Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Инструментальная верификация расчетных методов оценки индивидуальных накопленных доз внутреннего облучения всего тела у населения территорий, загрязненных радионуклидами вследствие аварии на ЧАЭС

ВАК РФ 03.01.01, Радиобиология

Автореферат диссертации по теме "Инструментальная верификация расчетных методов оценки индивидуальных накопленных доз внутреннего облучения всего тела у населения территорий, загрязненных радионуклидами вследствие аварии на ЧАЭС"

005006220

На правах рукописи

КАЛАШНИКОВА Елена Евгеньевна

ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ ВЕРИФИКАЦИЯ РАСЧЕТНЫХ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ НАКОПЛЕННЫХ ДОЗ ВНУТРЕННЕГО ОБЛУЧЕНИЯ ВСЕГО ТЕЛА У НАСЕЛЕНИЯ ТЕРРИТОРИЙ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ РАДИОНУКЛИДАМИ ВСЛЕДСТВИЕ АВАРИИ НАЧАЭС

03.01.01 - Радиобиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 5 ЛЕИ 2011

Обнинск - 2011

005006220

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении «Медицинский радиологический научный центр» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Научный руководитель: доктор биологических наук

СТЕПАНЕНКО Валерий Федорович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

СЫНЗЫНЫС Борис Иванович, доктор биологических наук НУГИС Владимир Юрьевич.

Ведущая организация: ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии» Российской академии сельскохозяйственных наук.

Защита состоится 24 января 2012 года в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д 208.132.01 при Федеральном государственном бюджетном учреждении «Медицинский радиологический научный центр» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации по адресу: 249036, г. Обнинск Калужской области, ул. Королева, 4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБУ «Медицинский радиологический научный центр» Минздравсоцразвития России.

Автореферат разослан « ^ » 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

ш/?

Палыга Г.Ф.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Достоверные оценки доз облучения населения, в том числе и доз внутреннего облучения всего тела, обусловленные поступлением в организм радиоизотопов цезия, необходимы для поддержки принятия решений медицинского и социально-экономического характера на загрязненных радионуклидами территориях, а также для дозиметрической поддержки эпидемиологических исследований.

После аварии на ЧАЭС были проведены многочисленные спорадические измерения активности |37Сз в организме жителей, проживающих на загрязненных радионуклидами территориях, но эти данные не могли послужить основой для непосредственной дозиметрической поддержки радиационно-эпидемиологических исследований, поскольку принципиально важным требованием радиационной эпидемиологии является применение одного и того же метода оценки доз облучения для всех лиц, включенных в исследование. Между тем измерения активности '"Сб в организме жителей загрязненных территорий были проведены далеко не для всех лиц, включенных в радиационно-эпидемиологические исследования. Следовательно, единственным единообразным методом оценки индивидуальных доз внутреннего облучения является расчетный метод с применением радиоэкологических моделей и индивидуальных опросников. Однако такой подход требует, в свою очередь, инструментальной верификации, поскольку расчетным методам присущи ряд упрощений и допущений. В этой ситуации становится очевидной актуальность и необходимость верификации расчетных методов дозиметрии путем сравнения результатов расчетов с оценками доз, основанными на имеющихся результатах измерений активности '"Се во всем теле. Для такой верификации могут быть применены данные первичных инструментальных измерений активности |37Сз во всем теле, полученные в ходе многолетних исследований в рамках ряда национальных и международных программ. Эти данные целенаправленно накапливались в Лаборатории медико-экологической дозиметрии и радиационной безопасности ФГБУ МРНЦ Минздравсоцравития России (МЭДиРБ МРНЦ) в ходе массовых измерений активности '"Се в организме населения загрязненных территорий Брянской области с использованием мобильных и стационарных спектрометров излучения человека (СИЧ). Поскольку речь идет об индивидуальных дозах облучения, то принципиально важным является сравнение величин расчетных и основанных на СИЧ измерениях доз внутреннего облучения всего тела для одних и тех же лиц.

Актуальность инструментальной верификации расчетного метода ретроспективной оценки индивидуальных доз внутреннего облучения всего тела обусловлена необходимостью уверенного применения этого метода с целью дозиметрической поддержки радиационно-эпидемиологических исследований, а

также для поддержки принятия решений медицинского и социально-экономического характера на загрязненных радионуклидами территориях.

Цель исследования.

