Введение к работе
Актуальность исследования. На территории Российской Федерации находится множество объектов, использующих ядерно-химические технологии: АЭС, предприятия по производству ядерного топлива и утилизации радиоактивных отходов, предприятия Минатомэнерго, объекты ВМФ и Минобороны. Все они являются радиационно и химически опасными объектами, которые в случае аварии могут привести к масштабному загрязнению окружающей среды. Несмотря на все предупредительные меры по предотвращению радиационно-химических аварий, необходима постоянная готовность к проведению аварийного мониторинга и к защите населения. Готовность к этому обеспечивается изучением историй предыдущих аварий и опыта ликвидации их последствий.
Аварии на ядерном реакторе (АЭС, ядерно-химические предприятия, исследовательские реакторы) всегда сопровождаются выбросами летучих и биологически опасных радионуклидов йода в окружающую среду, которые могут привести к загрязнению обширных территорий на больших расстояниях от источника и вызвать облучение щитовидной железы (ЩЖ) у населения, проживающего в зоне радиоактивного загрязнения. Международная писала ядерных событий ИНЕС классифицирует наиболее тяжелые аварии по внешнему выбросу именно І31І. В этом случае наиболее актуальной проблемой оценки радиологических последствий аварии является определение доз облучения ЩЖ жителей радионуклидами йода. Меры радиационной защиты, медицинской и социальной помощи населению принимаются на государственном уровне на основе оценок и прогноза доз облучения населения. Чернобыльская авария является аварией именно такого типа: в выбросах из разрушенного реактора около 50% радионуклидов составляли радиоизотопы йода [НКДАР ООН, 2000].
До Чернобыльской аварии считалось, что облучение ЩЖ в детском
возрасте радиоизотопом ш1 в несколько раз (в среднем в 3 раза) менее
эффективно продуцирует раки ЩЖ в отдаленный период, чем внешнее
рентгеновское и гамма облучение [НКДАР ООН, 1988; NCRP USA, гер.80,
1985]. Эпидемиологические исследования взрослых пациентов, получавших 1311
в диагностических целях, не выявили увеличения заболеваемости раком ЩЖ в
отдаленный период [Holm L.E et al., 1980]. В связи с этим первые сообщения об
увеличении заболеваемости раком ЩЖ среди детей, проживавших на
загрязненной территории Белоруссии, Украины и России через пять лет после
аварии на ЧАЭС были восприняты с недоверием [Kazakov M.S. et al., 1994;
Demidchik E.P., et al., 1994; Tronko N.D., et al., 1994; Abelin Т., et al., 1994; Beral
V and Reeves G, 1992]. Связь повышенной заболеваемости
раком ЩЖ у населения с фактом облучением могла быть доказана только при наличии корректных оценок доз облучения ЩЖ. В этом также проявляется актуальность проблемы дозовых оценок облучения населения радиоизотопами йода вследствие аварии на ЧАЭС. Знание доз облучения ЩЖ необходимо для оценки риска отдаленных последствий облучения этого органа но .результатам
ЬЬ-.ЛИОТЕКА {
і С.Петербург / (
1 —Ч?—Ш37Г9{
эпидемиологических исследований; прогнозирования заболеваемости на последующие годы для планирования обоснованных медицинских мер по диагностике и лечению пострадавшего населения.
Таким образом, оценка доз облучения ЩЖ радиоизотопами йода чернобыльского происхождения для населения, проживающего на загрязненной территории, является чрезвычайно важной проблемой как с научной, так и с практической точки зрения.
Актуальность настоящей работы определялась государственным заказом этого исследования, сформулированным в рамках договорных работ с МЧС и Минздравом России, государственной необходимостью принятия научно обоснованных решений о мерах радиационной защиты, медицинской помощи и социальных компенсаций пострадавшему населения, исходя из оценок полученных дозовых нагрузок.
Диссертационная работа выполнена в рамках «Единой государственной программы по защите населения Российской Федерации от воздействия последствий Чернобыльской катастрофы на 1992-1995 годы и на период до 2000 года», Федеральной целевой программы по защите населения Российской Федерации от воздействия последствий чернобыльской катастрофы на период до 2000 года, «Комплексной экологической программы исследования последствий аварии на Чернобыльской АЭС», международных программ исследования последствий аварии на ЧАЭС: INTAS, INCOCOPERMCUS, ІРШСА.
Цель работы состоит в разработке методики и оценке доз излучения радиоизотопов йода в ЩЖ у жителей России, полученных вследствие аварии на Чернобыльской АЭС; в исследовании связи заболеваемости раком ЩЖ с поглощенной дозой и в оценке риска возникновения дополнительных заболеваний раком ЩЖ, вызванных облучением.
