продолжая применять метод цитирования, обратимся к работе [2], содержащей воспоминания Е.Е. Ковалёва, автора ВНРБ-75, о посещении С.П. Королёва в 1960 г. «После всего этого Сергей Павлович пригласил нас к большому столу для заседаний. На нём было разложено несколько больших листов чертежей грифом «Совершенно секретно» в правом верхнем углу, а заголовки гласили: «Тяжёлый марсианский корабль (ТМК)». ... Мы попали в какое-то фантастическое будущее.». Так что актуальность нормирования РБКП длительностью более 1 года была видна ещё до первого полёта в космос. Она обусловила проведение большого цикла физических и радиобиологических исследований, которые были широко развёрнуты в Институте медико-биологических проблем РАН СССР, созданном в 1963 г. (здесь современное наименование, ранее в системе Минздрава СССР). Особенности радиационной обстановки при марсианском полёте придали проблеме нормирования новые специфические компоненты.
16. Дело в том, что в ряде конструкторских бюро рассматривались разные схемы полёта к Марсу: на жидкостном реактивном двигателе (ЖРД), на ядерном электрореактивном двигателе малой тяги (ЯЭРД) в сочетании с ядерной энергетической установкой (ЯЭУ) с раскруткой в протонном радиационном поясе Земли (РПЗ), на водородном прямоточном ядерном ракетном двигателе (ЯРД). Очевидно, что при таких схемах вопросы обеспечения РБКП выглядят по-разному. Главное, что в отличие от орбитальных полётов требуются затраты массы для создания специальной, многокомпонентной защиты [14].
Галактическое космическое излучение (ГКЛ) сложного ядерного состава и широкого энергетического спектра, доза которого 0,5 Гр в период минимума солнечной активности (СА) и 0,25 Гр в период максимума, медленно ослабляется с толщиной вещества. Поэтому защита больших объёмов основных отсеков космического корабля, в которых космонавты пребывают дольше всего, представляется проблематичной, хотя и актуальной. Протонные солнечные события за пределами магнитосферы могут создавать в период максимума СА опасные для здоровья дозы солнечных космических лучей (СКЛ), причём длятся они сутки-двое, так что для защиты от них возможно создание «радиационного убежища» в районе спальных мест путём целенаправленного размещения вокруг них оборудования, расходуемых материалов и дополнительного вещества. Длительность раскрутки в РПЗ на двигателе малой тяги составляет порядка месяца, так что пребывать всё это время в радиационном убежище невозможно, - необходимо защищать большой объём. Ядерные реакторы (энергетический и двигательный) также должны иметь свою защиту. В случае ЯРД во время его кратковременной работы частичную роль защиты может играть бак с жидким водородом, который постепенно расходуется в это время. Проектирование РБКП такого типа полётов, действительно, требует оптимизации многокомпонентной защиты и одновременно оптимизации дозовых пределов для каждого источника. Методы и примеры такой оптимизации изложены в ряде наших работ [14-16]. Соотношение оптимальных доз независимых источников излучений, подобно соотношениям, приведённым в предыдущей нашей статье [1] для сравнения оптимальных профессиональных рисков, имеет вид:
где р = д 1пБ /дР - коэффициент эффективности защиты по её массе Р.
Здесь важно отметить ещё одну роль радиационных норм для длительных полётов: различные их схемы для сопоставимости должны удовлетворять единообразным требованиям. Имея в виду названное разнообразие проектов, проводилось дальнейшее совершенствование норм РБКП.
17. Дело в том, что нормативное требование к надёжности защиты при значении НУР, которое соответствует длительности полёта, может быть удовлетворено при различном уровне радиационного риска в зависимости от того, каков вклад в облучение вносят детерминированные, кратковременно или постоянно действующие источники, такие как ГКЛ, РПЗ и реактор, а какой -вероятностные, т.е. СКЛ. Именно это имеет место в названных схемах полёта к Марсу. Такая неоднозначность исключается, если в качестве характеристики радиационной безопасности и соответствующего нормативного значения использовать радиационный риск: при условии линейной зависимости риска от дозы - это произведение средней дозы на коэффициент радиационного риска. Именно такие нормы установлены в [17].
Нормативный уровень радиационного риска, который установлен в [17], пропорционален длительности полёта: АяНад = 0,6 • 10-4Г мес.-1. Т.е. по аналогии с техническими устройствами принята постоянная надёжность защиты во времени.
Соответствующая предельно допустимая равноценная доза по стандарту [18] при отсутствии вероятностных источников радиационной опасности в зависимости от длительности полёта с учётом модели восстановления равна:
вн(Т) = 0,05 + 4(1 - е-г/72), где Т в мес. и в в Зв.
Здесь проведено существенное уменьшение по сравнению с ВНРБ-75, что и рекомендовала МКРЗ в 1990 г. [19], но однократное воздействие, как и ранее, ограничено дозой 0,5 Зв, а воздействие за период профессиональной деятельности - дозой 4 Зв. Метод расчёта радиационного риска в космическом полёте стандартизован в [20].