Применение результатов СИЧ измерений активности '"Се для инструментальной верификации расчетного метода оценки индивидуальных доз внутреннего облучения всего тела у населения радиоактивно загрязненных территорий на примере Брянской области, основанного на использовании радиоэкологической модели и первичной информации, содержащейся в индивидуальных дозиметрических опросниках.

Задачи исследования:

1. Анализ и систематизация имеющейся в базах данных (БД) лаборатории МЭДиРБ МРНЦ информации, относящейся к результатам измерений на СИЧ активности 137Сз в организме; разработка референтной БД по результатам наиболее достоверных и полнокомплектных записей в исходных документах;

2. Оценка индивидуальных накопленных доз внутреннего облучения по данным измерений 137Сз на СИЧ для лиц, включенных в референтную БД;

3. Расчет индивидуальных накопленных доз внутреннего облучения и их погрешностей с применением радиоэкологической модели и БД индивидуальных дозиметрических опросников;

4. Поиск совпадающих лиц в двух БД и применение инструментально полученной информации (результаты измерений на СИЧ активности |37Сз во всем теле) для верификации расчетных величин индивидуальных доз внутреннего облучения всего тела.

Научная новизна:

1. Новыми являются результаты верификации расчетных величин индивидуальных доз облучения всего тела в различные годы после аварии на ЧАЭС. Установлена хорошая корреляция (Я>0,717 при р<0,05) между расчетными и инструментально поддержанными оценками индивидуальных доз внутреннего облучения всего тела в различные сроки после аварии (от первого года до 15 лет), что позволяет с уверенностью применять расчетный метод для дозиметрической поддержки радиационно-эпидемиологических исследований.

2. По результатам оценок индивидуальных доз на основе СИЧ измерений П7Сз, так же, как и по результатам расчетов индивидуальных доз, получены новые данные, показывающие, что даже в предположении равномерного загрязнения местности, установлен существенно неравномерный характер статистических распределений индивидуальных доз жителей загрязненных территорий Брянской области, что показывает большое влияние на величины индивидуальных доз поведенческих факторов обследуемых лиц даже в отдаленные сроки после аварии (до 15 лет). Это указывает на необходимость долголетнего адресного выявления лиц с повышенными индивидуальными дозами облучения.

3. Впервые создана референтная база данных, содержащая наиболее достоверные первичные результаты измерений активности '"Сэ в организме лиц, проживающих на радиоактивно загрязненных территориях Брянской области; эта база данных позволила провести успешную верификацию расчетного метода ретроспективной оценки индивидуальных доз внутреннего облучения жителей радиоактивно загрязненных территорий Брянской области.

Практическая значимость.

1. Созданная референтная база данных, содержащая информацию о результатах наиболее достоверных измерений радиоизотопов цезия на СИЧ в организме жителей загрязненных территорий Брянской области (информация для 34834 лиц, проживающих в 258 населенных пунктах 24 загрязненных радионуклидами районов), является базисным массивом экспериментальной информации, используемой для оценки степени достоверности расчетных методик ретроспективной оценки индивидуальных доз внутреннего облучения всего тела жителей загрязненных территорий Брянской области, необходимых для обоснования принятия решений по социально-экономическим и медицинским мероприятиям на загрязненных радионуклидами территориях.

2. Полученные данные используются для дозиметрического обеспечения радиационно-эпидемиологических исследований, проводимых в Брянской области по технологии "случай-контроль".

3. Результаты исследования дают методическую основу для дозиметрической поддержки принятия решений в случаях потенциально возможных крупномасштабных радиационных аварий.

4. Полученные результаты внедрены в виде баз данных для использования в ФГБУ МРНЦ Минздравсоцразвития России, Брянском клинико-диагностическом центре.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Установлена хорошая корреляция (Я>0,71 при р<0,01) между расчетными и инструментально поддержанными оценками индивидуальных доз внутреннего облучения всего тела в различные сроки после аварии (от первого до 15 года), что позволяет с уверенностью применять расчетный метод для дозиметрической поддержки радиационно-эпидемиологических исследований.

2. Оценки индивидуальных доз, основанные как на результатах СИЧ измерений активности '"Сэ в организме, так и на применении радиоэкологической модели и индивидуальных опросников, показывают, что даже в предположении равномерного загрязнения местности имеет место существенно неравномерный характер статистических распределений индивидуальных доз внутреннего облучения всего тела жителей радиоактивно загрязненных территорий Брянской области даже в отдаленные сроки после аварии. Это указывает на необходимость долголетнего адресного выявления лиц с повышенными индивидуальными дозами.