Достижение поставленной цели потребовало решения следующих задач:
создание компьютерного банка данных (БД) результатов радиационного мониторинга радионуклидов йода в мае-июне 1986 года на территориях России, загрязненных радионуклидами чернобыльских выпадений;
разработка методики оценки содержания 13,І в ЩЖ жителей по результатам измерений ЩЖ различными использованными в 1986 году приборами;
научное обоснование и разработка методики оценки дозы облучения ЩЖ для лиц, у которых были выполнены измерения содержания ш1 в ЩЖ в мае-июне 1986 г.;
научное обоснование и разработка методики реконструкции средних для населенных пунктов (НП) доз облучения ЩЖ у жителей разного возраста при отсутствии в НП прямых измерений содержания ш1 в ЩЖ жителей в мае-июне 1986 г.;
вычисление средних дозы облучения ЩЖ для жителей трех наиболее загрязненных областей России и выявление групп риска в соответствии с "Концепцией радиационной, медицинской, социальной защиты и реабилитации населения Российской Федерации, подвергшегося аварийному облучению";
оценка вклада короткоживущих изотопов йода в суммарную дозу облучения ЩЖ для жителей России;
исследование связи заболеваемости раком ЩЖ среди населения Брянской области с полученными дозами облучения ЩЖ и оценка коэффициентов риска отдаленных последствий облучения.
Объект исследования - данные радиационного мониторинга на территории России после Чернобыльской аварии, дозы облучения населения и заболеваемость населения раком ЩЖ.
Предмет исследования - закономерности формирования дозы излучения ш1 в ЩЖ человека, корреляционные связи дозы в ЩЖ с другими параметрами радиационного мониторинга, с заболеваемостью населения раком ЩЖ.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
получены новые данные о закономерностях формировании доз облучения ЩЖ у населения, проживающего на территории, загрязненной выпадениями радиоактивного йода вследствие крупной радиационной аварии;
на основе систематизации результатов мониторинга радиационной обстановки в начальный период аварии на ЧАЭС впервые разработана методика и реализована система расчета средних доз облучения ЩЖ для населения России вследствие Чернобыльской аварии;
впервые разработана методика реконструкции средней дозы облучения ЩЖ для жителей загрязненных НП России, которые не были измерены на внутреннее содержание 13ІІ в организме в мае-июне 1986 года;
впервые среди всех стран, пострадавших от аварии на Чернобыльской АЭС, создан каталог средних доз облучения ЩЖ для населения более 3500 НП, загрязненных радиоактивными выпадениями вследствие аварии на Чернобыльской АЭС, тем самым дана наиболее полная оценка радиологических последствий воздействия самого радиационно значимого фактора Чернобыльской аварии - радиоизотопов йода;
по результатам ранних спектрометрических измерений людей впервые экспериментально оценен вклад короткоживущих изотопов йода в суммарную ингаляционную дозу облучения ЩЖ смесью аварийных радионуклидов, поступивших в окружающую среду в результате аварии ядерного реактора;
на основе рассчитанных дозовых оценок продемонстрирована связь повышенной заболеваемости раком ЩЖ среди детского населения Брянской области с полученными дозами облучения ЩЖ, оценены коэффициенты риска
возникновения радиогенных раков ЩЖ для разных возрастных групп населения.
Практическая значимость. Результаты диссертационной работы явились основой для разработки методических указаний МУ 2.6.1.1000-00 по «Реконструкции дозы излучения радиоизотопов йода в щитовидной железе жителей населенных пунктов Российской Федерации, подвергшихся радиоактивному загрязнению вследствие аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году», которые были утверждены Минздравом России в качестве официальной методики для расчета доз облучения ЩЖ у населения, подвергшегося облучению вследствие аварии на ЧАЭС.
Оценки доз облучения щитовидной железы жителей Брянской, Тульской и Орловской областях Российской Федерации были использованы для выделения критических групп населения и для внесения их в Национальный радиационно-эпидемиологический регистр в соответствии с приказом МЗ СССР № 640 от 07.05.87 «О дополнительных мерах и организации работы по завершению составления Всесоюзного распределенного регистра на лиц, подвергшихся воздействию радиации в связи с аварией на Чернобыльской АЭС».
Расчеты средних доз облучения ЩЖ для НП четырех наиболее загрязненных областей России использованы при выполнении распоряжения Правительства Российской Федерации от 13 ноября 2001 г. № 1499-р по определению накопленных эффективных доз облучения за 1986-2001 годы, включая дозы облучения щитовидной железы, у жителей населенных пунктов, отнесенных к зонам радиоактивного загрязнения вследствие аварии на Чернобыльской АЭС. Во исполнение этого же распоряжения Минздравом России по результатам исследования автора изданы два справочника по средним для населенных пунктов дозам излучения ШІ в ЩЖ и по накопленным эффективным дозам для более 3500 НП в четырех наиболее загрязненных областях России.