В работе [21] коротко изложены результаты анализа толщины радиационной защиты экипажа при полёте к Марсу по разным схемам, выполненного в [22]. Были рассмотрены период максимума и минимума СА, длительность 450 и 730 суток, два варианта значений дозовых пределов: 60 сЗв и 90 сЗв соответственно, а также 80 сЗв и 120 сЗв согласно [21]. Было признано, что наиболее благоприятным в радиационном отношении является полёт на ЖРД в период максимума СА, - даже для меньших из указанных пределов дозы достаточно защиты оборудованием. При этом вероятность превышения допустимой дозы, равная вероятности превышения средней дозы протонов солнечных событий, равна 0,75%, а вероятность превышения дозы в 5,4 раза большей составляет 0,2%. В период минимума СА для верхнего предела дозы достаточно защиты оборудованием, а для нижнего к массе вещества оборудования необходимо добавить 5-30 т защитного материала. Оказалось необходимым и ограничение однократного облучения дозой 0,5 Зв в варианте полёта на кратковременно работающем ЯРД.
18. Далее обратим внимание на другое обстоятельство. Приведённые выше результаты, которые демонстрируют, в частности, примеры применения понятия надёжности защиты, т.е. риска превышения «оправданного риска» (0,75%), которое содержалось ранее в [21], содержат также оценки риска превышения «неоправданного риска» (0,2%). С нашей точки зрения при асимметричном распределении плотности вероятности такой критерий абсолютно необходим, например, в виде вероятности кратного (например, в три раза, что обсуждаемо) превышения средней дозы. В отношении РБКП это дало бы существенное упрощение для проектирования: отпала бы необходимость рассчитывать вероятность дозы протонов солнечных вспышек методом Монте-Карло [20]. Дело в том, что среднее значение вероятностной дозы легко определить как произведение средней дозы от одной вспышки на среднее число вспышек, а вероятность превышения кратного от средней дозы практически равна вероятности превышения дозы от однократной вспышки разности этого кратного и детерминированной дозы.
В наземных условиях необходимые распределения вероятности фактически не известны и поэтому не используются, но предлагаемое нами более конкретно, чем определение понятия «граничные дозы», приведённое в конце п. 14 в соответствии с [12] и, в принципе, подразумевающее использование таких распределений.
19. Проведённое рассмотрение нормирования в области РБКП позволяет считать, что «принципы» не только полностью соблюдены, но реализованы в более полной и конкретной форме: и в части отсутствия помех новому виду деятельности, и в части пределов доз «какие только можно разумно достигнуть.», и в части использования понятия «риска». Можно даже сказать, что регулирование РБКП может в некотором смысле служить опережающим примером для наземного регулирования радиационной безопасности.
20. Нормы РБКП, рассмотренные выше вместе с примерами их применения, обладают такой важной характеристикой, как срок действия: ВНРБ-75 - до 01.09.1978 г. и ГОСТ 25645.215-85 -до 01.01.92. Известные причины в то время существенно задержали очевидно необходимое
подновление названного ГОСТа, как и других стандартов из комплекса БРЭКАКП [23]. Эти причины дополнила кампания по внедрению технического регулирования [24]. В 2004 г. были утверждены Требования ООКОКП [25], как наиболее актуальные для текущих космических полётов. К этому времени ФЗ РБН и НРБ-99 установили основные дозовые пределы, уменьшенные в 2,5 раза в соответствии с рекомендациями МКРЗ 1990 г. В США такие изменения не провели, но в России социально-психологическая обстановка после чернобыльской аварии не позволяла поступить иначе, хотя практическая это потребовала, как известно, проведения значительного объёма работ и финансовых затрат. К тому же, Россия стремилась влиться в «дружную семью» капиталистических государств.
Дело в том, что МКРЗ в Публикации 60 [19] на основе новых, на то время, научных данных в 2,5 раза увеличила номинальный коэффициент радиационного риска, в котором основную долю составляет пожизненный риск смерти от раков (солидных). В свою очередь дозовые пределы, рекомендованные МКРЗ с середины 50-х годов, понимаемые первоначально как ограничение вероятности соматических эффектов (о чём говорилось ранее), постепенно стали связанными с пожизненным риском смертей от рака, т.к. на уровне этих пределов он оказался порядка 20% от риска смерти от спонтанных раков. В рамках такой методологии оценки вреда от облучения названные уменьшения дозовых пределов логичны.
Очевидно, что названные причины космических полётов не касались. В космических нормах [3, 17] дозовые пределы не только выше наземных, но призваны ограничить облучение, главным образом, наиболее радиационно-чувствительных органов, значимых для работоспособности, в частности, облучение костного мозга. Более того, в ВНРБ-75 [3], например, значение параметра, характеризующего изменение предельной дозы от длительности полёта, выбрано с учётом скорости восстановления кроветворной системы после облучения. Очевидно, что номинальный коэффициент радиационного риска не имеет отношения к таким предельным дозам. Поэтому основные пределы доз для околоземных полётов изменились разнонаправленно. Доза на костный мозг за год уменьшилась с 665 на 500 мЗв и за месяц увеличилась со 100 до 250 мЗв, а доза однократного облучения уменьшилась с 500 до 150 мЗв. При этом дозиметрические измерения за 20 лет предшествующих полётов показали, что фактические дозы значительно меньше. Меньше фактических доз и введённые в [25] административные уровни.