3. Разработана референтная база данных, содержащая наиболее достоверные первичные результаты измерений активности 137Сз в организме лиц, проживающих на радиоактивно загрязненных территориях Брянской области (информация для 34834 лиц, проживающих в 24 радиоактивно загрязненных районах); эта база данных успешно применена для верификации расчетных методик ретроспективной оценки индивидуальных доз внутреннего облучения всего тела.

Апробация работы.

Материалы диссертации доложены и обсуждены на:

- Всероссийской научной конференции с международным участием «Актуальные проблемы современной науки и образования». - Уфа: РИЦ БашГУ, 2010 г.;

- III Всероссийской научно-практической конференции «Естественные науки и современность: проблемы и перспективы исследований», Москва, 2010 г.

Апробация диссертации состоялась 26 октября 2011 г. на научной конференции экспериментального радиологического сектора Федерального государственного бюджетного учреждения «Медицинский радиологический научный центр» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации, протокол № 261.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 научных публикаций, в том числе 3 статьи в научных журналах, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 132 страницах компьютерного текста, содержит 10 таблиц и 25 рисунков. Она состоит из введения, обзора литературы, результатов собственных исследований, заключения, выводов и приложения. Список цитированной литературы содержит 106 источников, в том числе 68 ссылок на работы отечественных авторов.

Личный вклад автора. Автор непосредственно принимала участие в экспедициях по сбору первичного материала (опросники), обрабатывала, анализировала первичные базы данных, содержащие материалы об измерениях, переносила данные в электронный вариант опросников, рассчитывала индивидуальные накопленные дозы внутреннего облучения всего тела. Автором была создана программа, с помощью которой решены задачи поиска и идентификации ошибочных записей в исходных базах данных.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Массовые измерения активности 137Св и |34Сз в организме жителей Брянской области проводились, начиная с мая 1986 года, с использованием мониторов и спектрометров излучения человека силами специалистов брянских санэпидстанций и органов здравоохранения, при участии специалистов МРНЦ и других ведущих НИИ страны, а также в рамках Российско-Германской

измерительной программы (1991 год). В Брянской области применялась следующая аппаратура:первоначапьно использовали спектрометр Robotron RFT-20046 (детектор Nal(Tl) 40x40 мм, с 1990 г. - 63x63мм), затем (с 1990 г.) -СИЧ с теневой защитой Института биофизики МЗ СССР и передвижная дозиметрическая лаборатория МРНЦ РАМН с четырьмя установками СИЧ на борту. В период с 1988 по 1991 гг. измерения проводились в меньшем объеме (по сравнению с 1986-1987 гг.). В начале 90-х годов и в последующие годы в ряде Центральных районных больниц Брянской области были установлены спектрометры всего тела типа "кресло со свинцовой защитой" (детектор Nal(Tl) 63x63мм со свинцовой защитой).

Передвижная дозиметрическая лаборатория МРНЦ РАМН имела установки СИЧ на борту типа "кресло с защитой" с использованием сцинтилляционных Nal(Tl) детекторов 76,2x76,2 мм со свинцовыми коллиматорами, имеющими широкую конусную апертуру (система "Джемини", Франция, с многоканальным анализатором фирмы CANBERRA, Франция).

Калибровка оборудования проводилась следующим образом:

- В 1986 году калибровка проводилась добровольцами-"фантомоносителями" с массой тела от 48 до 86 кг, одноразово принявших per os метрологически аттестованную "чернобыльскую смесь" 137Cs и l34Cs (шесть добровольцев в Брянской области и один доброволец - в Калужской области). В соответствии с приказом МЗ СССР все используемые на этом этапе методики (включая калибровку с добровольцами "фантомоносителями") были утверждены специальной комиссией МЗ СССР и право их использования было подтверждено соответствующими актами комиссии.

- В начале 90-х годов все установки СИЧ в Брянской области силами лаборатории МЭДиРБ МРНЦ прошли калибровку с помощью сертифицированного возрастозависимового ткане-эквивалентного антропоморфного фантома, имитирующего внутреннее облучение стандартными распределенными по объему фантома источниками 137Cs. При этом калибровка как стационарных СИЧ, так и передвижной СИЧ лаборатории ("Джемини-Мастер 1500"), проводилась непосредственно в каждом из мест проведения измерений с тем, чтобы учесть дополнительное влияние повышенного радиационного фона в месте измерения. Лаборатория медико-экологической дозиметрии и радиационной безопасности МРНЦ, ответственная за проведение калибровки, прошла сертификацию всех измерительных методик и была аккредитована как измерительная лаборатория при Госстандарте России.