Оценки средних доз облучения ЩЖ жителей, проживающих на радиоактивно загрязненных после аварии на ЧАЭС территориях России, являются основой для планирования медицинской помощи и мер социальной защиты пострадавшему населению в масштабах загрязненных областей и государства в целом, а также используются при проведении эпидемиологических исследований заболеваемости населения.
Результаты работы были использованы в учебном процессе в Санкт-Петербургской Государственной медицинской академии им. И.И.Мечникова, в Санкт-Петербургском институте государственной противопожарной службы МЧС России.
Ценность диссертационного исследования подтверждается тем, что материалы семи публикаций автора использованы и цитируются в докладе 2000 года Научного комитета по действию атомной радиации при ООН (НКДАР ООН).
Положения, выносимые на защиту.
-
Научное обоснование методики реконструкции средних доз излучения радиоизотопов йода в ЩЖ жителей Российской Федерации, проживавших в апреле-июне 1986 года на территориях, загрязненных радиоактивными выпадениями вследствие аварии на Чернобыльской АЭС.
-
Обобщенные оценки средних и коллективных доз облучения ЩЖ у жителей шести возрастных групп, проживавших в 1986 году в НП Брянской, Тульской и Орловской областях, загрязненных радионуклидами вследствие аварии на Чернобыльской АЭС.
-
Модель и численные оценки параметров радиационной обстановки, используемые при оценке доз облучения ЩЖ жителей радионуклидами йода вследствие аварии на ЧАЭС.
-
Оценка вкладов короткоживущих изотопов йода в суммарную ингаляционную дозу облучения ЩЖ на примере измерений эвакуированных жителей города Припяти.
-
Оценки коэффициентов риска дополнительной заболеваемости раком ЩЖ, обусловленной радиационным воздействием, среди населения наиболее загрязненных территорий РФ в результате чернобыльского облучения.
Личный вклад автора заключается в формулировке задач исследования, в получении первичных экспериментальных данных, в разработке единой методологии оценки доз облучения щитовидной железы населения.
Единолично автором разработаны: методика внутриутробного облучения щитовидной железы плода, методика оценки дозы в щитовидной железе новорожденных, питающихся материнским молоком; модель и алгоритм расчета дозы облучения щитовидной железы жителей по результатам прямых измерений содержания 131І в организме жителей; методика и оценки дозы от ингаляционного поступления короткоживущих изотопов йода в организм жителей г. Припяти, эвакуированных через 1,5 дня после аварии; автор обеспечивал методическое руководство проведением опросов жителей и руководителей хозяйств в Брянской и Тульской областях, проведен анализ заболеваемости населения раком ЩЖ с дозами облучения ЩЖ. В соавторстве с М.И.Балоновым и А.А.Братиловой проанализированы связи «измеренных» доз с параметрами окружающей среды; разработана методика реконструкции средних доз облучения щитовидной железы в населенных ігунктах, где не было прямых измерений содержания ШІ в организме жителей в 1986 году; проведены вычисления средних доз облучения щитовидной железы в загрязненных населенных пунктах шести загрязненных областей. Таким образом, основные результаты, представленные в диссертации, получены соискателем лично или в соавторстве, где вклад автора был определяющим.
Апробация работы. Основные результаты, представленные в диссертации, обсуждались на многих международных и всесоюзных конференциях, семинарах и симпозиумах (более 20), в том числе: Всесоюзный симпозиум «Ближайшие и отдаленные последствия радиационной аварии на
Чернобыльской АЭС», Москва, 1987; Seminar СЕС on Comparative Assessment of the Environmental Impact of Radionuclides Released during Three Major Nuclear Accidents: Kyshtym, Windscale, Chernobyl. Luxembourg, 1-5 Oct., 1990; International Symposium "Radiodosimetry and preventive measures in the event of a nuclear accident". Krakow, Poland, 26-28 May, 1994; International conference "The radiological consequences of the Chernobyl Accident", Minsk, Belarus, 18-22 March, 1996; 9th International Congress of the IRPA, Vienna, Austria, April 14-19, 1996; One Decade after Chernobyl: Summing up the consequences of the accident, Vienna, Austria, 1996; International Seminar "Radiation and Thyroid Cancer". Cambridge, England, 20-23 July 1998; Международная конференция "Радиоактивность при ядерных взрывах и авариях". Москва, 2000; и ряд других научных собраний. По материалам научных конференций и форумов опубликованы тезисы или доклады.
Публикации по теме диссертации. Основное содержание диссертации отражено в 49 опубликованных работах, среди которых 1 монография, 2 справочника, 6 статей в отечественных журналах, 11 статей в реферируемых иностранных журналах, 16 статей в книгах и трудах отечественных и иностранных изданий, 14 тезисов докладов на конференциях.
Структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и выводов, списка использованной литературы и приложений. Диссертация изложена на 328 страницах машинописного текста и содержит 56 таблиц и 33 иллюстраций. Список использованных источников включает 226 наименований, в том числе 135 зарубежных.