В отличие от этого существенно была уменьшена эффективная доза за период профессиональной деятельности космонавта: с 4 Зв в [17] и до 1 Зв. Она сравнялась с аналогичной величиной в НРБ-99. На наш взгляд, в этом не было необходимости, т.к. номинальный коэффициент радиационного риска является статистическим эпидемиологическим показателем и поэтому к ограниченному числу космонавтов, в отличие от большого числа персонала атомной отрасли, не имеет отношения. Несмотря на то, что уменьшение профессионального предела с 4 Зв до 1 Зв (более, чем 2,5 раза) выглядит «гуманно», оно может послужить социально-психологической помехой при нормировании радиационного воздействия для полётов к Луне и Марсу. Что касается методических вопросов оценки значений риска и доз облучения, то Требования [25] придерживаются стандартов комплекса БРЭКАКП [23]. В том числе ряд стандартов предназначен для реализации п. 5 Требований «Радиационный контроль в обеспечении РБКП при околоземных космических полётах».
21. В 2009 г. заканчивался срок действия НРБ-99. К тому времени стало очевидно также, что целесообразно уточнить ФЗ РБН. Уточнять НРБ имело смысл после уточнения ФЗ РБН. Не обращаясь к опубликованным в тот период соображениям по поводу совершенствования ФЗ РБН и НРБ, в том числе и к нашим работам [26, 27, 28], отметим здесь, что НРБ-99/2009 были утвер-
ждены при минимальных изменениях. Главное, что они «не распространялись на космические излучения на уровне Земли» (п. 1.4) и тем более на космические полёты, так что их изменения не требовали изменения Требований [25].
Тем не менее, в 2012 г. в связи с утверждением НРБ-99/2009 в целях достижения юридической безупречности, как первоначально было заявлено, был предложен уточнённый вариант Требований [25]. В действительности проект изменённых требований, который здесь рассматривается по варианту 2015 г. - намечаемый шифр СанПиН 2.6.1. 44-03-2016, содержит значительные уменьшения дозовых пределов. Предложено также несколько иное наименование: «Ограничение облучения космонавтов при околоземных космических полётах на высотах до 500 км (ООКОКП-2015)».
Естественно, что с позиции «основных принципов» возникает вопрос о причинах предлагаемых изменений. Почему и зачем? Как сказано во Введении к проекту Требований: «... переработаны с учётом материалов эпидемиологических обследований персонала, касающихся уточнённых значений канцерогенного риска, а также радиационного риска развития заболеваний в центральной нервной, сердечно-сосудистой, эндокринной и ряде других систем организма, нарушений состояния сосудов в различных органах и тканях и дополнительного риска смертности из-за заболеваний в системе кровообращения». Как сказано в обширном научном обосновании проекта Требований (в Приложении 3) и в публикациях [29, 30], информация о неканцерогенных отдалённых последствиях воздействия малых, подчеркнём, доз увеличивает радиационный риск, в частности, космических полётов, что требует более жёстких ограничений облучения. В п. 3.1 Приложения 3 дана такая оценка: «Профессиональный предел дозы космонавта устанавливается равным 1 Зв, включая воздействие от рентгенологических процедур. При этом предельный суммарный радиационный риск дополнительной смертности в течение жизни от канцерогенеза и неопухолевой отдалённой патологии не превысит 10%. Радиационный риск смертности в отдалённом периоде кроме канцерогенеза в значительно большей степени связан с нарушениями в центральной нервной и сердечно-сосудистой системах, со снижением общего объёма компенсаторных резервов организма и возможностей нейроэндокринной регуляции, с сосудистыми изменениями в разных органах и тканях и нарушениями в системе кровообращения. Он в несколько раз превышает канцерогенный риск». Как видно, речь идёт не просто о дозовых пределах для орбитальных космических полётов, а о пересмотре значения номинального коэффициента радиационного риска. Это большая самостоятельная проблема, если судить по той работе, которую проводила МКРЗ в этой части при подготовке, например, Рекомендаций 2007 г., обобщая результаты исследований многих организаций.
Не затрагивая для начала ответ на вопрос «почему», рассмотрим вопрос «зачем», т.е. какие цели ставится достигнуть. Подтвердить правомочность [25] в связи с заменой НРБ-99 на НРБ-99/2009 не представляет проблемы. Частое упоминание в проекте сближения Требований с НРБ-99/2009 побуждает предполагать, что авторы ставили такую цель. Такая цель является надуманной, ложной и нерациональной. Разумеется, при гарантированных верхних границах облучения в орбитальных полётах, не требующих затрат дополнительной массы вещества защиты, дозовые пределы можно снижать до уровня этих границ.