Как отмечено в материалах международного семинара, состоявшегося в 2006 году в г. Москве, за период с 1986 г. по 2005 г. в Брянской области были проведены сотни тысяч измерений активности 137Cs в организме жителей радиоактивно загрязненных территорий. Практически все результаты этих

измерений включены в базы дозиметрических данных ФГБУ МРНЦ Минздравсоцразвития России.

Однако в силу чрезвычайно большого разнообразия методик и средств измерений, а также из-за того, что далеко не все 100% средств измерений прошли процедуру калибровки, в основу настоящего исследования были включены только те данные, которые были получены на калиброванных установках.

В исходных БД лаборатории МЭДиРБ МРНЦ содержится 99004 результатов измерений активности I37Cs в организме жителей загрязненных районов Брянской и Калужской областей, полученных с помощью измерительных средств, прошедших процедуры калибровки. Исходная БД по Брянской области была использована в настоящей работе для анализа результатов измерений, проведенных в этой области.

Данные измерений регистрировались в журналах, содержащих наряду с указанием типа и номера прибора и значений калибровочных коэффициентов, следующие записи по каждому обследованному: фамилия, имя и отчество (или инициалы); пол; возраст или дата рождения; профессия; адрес места жительства; масса тела; геометрия измерения (позиция обследуемого относительно детектора); первичные показания приборов с указанием фоновых значений; дата измерения; место измерения; измеренная активность l37Cs во всем теле обследуемого лица.

Все результаты вносились в компьютерную базу данных. Эта информация была использована для оценок индивидуальных эффективных доз внутреннего облучения всего тела на основе СИЧ измерений.

Оценки годовых индивидуальных доз внутреннего облучения всего тела на основе результатов измерения активности 1 7Cs в организме проводились с использованием рекомендаций, представленных в Методических Указаниях МЗ РФ (МУ 2.6.1.579-96 МЗ РФ), с помощью программы, учитывающей результаты измерений активности l37Cs, массу тела и возраст обследуемого, дату измерения, длительность и кратность нахождения на радиоактивно загрязненной территории.

Для выявления идентичных записей в базах данных Microsoft Excel была написана программа на Visual Basic for Application.

Базовая программа для расчета индивидуальных накопленных доз внутреннего облучения всего тела на основании радиоэкологической модели населения была разработана в соответствии с МУ МЗ РФ (МУ 2.6.1.579-96 МЗ РФ).

Для индивидуализации доз внутреннего облучения всего тела использовалась информация, полученная с помощью индивидуальных дозиметрических опросников населения. Эти опросники были разработаны в лаборатории МЭДиРБ МРНЦ на основе рекомендаций международной группы экспертов ВОЗ (Dose reconstruction / Project Protocol IPHECA, WHO, 1996).

Погрешности, расчетов величин индивидуальных доз, на основе результатов индивидуальных опросов населения и радиоэкологической модели, определяли методом стохастического моделирования - варьирования величин исходных данных и параметров в соответствии с их статистическими распределениями. Для стохастического варьирования значений исходных величин и параметров использовали стандартную программу "Crystal Ball". Для каждого обследуемого проводили по 1 ООО таких расчетов. Программы расчета индивидуальных доз внутреннего облучения доз были реализованы в Microsoft Excel. Статистический анализ данных проводили с использованием программы "Statistica".

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Как было отмечено выше, исходным материалом для оценки накопленных доз внутреннего облучения на основе инструментальных измерений активности 37Cs послужили БД лаборатории МЭДиРБ МРНЦ, в которых были собраны результаты измерений активности ,37Cs во всем теле лиц, проживающих в различных районах Брянской области. Первичный материал, собранный в ходе дозиметрического мониторинга, записывался в рабочие журналы, затем создавались соответствующие компьютерные БД, в которые операторы заносили информацию. На всех этапах сбора, хранения и работы с информацией могли появиться ошибки и опечатки различного характера, могла произойти утеря некоторых данных. После удаления в рамках настоящей работы ошибочных записей, данных, в которых отсутствует информация об измерении активности Cs во всем теле или даты измерения, была создана референтная БД с измерениями активности 137Cs в организме человека, которая содержит 34834 записей.

