Введение к работе
Актуальность темы. Плутоний-239 является нуклидом, широко используемым в военных целях. Возможность использования в ядерных зарядах сделала этот нуклид одним из немногих искусственно произведенных в количествах, исчисляемых сотнями тонн.
В связи с тем, что производство, а тем более переработка уже существующего 239Ри, по-видимому, будут продолжаться, персонал производств, обеспечивающих эти технологии, будет продолжать контактировать с соединениями нуклида. Поэтому необходимо иметь возможность характеризовать и прогнозировать риск, связанный с работой в контакте с соединениями 2 Ри.
Принятые в настоящее время стандарты радиационной безопасности основаны на коэффициентах радиационного риска, полученных при эпидемиологических исследованиях нескольких когорт лиц, подвергавшихся радиационному воздействию /Публикация 60 МКРЗ, 1991; НРБ-99; UNSCEAR 1994; UNSCEAR 2000/. Наиболее значимой из них является когорта лиц, облученных при атомной бомбардировке в Японии /Shigematsu, et al.,1995; Pierce et al., 1996; Preston et al., 2003/. Однократное воздействие внешнего гамма-нейтронного излучения с высокой мощностью дозы, широкий диапазон доз радиационного воздействия, а также наличие среди облученных лиц всех возрастных групп, сделали возможным получение достаточно надежных оценок радиогенного риска при внешнем облучении всего тела /Публикация 60 МКРЗ, 1991/.
Однако в практике радиационной защиты, как правило, требуется оценка риска действия ионизирующих излучений, которые отличаются от имевших место при атомной бомбардировке по мощности дозы, равномерности облучения тела, а также виду излучения. При этом, используя коэффициенты дозового преобразования, оценивается величина эффективной дозы, пропорциональная дозе облучения органа и вероятности возникновения эффектов облучения (в том числе - канцерогенных) в этом органе.
Ситуация еще более усложняется при необходимости оценки риска, связанного с облучением организма инкорпорированными нуклидами, избирательно накапливающимися в одном или нескольких органах, а в пределах органа - обладающих выраженной неравномерностью микрораспределения. Именно это имеет место при инкорпорации плутония. Неоднократно показано, что облучение легких инкорпорированным 239Ри при накоплении доз, близких к принятым в качестве предельно допустимых, может быть небезопасным /Кошурникова Н.А., 1978; Будущев Э.Б., 1992; Koshurnikova N.A., et al., 1998/. Данные оценки, однако, были сделаны при проведении эпидемиологического анализа смертности среди лиц, подвергшихся наиболее высоким уровням действия нуклида, в то время как лица, работающие в условиях современного про-
239т-»
изводства, имеют существенно меньшие уровни поступления Ри.
В настоящее время нет никаких сомнений в том, что большинство злокачественных новообразований у человека связаны с действием внешних факторов. Особенно демонстративны в этом отношении злокачественные опухоли легких, до 98% которых связаны с курением /Doll et al., 1994/. Учитывая, что рак легкого относится к числу наиболее опасных отдаленных последствий ин-
239т-»
галяционного поступления Ри, адекватная оценка и прогноз риска этого злокачественного новообразования требует учета вклада курения. Вместе с тем, коэффициенты риска рака легкого, полученные с учетом действия нерадиационных факторов /Токарская З.Б. и соавт., 1994; Токарская З.Б. и соавт., 1997/, неоднозначны и требуют уточнения.
Исходя из этого, целью работы является оценка канцерогенного риска при ингаляционном поступлении промышленных соединений плутония-239 для определения надежности и научной обоснованности существующих пределов профессионального облучения инкорпорированным плутонием. В задачи работы входит:
1. Создание когорт для исследования, используя регистр персонала основных производств ПО «Маяк», существующий и поддерживаемый в
лаборатории эпидемиологии ЮУрИБФ. Выбор методов эпидемиологической оценки канцерогенного риска.