Но что будет, «когда орбитальные станции могут располагаться на более удалённых от Земли орбитах до 500 км с большими наклонами орбиты по сравнению с МКС, уровни радиационного воздействия от источников космических излучений увеличатся, и радиационный фактор становится одним из ведущих в отношении возможного снижения работоспособности и ухудшения самочувствия членов экипажей, как в процессе полётов, так и в плане более серьёзных
возможных отдалённых неблагоприятных последствий для их здоровья в отношении повышения суммарного пожизненного канцерогенного и неканцерогенного радиационных рисков и возможного сокращения средней предстоящей продолжительности жизни (СППЖ)» (цитата из проекта Требований). Какие дополнительные мероприятия потребуются на этих орбитах в случае утверждения проекта Требований в соответствии с их наименованием. Аргументы изменений в проекте Требований, легализованные их утверждением, могут создать проблемы при нормировании для межпланетных полётов к Луне или к Марсу. Реализация принципа оптимизации требует параметрических исследований зависимости требуемой затраты массы от дозовых пределов.
Что касается «радиобиологического обоснования» изменений, которое изложено выше и в работах [5, 31], а также эпидемиологического обоснования, то необходима дозовая зависимость. В случае радиационного канцерогенеза первичным механизмом считается, как известно, попадание излучения в уникальные части ДНК, что является предпосылкой для линейной дозовой зависимости при малых дозах, хотя возможно и несколько иное [32]. В отличие от такого механизма упомянутые эффекты по своей природе являются тканевыми, т.е. обусловлены повреждением большого числа клеток какой-либо ткани и подвержены восстановлению, что приводит к их пороговой дозовой зависимости и нулевой вероятности возникновения при малых дозах.
Дозовой зависимости неканцерогенных эффектов уделяется заметное внимание в работах [33, 34], которые используются в качестве основного источника соответствующей эпидемиологической информации. Так, в [33] даны дозовые коэффициенты в предположении линейной зависимости. Возможность пороговой зависимости в ней не обсуждается. Но при этом высказывается суждение, важное для изменения Требований: «Авторы хотели бы отметить, что в данном исследовании не учитывались такие общепризнанные факторы риска, как избыточная масса тела, ги-перхолестеринемия, курение, алкоголизм и т.д. Таким образом, в настоящее время вычленить чисто радиационную составляющую заболеваемости ликвидаторов болезнями системы кровообращения или другими соматическими заболеваниями не представляется возможным. Для этого необходимо проведение углублённых исследований, позволяющих учесть все факторы риска как радиационной, так и нерадиационной природы посредством подробного дополнительного опроса ликвидаторов, включённых в исследование».
Влияние облучения описано и в монографии [34], но при этом содержится высказывание (с. 74): «... частота встречаемости ЦВБ среди всех заболеваний ликвидаторов слабо и недостоверно связана с дозой облучения». На с. 122 сказано, что связь ЦВБ с дозой облучения была слабой и недостоверной. У ГБ связь тоже была недостоверной, но уже средней и умеренной, а у ИБС она была такой же, но обратной». Мы не ставим целью анализировать указанные работы, но предполагаем, что роль других факторов, которые имеются в виду в [34], может зависеть не только от года, но и от длительности воздействия.
Таким образом, в [25] реализованы настолько далёкие от привычного концепция и процедура изменения нормативных величин, что они выходят за пределы темы статьи. Очевидно, что оценки нерадиационного риска для космонавтов, в частности, требуют, как минимум, широкого обсуждения. Перечисленных в библиографии работ соавторов Требований для этого недостаточно. Нужны противоположные мнения. Нужно сопоставление с ролью других причин в формировании подобных последствий у населения и т.д., не говоря о космонавтах. Время для их проведения имеется, так что нет необходимости спешить с утверждением проекта Требований. Тем более, что есть также возможность дождаться совершенствования ФЗ РБН и, соответственно, НРБ. Возможно, что и МКРЗ предложит что-то новое.
В пользу отказа от утверждения проекта Требований говорят и отклонения от процедуры, установленной в ФМБА России [35]. Не было рассылки на отзыв, не было сводки отзывов, согласительного совещания. Не было даже согласования со мной моего участия в составе коллектива авторов проекта, хотя, следует признать, что ранее я был активным участником завершения работ над [25].
Наряду с негативным отношением к предложенным уменьшениям дозовых пределов позитивная реализация научных воззрений их авторов могла бы заключаться в использовании предложенных дозовых пределов в качестве административных или контрольных уровней.
Заключение
Сравнение 60-летней эволюции обеспечения РБКП с российским законодательством в области радиационной безопасности показывает, что и то, и другое последовательно руководствовались основными «принципами». При этом в области РБКП, в особенности, при нормировании принципы воплощались более конкретно (оптимизация, риски событий). Предлагаемые изменения Требований МУ 2.6.1.44-03-2004 представляется целесообразным проводить сопряжённо с запланированными изменениями ФЗ РБН как по срокам, так и по методологии.