В рамках международных исследовательских программ по изучению медицинских и радиологических последствий Чернобыльской аварии у населения, проживающего в загрязненных районах Брянской области, были разработаны дозиметрические опросники, которые включают демографическую и дозиметрическую информацию, собранную в период с 1998 по 2010 г.г. Количество обследованных человек, принимавших участие в опросе - 1456. При сравнении БД, созданной на основе опросников (1998-2010 гг.) и референтной БД, содержащей информацию о результатах СИЧ измерений l37Cs во всем теле (1986 - 2001 гг.) было найдено 99 человек, имеющие как данные об измерениях содержания Cs во всем теле, так и индивидуальные опросники. Именно эта группа лиц была положена в основу сравнений между величинами индивидуальных доз внутреннего облучения всего тела, определенными на основе измеренной активности l37Cs в организме, и индивидуальными дозами, рассчитанными с использованием радиоэкологической модели и информации, содержащейся в опросниках. Следует подчеркнуть, что сравнивались между собой величины индивидуальных доз у одних и тех же лиц, но определенные различными методами - на основе измерений активности l37Cs и исключительно

расчетным способом, т.е. с применением радиоэкологической модели и индивидуальных опросников.

На рисунке 1 приведены графики распределения индивидуальных годовых доз внутреннего облучения всего тела для первого, второго годов, для периода с шестого по девятый годы, а также для тринадцатого и пятнадцатого годов после аварии, соответственно, нормированных на единицу плотности загрязнения почвы 137Св в пункте проживания.

Индивидуальные годовые дозы внутреннего облучения всего тела лиц, у которых имелись индивидуальные дозиметрические опросники, рассчитывали с помощью радиоэкологической модели (МУ 2.6.1.579-96 МЗ РФ) с учетом информации, содержащейся в индивидуальных опросниках.

Сама по себе модель МУ 2.6.1.579-96 позволяет рассчитывать величины средних накопленных и годовых доз для групп лиц данного возраста, проживающих в определенном населенном пункте. Индивидуализация средних доз проводилась с использованием индивидуальных дозиметрических опросников. Использована радиоэкологическая информация, содержащаяся в радиоэкологической БД лаборатории МЭДиРБ МРНЦ и в МУ 2.6.1.579-96 МЗ РФ, а также опубликованные данные НПО «Тайфун».

Радиоэкологическая БД содержит информацию о плотности загрязнения почвы 137Сз населенных пунктов и районов и их погрешностей; отношение активности различных радионуклидов, выпавших с радиоактивными осадками, к активности '"Сэ; коэффициенты перехода активности из почвы в различные продукты питания и их динамика в различных регионах области; даты прихода и ухода радиоактивного облака для населенного пункта.

На рисунке 2 представлены основные результаты расчетов индивидуальных доз внутреннего облучения всего тела обследованных лиц с применением радиоэкологической модели и индивидуальных опросников. Расчеты были проведены для обследуемых, у которых имелись как результаты измерений активности 137Сз, так и индивидуальные опросники - т.е. для тех лиц, у которых параллельно были проведены оценки годовых доз внутреннего облучения всего тела на основе измеренных активностей 137Сз.

Верификация индивидуальных доз внутреннего облучения всего тела, полученных с применением радиоэкологической модели и индивидуальных опросников, проведена с использованием индивидуальных доз, оцененных на основе инструментальных измерений активности 137Св во всем теле. Сравнение индивидуальных доз проведено для лиц, у которых имелись как данные об активности |37Сб во всем теле, так и информация, полученная с помощью дозиметрических опросников. В данной части работы верификация индивидуальных расчетных доз проведена для абсолютных дозовых величин, т.е. не нормированных на плотность радиоактивного загрязнения почвы.

0.001 0.004 0.007 0.010 0.013 0.016

ог

рис. 16

0.0002 0.0008 0.0014 0.0020 0.0026 О!

рис. I г

По оси абсцисс: 01 -индивидуальная годовая доза внутреннего облучения всего тела, оцененная на основе измерений активности 137С5, нормированная на плотность загрязнения почвы '"Сэ, мЗв/(кБк/м2). По оси ординат: количество обследованных людей

Рис.1. Статистическое распределение индивидуальных годовых доз внутреннего облучения всего тела обследованных лиц. Проведена нормировка на плотность ^загрязнения почвы '"Се в пункте проживания (а - 1 рис.1д год после аварии, б -2 год после аварии,

6-9 годы после аварии, г - 13 год после аварии, д - 15 год после аварии)

0.0007 01

й 7

л

х

3 е

со

I»

4

о . «о 4

о

И з V

12

ч

£ 1

0« 0.000

о

0.0000

0.007 й!