-
Эпидемиологический анализ смертности от рака легкого в сформированных когортах с учетом действия радиационных (а-излучение плу-тония-239 и внешнее у-излучение) и нерадиационных (возраст, пол, курение) факторов. Оценка дозовой зависимости смертности от рака легкого.
-
Эпидемиологический анализ смертности от злокачественных новообразований органов вторичного депонирования плутония (печень и скелет). Оценка дозовой зависимости смертности от злокачественных новообразований органов вторичного депонирования плутония и риска смерти от этих опухолей при дозах, принятых в настоящее время в качестве допустимых.
-
Оценка надежности норм радиационной безопасности (НРБ-99) в условиях современного плутониевого производства.
Научная новизна:
Впервые коэффициенты канцерогенного риска, обусловленного ингаляционным поступлением промышленных соединении Ри, получены в эпидемиологическом исследовании с использованием современных методов анализа радиогенного риска, как научной основы норм радиационной безопасности.
Впервые в когортном исследовании риск радиогенного рака легкого, вызванный сочетанным действием внешнего гамма- и внутреннего альфа-облучения от инкорпорированного плутония-239, оценен с учетом вклада курения, а также времени, прошедшего после облучения.
Исследована дозовая зависимость риска смерти от злокачественных новообразований основных органов вторичного депонирования Ри (печень, скелет).
Показано, что для оценки канцерогенного риска сравнение с данными национальной статистики является недостаточно корректным и наиболее адекватным является использование внутреннего контроля. Практическая значимость: Полученные в представленном исследовании результаты свидетельствуют о необходимости совершенствования радиационной защиты персонала, контактирующего с соединениями плутония. Представленные коэффициенты канцерогенного риска, связанного с ингаляционным поступлением промышленных соединений плутония, могут быть использованы в качестве основы для совершенствования норм радиационной безопасности.
Полученные результаты использованы в рекомендациях о совершенствовании норм радиационной безопасности персонала плутониевых производств, подготовленных для Российской Национальной Комиссии по Радиологической Защите (РНКРЗ).
Положения, выносимые на защиту:
-
Инкорпорация плутония-239 при ингаляционном поступлении его соединений приводит к дозозависимому увеличению смертности от злокачественных новообразований органов основного депонирования нуклида: легких, печени и скелета.
-
Современные стандарты радиационной защиты не обеспечивают безопасность персонала при облучении инкорпорированным плутонием в отношении увеличения смертности от рака легкого.
-
Анализ смертности от рака легкого требует учета вклада курения. В исследованной субкогорте большая часть случаев рака легкого связана с курением, второе ранговое место принадлежит а-облучению инкорпорированным плутонием, третье - действию внешнего у-излучения.
-
Работники ядерных производств, контактировавшие с плутонием, представляют собой группу повышенного риска и подлежат пожизненному диспансерному наблюдению.
-
Существующая система контроля поступления плутония в организм недостаточна. Обеспечение радиационной безопасности персонала требует контроля содержания плутония в организме лиц, работающих с этим нуклидом, путем проведения сплошного обследования персонала или (в крайнем случае) проведения обследования репрезентативных групп, выбранных случайным образом.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных конференциях, в том числе: "Radiation protection for our national priorities" (Spokane, USA, 2000), Radiation cancer analysis and low dose risk assessment (Ede, Netherlands, 2002), 18th UICC Inter-naltional Cancer Congress, (Oslo, Norway, 2002), «Гигиенические, дозиметрические и медико-биологические аспекты отдаленных эффектов хронического облучения» (ЮУрИБФ, 2003), на заседаниях секции 5 НТС.
Публикации. Полученные результаты представлены в докладах на 5 научно-практических конференциях, изложены в 20 опубликованных работах.
Структура и объем диссертации: Диссертация изложена на 239 стр. машинописного текста, включает 20 рисунков, 79 таблиц. Диссертация состоит из Введения, 3 глав и Выводов. Список цитируемой литературы включает 63 отечественных и 164 иностранных источника.