Более того, РБКП должна быть выделена в ФЗ РБН как отдельная (специальная) область обеспечения радиационной безопасности. Другими такими областями уместно обозначить: деятельность с использованием источников ионизирующих излучений, медицинское облучение, природное облучение, деятельность министерства обороны. Эти виды деятельности регулировались бы самостоятельными, заметно различающимися Нормами и правилами радиационной безопасности, что в некотором виде имеет место и в настоящее время. Тем более, что и в настоящее время эти виды деятельности в части радиационной безопасности находятся в ведении различных ведомств и разных заместителей Главного санитарного врача. Это стоило бы отразить (узаконить) в ФЗ РБН. В свете сказанного выше очевидно, что целесообразно предварительное взаимное согласование состава ФЗ РБН, НРБ, Санитарных правил, МУ и МР, которое разгрузило бы документы высокого уровня от частностей и многие вопросы делегировало бы документам соответствующего, более низкого уровня.
Регулирование РБКП, включающее Нормы, МУ, МР и стандарты, необходимо обновить, вернуть на уровень, который был воплощён в комплексе документов, разработанных в 80-90-х годах по программе стандартизации «Канопус», которую курировала Военно-промышленная комиссия при Президиуме Совета министров СССР. Без этого обеспечение РБКП полётов к Луне и к Марсу (начиная с качественного проектирования) неосуществимо - возраст специалистов, которые занимаются обеспечением РБКП с 1964 г. (с года фактического создания ИМБП РАН) очевиден. Отражения их опыта в статьях, монографиях и диссертациях для проектантов недостаточно.
Позитивным использованием опыта обеспечения РБКП в наземных условиях было бы применение в случае наличия вероятностных источников излучения (потенциальное облучение) дополнительного нормирования вероятности превышения кратного от средней дозы.
Литература
1. Сакович В.А. Шестидесятилетие пилотируемых космических полётов в свете основных принципов обеспечения радиационной безопасности. Основные принципы в рекомендациях МКРЗ и в российском законодательстве. Часть 1 (в порядке дискуссии) //Радиация и риск. 2022. Т. 31, № 1. ^ 64-73.
2. Ковалёв Е.Е. Воспоминания о встречах в прошлом тысячелетии: встречи с академиком С.П. Королёвым //Космический альманах. Историко-художественное приложение к журналу «Авиакосмическая и экологическая медицина. 2004. № 8. С. 65-80.
3. Временные нормы радиационной безопасности при космических полётах (ВНРБ-75). М.: Минздрав СССР, 1976.
4. Санитарные правила работы с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений. Утв. Гл. гос. санинспектором СССР 25 июня 1960 г. № 333-60.
5. Шафиркин А.В., Григорьев Ю.Г. Межпланетные и орбитальные космические полёты. Радиационный риск для космонавтов (радиобиологическое обоснование). М.: ЗАО «Издательство «Экономика», 2009. 639 с.
6. Бобков В.Н., Васильев В.В., Демченко Э.К., Лебедев Г.В., Овсянников В.А., Раушенбах Б.В., Сургучев О.В., Тимченко В.А., Феоктистов К.П., Фрумкин Ю.М., Черняев Б.В. Космические аппараты /под общ. ред. проф. К.П. Феоктистова. М: Военное издательство, 1983. 319 с.
7. Ковалёв В.В., Попов В.И., Сакович В.А. К расчёту дозы оправданного риска при длительных космических полётах //Космическая биология и медицина.1969. Т. 3, № 4. С. 29-32.
8. Воробьёв Е.И., Ковалёв Е.Е. Радиационная безопасность экипажей летательных аппаратов. М.: Энергоатомиздат, 1983. 152 с.
9. Гигиенические критерии оценки и классификация условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса. Государственное санитарно-эпидемиологическое нормирование, 2.2. Гигиена труда, Р 2.2.755-99.
10. Руководство по оценке профессионального риска для здоровья работников. Организационно-методические основы, принципы и критерии оценки. Государственное санитарно-эпидемиологическое нормирование, 2.2. Гигиена труда, Р 2.2.1766-03.
11. Рекомендации 2007 года Международной комиссии по радиационной защите. Публикация 103 МКРЗ. /Пер. с англ. под ред. М.Ф. Киселева и Н.К. Шандалы. М.: Изд. ООО ПКФ «Алана», 2009. 312 с.
12. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009). СП 2.6.1.2523-09. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2009. 100 с.
13. Губин А.Т., Сакович В.А. Предложения по включению в НРБ-2019 раздела по радиогенному риску //Радиационная гигиена. 2019. Т. 12, № 1. С. 122-128.
14. Барсов П.А., Коломенский А.В., Сакович В.А. Методика определения оптимального соотношения доз излучения детерминированных и вероятностных источников //Атомная энергия. 1982. Т. 52, вып. 3. С. 200-202.
15. Сакович В.А. Оптимизация переменной во времени толщины радиационной защиты от протонов солнечных вспышек //Космическая биология и медицина. 1974. № 5. С. 79-80.
16. Дудкин В.Е., Ковалёв Е.Е., Коломенский А.В., Сакович В.А. Оценка радиационной защиты при пилотируемом полёте к Марсу //Атомная энергия. 1991. Т. 71, № 4. С. 351-353.