рис. 26

1

>- 2

о '

5 1

0.003

01

рис. 2в

о1-0.0001

а

)04 0.0007 0.0010 0.0013 01

рис. 2г

По оси абсцисс: 01 - Индивидуальная годовая доза внутреннего облучения всего тела, рассчитанная с использованием радиоэкологической модели и индивидуальных опросников, нормированная на плотность загрязнения почвы в пункте проживания '"Се, мЗв/(кБк/м2). По оси ординат: количество обследованных лиц

Рис.2.Статистическое распределение индивидуальных годовых доз внутреннего облучения всего тела, рассчитанных с использованием рис.2 д радиоэкологической модели и

индивидуальных опросников. Проведена нормировка на плотность загрязнения почвы Сэ (а -1 год после аварии, б -2 год после аварии, в - 6-9 годы после аварии, г -13 год после аварии, д - 15 год после аварии)

ЖЯ

0.0006

На рисунке 3 показана зависимость между величинами индивидуальных годовых доз^внутреннего облучения, основанных на результатах измерений активности Сб во всем теле от расчетных величин индивидуальных доз, полученных с помощью радиоэкологической модели и индивидуальных опросников.

На рис. За представлена зависимость между индивидуальными дозами внутреннего облучения всего тела, оцененными на основе измерений активности Се во всем теле и индивидуальными годовыми дозами внутреннего облучения всего тела, рассчитанными по радиоэкологической модели с применением индивидуальных опросников для 1 года после аварии коэффициент линейной корреляции равен 0,98 при р<0,01. На рис. 36 изображен график для 2 года после аварии, коэффициент линейной корреляции равен 0,717 при р<0,05. На рис. Зв -для 6-9 годов после аварии, коэффициент линейной корреляции равен 0,93 при р<0,01. На рис. Зг - 13 год после аварии, коэффициент линейной корреляции равен 0,94 при р<0,01. На рис. Зд -15 год после аварии, коэффициент линейной корреляции равен 0,94 при р<0,01. На рис. Зе - общий график для всех годов после аварии, коэффициент линейной корреляции равен 0,71 при р<0,01.

На рисунке 4 в сравнительном плане показаны статистические распределения индивидуальных накопленных доз внутреннего облучения всего тела у жителей загрязненных радионуклидами территорий Брянской области, определенные на основе всей содержащейся в разработанной референтной БД информации о результатах измерений активности ,37Сз в организме, и рассчитанные с помощью радиоэкологической модели и базы данных индивидуальных дозиметрических опросников. Здесь необходимо подчеркнуть, что в отличие от приведенных выше данных, сравнительная картина распределений на этом рисунке приведена не только для найденных совпадающих лиц в двух БД, но и для всего массива информации в референтной базе данных (34 834 человек) и всего массива информации в БД индивидуальных опросников (1456 человек). Важным выводом из представленных данных является то, что, как и на примере статистических распределений индивидуальных доз для найденных совпадающих лиц в двух БД, так и для всего массива индивидуальной дозиметрической информации (34 834 человек с измерениями '"Се во всем теле и 1456 человек с индивидуальными дозиметрическими опросниками) подтверждается факт существенно неравномерного распределения индивидуальных доз внутреннего облучения всего тела с наличием "хвоста" в области индивидуальных доз, многократно превышающих средние и медианные величины доз.

рис. За

рис. Зв

рис. Зг

рис. Зд

рис. Зе

По оси абсцисс: - индивидуальная годовая доза внутреннего облучения, рассчитанная с

использованием радиоэкологической модели и индивидуальными опросниками, мЗв; По оси ординат: 02 - индивидуальная годовая доза внутреннего облучения, оцененная на

основе измерений активности '"Сэ во всем теле, мЗв Рис. 3. Зависимость между индивидуальными годовыми дозами внутреннего облучения всего тела, оцененными на основе измерений активности Сб во всем теле и индивидуальными годовыми дозами внутреннего облучения всего

тела, рассчитанными по радиоэкологической модели с применением индивидуальных опросников. Пунктиром указан 95 % доверительный интервал.