17. ГОСТ 25645.215-85 БРЭКАКП. Нормы безопасности при продолжительности полётов до трёх лет. М.: Госстандарт СССР, 1986.
18. ГОСТ 25645.214-85 БРЭКАКП. Модель обобщённого радиобиологического эффекта. М.: Госстандарт СССР, 1986.
19. Радиационная безопасность. Рекомендации МКРЗ 1990 г. Ч. 1. Пределы годового поступления радионуклидов в организм работающих, основанные на рекомендациях 1990 года. Публикации 60, ч. 1, 61 МКРЗ /Пер. с англ. под ред. И.Б. Кеирим-Маркуса. М.: Энергоатомиздат, 1994. 192 с.
20. ГОСТ 25645.205-83 БРЭКАКП. Метод расчёта радиационного риска. М.: Госстандарт СССР, 1986.
21. Сакович В.А. Семёнов В.Ф. Радиационная безопасность при пилотируемом полёте к Марсу. Концепция //Атомная энергия. 2005. Т. 99, № 4. С. 301-310.
22. Дудкин В.Е., Коломенский А.В., Крючков В.П., Сакович В.А. Радиационная защита экипажа пилотируемой экспедиции на Марс. Предварительный проект пилотируемой экспедиции на Марс. Т. 12, Ч. 5. Проект МНТЦ № 1172. М.: Центр М. В. Келдыша, 2000.
23. Ковалёв Е.Е., Сакович В.А. Государственные стандарты по радиационной безопасности космических полётов //Атомная энергия. 1990. Т. 68, вып. 5. С. 381-384.
24. Сакович В.А. Концепция Федерального закона «О радиационной безопасности населения» и Федеральный закон «О техническом регулировании» //Атомная энергия. 2003. Т. 95, вып. 2. С. 149-153.
25. Ограничение облучения космонавтов при околоземных космических полётах (ООКОКП-2004). Методические указания группы гигиенических нормативов «2.6.1. Ионизирующее излучение, радиационная безопасность». МУ 2.6.1.44-03-2004. М., 2004. 42 с.
26. Губин А.Т., Сакович В.А. Радиационный риск в теории и практике радиационной безопасности //Атомная энергия. 1998. Т. 85, вып. 2. С. 143-153.
27. Губин А.Т., Сакович В.А. Непредставимые фигуры //Атомная энергия. 2000. Т. 88, вып. 3. С. 233-236.
28. Губин А.Т., Сакович В.А., Федин В.И. Концепция нормирования вероятностного радиационного риска //Атомная энергия. 2000. Т. 89, вып. 6. С. 507-509.
29. Ушаков И.Б., Григорьев Ю.Г., Шафиркин А.В., Шуршаков В.А. Обоснование пределов доз к новому нормативному документу по радиационной безопасности длительных космических полётов на орбитах высотой до 500 км //Авиакосмическая и экологическая медицина. 2016. Т. 50, № 1. С. 39-54.
30. Ушаков И.Б., Григорьев Ю.Г., Шафиркин А.В. Особенности радиационного нормирования в СССР (России) и США применительно к длительным пилотируемым космическим полётам //Гигиена и санитария. 2017. Т. 96, № 9. С. 861-867.
31. Шафиркин А.В. Радиобиологическое обоснование величин радиационного риска и норм по радиационной безопасности космических полётов. Дис... докт. биол. наук. М., 1999. 447 с.
32. Сакович В.А. Микродозиметрическая интерпретация коэффициента эффективности дозы и мощности дозы //Атомная энергия. 2017. Т. 122, вып. 2. С. 103-108.
33. Иванов В.К., Максютов М.А., Чекин С.Ю., Круглова З.Г., Петров А.В., Цыб А.Ф., Иванов С.И. Ради-ационно-эпидемиологический анализ неонкологической заболеваемости ликвидаторов чернобыльской катастрофы //Радиация и риск. 2001. Вып. 12. С. 82-98.
34. Мешков Н.А., Куликова Т.А. Хроническая цереброваскулярная патология у ликвидаторов последствий аварии на Чернобыльской АЭС. М.: «Комтехпринт», 2006. 204 с.
35. Разработка, изложение, представление на согласование и утверждение нормативных и методических документов ФМБА России. Группа 15. Требования к документации в здравоохранении. Рекомендации ФМБА России Р 15.45-2010.
Sixty years of manned space flight in the light of Russian legislation in the field of radiation safety. Basic principles in Russian manned flights. Part 2 (in the order of discussion)
Sakovich V.A.