По оси абсцисс 01:

Индивидуальные накопленные дозы внутреннего облучения по данным измерений '"Се для всех лиц, включенных в референтную БД (общее число лиц - 34834), мЗв. Индивидуальные накопленные дозы внутреннего облучения, рассчитанные на основе радиоэкологической модели и данных опросников (общее число обследованных - 1456 человек), мЗв. По оси ординат п,%:

Процент от общего количества лиц в разработанной референтной БД с измерениями

данные индивидуальных

активности "Сб (общее число лиц - 34834 человек).

Щ Процент от общего количества обследованных, имеющих опросников (общее число лиц - 1456 человек). Рис. 4. Статистические распределения индивидуальных накопленных доз внутреннего облучения всего тела у жителей загрязненных радионуклидами территорий Брянской области, определенные на основе всей содержащейся в разработанной референтной БД информации о результатах измерений активности '"Сэ в организме (34 834 человек), и рассчитанные с помощью радиоэкологической модели и БД индивидуальных дозиметрических опросников (1456 человек). Период накопления дозы: 1986-2001 гг.

Таким образом, успешно осуществлена верификация расчетных оценок индивидуальных доз внутреннего облучения всего тела, полученных с помощью радиоэкологической модели и индивидуальных опросников, путем сравнения этих оценок с величинами индивидуальных доз, определенными на основе результатов измерений активности ,37Св в организме жителей загрязненных территорий Брянской области. Показано, что применяемый подход (использование радиоэкологической модели и индивидуальных опросников) вполне пригоден для проведения реконструкции доз внутреннего облучения всего тела радиоизотопами цезия, что является важным обстоятельством для использования этой модели с целью дозиметрической поддержки радиационно-эпидемиологических исследований.

выводы

1. Установлена хорошая корреляция (Я>0,71при р<0,005) между величинами индивидуальных доз, основанными на СИЧ измерениях и расчетными индивидуальными дозами внутреннего облучения всего тела в различные сроки после аварии (от первого года до 15 лет после аварии).

2. Проведенная инструментальная верификация расчетного метода ретроспективной оценки индивидуальных доз внутреннего облучения всего тела позволяет с уверенностью применять этот метод для дозиметрической поддержки радиационно-эпидемиологических исследований.

. 3. Оценки индивидуальных годовых доз внутреннего облучения всего тела, основанные как на результатах СИЧ измерений, так и полученные расчетным методом, показывают, что даже в предположении равномерного загрязнения местности имеет место существенно неравномерный характер статистических распределений индивидуальных доз жителей загрязненных территорий Брянской области даже в отдаленные сроки после аварии (до 15 лет). Это указывает на необходимость долголетнего адресного выявления лиц с повышенными индивидуальными дозами.

4. Создана референтная база данных, содержащая наиболее достоверные первичные результаты измерений активности |37Св в организме лиц, проживающих на радиоактивно загрязненных территориях Брянской области; эта база данных успешно применена для верификации расчетных методик ретроспективной оценки индивидуальных доз внутреннего облучения всего тела.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Степаненко В.Ф., Орлов М.Ю., Скворцов В.Г., Иванников А.И., Колыженков Т.В., Петин Д.В., Крюкова И.Г., Калашникова Е.Е, Кадиев А.Ю., Цыб А.Ф. Индивидуальная ретроспективная дозиметрия на территориях с радиоактивным загрязнением вследствие аварии на ЧАЭС: инструментальные и расчетные методы // Научное обеспечение программы совместной деятельности по преодолению последствий Чернобыльской катастрофы в рамках Союзного государства на 2002-2205 годы. - Минск: Госкомчернобыль, 2004. - С. 21-25.

2. Степаненко В.Ф., Яськова Е.К., Матвеенко Е.Г. Крюкова И.Г., Московко Л.И., Петин Д.В., Кадиев А.Ю., Калашникова Е.Е., Боровикова М.П., Цыб А.Ф. Дозы внутреннего облучения всего тела у жителей наиболее загрязненных районов Калужской области по данным многолетнего мониторинга // Наследие Чернобыля - 20 лет спустя. - Калуга; Обнинск, 2006. - С. 32-37.

3. Степаненко В.Ф., Яськова Е.К., Орлов М.Ю., Петин Д.В., Крюкова И.Г, Кадиев А.Ю., Калашникова Е.Е., Цыб А.Ф., Прошин А.Д. Эффективные дозы внутреннего облучения всего тела у жителей наиболее загрязненных радионуклидами районов Брянской и Калужской областей по данным

многолетнего мониторинга // Атомная энергия. - 2007. - т. 103 - К» 3. - С. 192-197.