FSE Research and Technical Center of Radiation-Chemical Safety and Hygiene of the FMBA of Russia, Moscow
This article is the second of two interrelated ones, in which, in order to discuss from the point of view the basic principles of ensuring radiation safety, the 60-year evolution of the regulation of radiation safety of space flights (RSSF) and radiation safety in ground conditions is compared. The first article is devoted to the analysis of the implementation of basic principles in the recommendations of the ICRP and in Russian legislation. It is recognized that the principles played a positive methodological role, but at present the inclusion of their wording in legal and regulatory documents seems unnecessary to the author. In this article, a detailed analysis of documents regulating the RSSF and the implementation of the basic principles in them is carried out. It is concluded that the concept of risk is more fully used in relation to RSSF and even standards have been adopted for its calculation. It is argued that the arguments proposed to reduce dose limits for near-Earth flights contradict basic principles. The need for such a reduction is denied. It is proposed to carry out the planned changes of fL of RSP and NRS in relation to various conditions and circumstances of exposure, including to allocate RSSF in FL RSP as a special area of regulation.
Key words: space flights, space radiation, radiation safety, radiation risk, basic principles of radiation safety, dose limits, International Commission on Radiation Protection (ICRP).
References
1. Sakovich V.A. Sixty years of manned space flight in the light of Russian legislation in the field of radiation safety. Basic principles in the ICRP recommendations and in Russian law. Part 1 (in the order of discussion). Radiatsiya i risk - Radiation and Risk, 2022, vol. 31, no. 1, pp. 67-72. (In Russian).
2. Kovalyov E.E. Memoirs of meetings in the last millennium: meetings with academician S.P. Korolev. Kos-micheskiy al'manakh. Istoriko-khudozhestvennoye prilozheniye k zhurnalu «Aviakosmicheskaya i ekologicheskaya meditsina» - Space almanac. Historical and artistic supplement to the journal "Aerospace and Environmental Medicine", 2004, no. 8, pp. 65-80. (In Russian).
3. Temporary norms of radiation safety in space flights (VNRB-75). Moscow, USSR Ministry of Health, 1976. (In Russian).
4. Sanitary rules for working with radioactive substances and sources of ionizing radiation. Approved Chief state sanitary inspector of the USSR June 25, 1960. No. 333-60. (In Russian).
5. Shafirkin A.V., Grigor'yev Yu.G. Interplanetary and orbital space flights. Radiation risk for cosmonauts (radiobiological justification). Moscow, ZAO «Izdatel'stvo «Ekonomika», 2009. 639 p. (In Russian).
6. Bobkov V.N., Vasil'yev V.V., Demchenko E.K., Lebedev G.V., Ovsyannikov V.A., Raushenbakh B.V., Surguchev O.V., Timchenko V.A., Feoktistov K.P., Frumkin YU.M., Chernyayev B.V. Kosmicheskiye apparaty [Space apparatuses]. Ed.: Prof. K.P. Feoktistov. Moscow, Voyennoye izdatel'stvo, 1983. 319 p.
7. Kovalyov V.V., Popov V.I., Sakovich V.A. On calculating the dose of justified risk in long-term space flights. Kosmicheskaya biologiya i meditsina - Space Biology and Medicine, 1969, vol. 3, no. 4, pp. 29-32. (In Russian).
8. Vorob'yov E.I., Kovalyov E.E. Radiatsionnaya bezopasnost' ekipazhej letatel'nykh apparatov [Radiation safety of aircraft crews]. Moscow, Energoatomizdat, 1983. 152 p.
Sakovich V.A. - Main Researcher, D. Sc., Phys.-Math., Prof. FSE Research and Technical Center of Radiation-Chemical Safety and Hygiene of the FMBA of Russia.
Contacts: 4-20, Marshal Novikov str., Moscow, 123098. Tel.: +7(910) 414-44-59; e-mail: [email protected].
9. Hygienic criteria for assessing and classifying working conditions in terms of harmfulness and danger of factors in the working environment, the severity and intensity of the labor process. State sanitary and epidemiological regulation, 2.2. Occupational hygiene, R 2.2.755-99. (In Russian).
10. Guidance on occupational health risk assessment for workers. Organizational and methodological foundations, principles and evaluation criteria. State sanitary and epidemiological regulation, 2.2. Occupational hygiene, R 2.2.1766-03. (In Russian).
11. Rekomendatsii 2007 goda Mezhdunarodnoj Komissii po Radiatsionnoj Zashchite. Publikatsiya 103 MKRZ [2007 Recommendations of the International Commission on Radiation Protection. ICRP Publication 103]. Eds.: M.F. Kiselyov and N.K. Shandala. Moscow, Publishing house of LLC PKF "Alana", 2009. 312 p.
12. Radiation safety standards (NRB-99/2009). SP 2.6.1. 2523-09. Moscow, Federal Center for Hygiene and Epidemiology of Rospotrebnadzor, 2009. 100 p. (In Russian).
13. Gubin A.T., Sakovich V.A. Proposals for the inclusion of a section on radiogenic risk in the NRB-2019. Radiatsionnaya gigiyena - Radiation Hygiene, 2019. vol. 12, no. 1, pp. 122-128. (In Russian).
14. Barsov P.A., Kolomenskiy A.V., Sakovich V.A. Methodology for determining the optimal ratio of radiation doses of deterministic and probabilistic sources. Atomnaya energiya - Atomic Energy, 1982, vol. 52, no. 3, pp. 200-202. (In Russian).
15. Sakovich V.A. Optimization of the time-variable thickness of radiation protection from solar flare protons. Kosmicheskaya biologiya i meditsina - Space Biology and Medicine, 1974, no 5, pp. 79-80. (In Russian).
16. Dudkin V.E., Kovalyov E.E., Kolomenskiy A.V., Sakovich V.A. Evaluation of radiation protection during a manned flight to Mars. Atomnaya energiya - Atomic Energy, 1991, vol. 71, no. 4, pp. 351-353. (In Russian).
17. GOST 25645.215-85 BREKAKP. Safety standards for flight duration up to three years. Moscow, Gosstandart USSR, 1986. (In Russian).
18. GOST 25645.214-85 BREKAKP. Model of generalized radiobiological effect. Moscow, Gosstandart USSR, 1986. (In Russian).
19. Radiation safety. Recommendations of the ICRP 1990. Part 1, Limits of the annual intake of radionuclides in the body of workers, based on the recommendations of 1990. ICRP Publications 60, part 1, ICRP Publications 61. Ed.: I.B. Keirim-Markus. Moscow, Energoatomizdat, 1994. 192 p. (In Russian).
20. GOST 25645.205-83 BREKAKP. Method for calculating radiation risk. Moscow, Gosstandart USSR, 1986. (In Russian).
21. Sakovich V.A., Semenov V.F. Radiation safety during a manned flight to Mars. The concept. Atomnaya energiya - Atomic Energy, 2005, vol. 99, no. 4, pp. 301-310. (In Russian).
22. Dudkin V.E., Kolomenskiy A.V., Kryuchkov V.P., Sakovich V.A. Radiation shield of the crew of the manned expedition to Mars. Preliminary project of the manned expedition to Mars. Vol. 12, Part 5. Project MNTT N 1172. Moscow, M.V. Keldysh Centre, 2000. (In Russian).
23. Kovalyov E.E., Sakovich V.A. State standards for radiation safety of space flights. Atomnaya energiya -Atomic Energy, 1990, vol. 68, no. 5, pp. 381-384. (In Russian).
24. Sakovich V.A. The concept of the Federal Law "On Radiation Safety of the Population" and the Federal Law "On Technical Regulation". Atomnaya Energiya - Atomic Energy, 2003, vol. 95, no. 2, pp. 149-153. (In Russian).
25. Limiting the exposure of astronauts during near-Earth space flights (OOKOKP-2004). Methodological guidelines of the group of hygienic standards "2.6.1. Ionizing radiation, radiation safety". MU 2.6.1.44-03-2004. Moscow, 2004. 42 p. (In Russian).
26. Gubin A.T., Sakovich V.A. Radiation risk in the theory and practice of radiation safety. Atomnaya energiya -Atomic energy, 1998, vol. 85, no. 2, pp. 143-153. (In Russian).
27. Gubin A.T., Sakovich V.A. Unrepresentable figures. Atomnaya Energiya - Atomic Energy, 2000, vol. 88, no. 3, pp. 233-236. (In Russian).
28. Gubin A.T., Sakovich V.A., Fedin V.I. The concept of normalization of probabilistic radiation risk. Atomnaya energiya - Atomic Energy, 2000, vol. 89, no. 6, pp. 507-509. (In Russian).
29. Ushakov I.B., Grigor'yev Yu.G., Shafirkin A.V., Shurshakov V.A. Justification of dose limits to the new
regulatory document on radiation safety of long-term space flights in orbits up to 500 km high. Aviakosmich-eskaya i ekologicheskaya meditsina - Aerospace and Environmental Medicine, 2016, vol. 50, no. 1, pp. 39-54. (In Russian).
30. Ushakov I.B., Grigor'yev Yu.G., Shafirkin A.V. Features of radiation rationing in the USSR (Russia) and the USA in relation to long-term manned space flights. Gigiyena i sanitariya - Hygiene and Sanitation, 2017, vol. 96, no. 9, pp. 861-867. (In Russian).
31. Shafirkin A.V. Radiobiological justification of radiation risk values and norms for radiation safety of space flights. Dokt. biol. nauk. diss. Moscow, 1999. 447 p.
32. Sakovich V.A. Microdosimetric interpretation of the dose efficiency coefficient and dose rate. Atomnaya energiya - Atomic Energy, 2017, vol. 122, no. 2, pp. 103-108. (In Russian).
33. Ivanov V.K., Maksioutov M.A., Chekin S.Yu., Kruglova Z.G., Petrov A.V., Tsyb A.F., Ivanov S.I. Radiation-epidemiological analysis of the non-oncological morbidity of the liquidators of the Chernobyl disaster. Radiatsiya i risk - Radiation and Risk, 2001, vol. 12, pp. 82-98. (In Russian).
34. Meshkov N.A., Kulikova T.A. Chronic cerebrovascular pathology in liquidators of the consequences of the Chernobyl accident. Moscow, «KomtekhprinT», 2006. 204 p.
35. Development, presentation, submission for approval and approval of regulatory and methodological documents of the FMBA of Russia. Group 15. Requirements for documentation in healthcare. Recommendations of the FMBA of Russia R 15.45-2010.