4. Яськова Е.К., Крюкова И.Г., Калашникова Е.Е., Дубов Д.В., Степаненко В.Ф., Цыб А.Ф. Анализ и оценка результатов долговременного дозиметрического обследования с использованием СИЧ жителей загрязненных территорий Брянской и Калужской областей // Бюллетень Национального радиационно-эпидемиологического регистра «Радиация и Риск». - 2010. - Том 19, № 1. - С. 60-69.

5. Калашникова Е.Е., Степаненко В.Ф., Яськова Е.К., Крюкова И.Г., Дубов Д.В. Сравнение расчетных оценок индивидуальных доз внутреннего облучения всего тела с данными, полученными на основе СИЧ измерений: Брянская область // Бюллетень Национального радиационно-эпидемиологического регистра «Радиация и Риск». - 2010. - Том 19, № 4. - С. 45-49.

6. Stepanenko V. F., Skvortsov V.G., Ivannikov A.I., Iaskova E.K., Krykova I.G., Kalashnikova E.E. Dubov D.V. Tsyb A.F. Methods individual retrospective physical dosimetry in the problem of assessment of uncontrollable irradiation consequences // The lessons of Chernobyl: 25 years later. - Ed. by Burlakova E.B., Naydich V.l. Nova Science Publishers, Inc. New-York. - 2011. - Charter 3. - 70 p.

7. Калашникова E.E., Степаненко В.Ф. Эффективные дозы внутреннего облучения всего тела у жителей наиболее загрязненных районов Брянской области в результате аварии на Чернобыльской АЭС по данным СИЧ-измерений. // Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием «Актуальные проблемы современной науки и образования». - Уфа: РИЦ БашГУ, 2010. - т.2. - С. 282-286.

8. Калашникова Е.Е., Степаненко В.Ф., Крюкова И.Г., Яськова Е.К. Анализ данных многолетнего мониторинга по измерению содержания цезия-137 в организме жителей наиболее загрязненных районов Брянской области в результате аварии на Чернобыльской АЭС // Материалы III Всероссийской научно-практической конференции «Естественные науки и современность: проблемы и перспективы исследований, Москва 15-17 марта 2010 г. -Редакционно-издательский комплекс НИИРРР, 2010. - С.61-65.

Заказ 2949 Тираж 100 Объём 1 п.л. Формат 60x846 Печать офсетная

Отпечатано в МП «Обнинская типография» 249035 Калужская обл., г. Обнинск, ул. Комарова, 6

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Калашникова, Елена Евгеньевна

Введение.

Глава

Обзор литературы.

1.1. Распространение и выпадение радиоактивных веществ после аварии на ЧАЭС.

1.2. Роль различных радионуклидов в облучении организма человека.

1.3. Измерения активности радиоизотопов цезия в организме человека.

1.4. Резюме.

Глава

Используемые материалы и методы исследования.

Глава

Результаты исследований.

3.1. Результаты работы с базами данных, содержащими измерения активности Сб во всем теле обследованных.

3.2. Результаты работы с базами данных, созданных на основе опросников.

3.3. Результаты оценки накопленных индивидуальных доз внутреннего облучения, основанных на СИЧ измерениях активности 137Сз во всем теле.

3.4. Результаты расчетов годовых индивидуальных доз внутреннего облучения всего тела на основе радиоэкологической модели и индивидуальных дозиметрических опросников.

3.5. Результаты применения инструментально полученной обследованных) для верификации расчетных величин индивидуальных доз внутреннего облучения всего тела, установленных на основе индивидуальных опросов и радиоэкологической модели.

3.6. Разработанное программное обеспечение.

3.6.1. Сопоставление и нахождение совпадающих данных.

3.6.2. Предоставление статистики по работе с данными.

3.6.3. Приведение различных форматов дат к единому формату

3.6.4. Предоставление отчетов по запросу.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Инструментальная верификация расчетных методов оценки индивидуальных накопленных доз внутреннего облучения всего тела у населения территорий, загрязненных радионуклидами вследствие аварии на ЧАЭС"

Актуальность проблемы

Достоверные оценки доз облучения населения, в том числе и доз внутреннего облучения всего тела обусловленные поступлением в организм радиоизотопов цезия, необходимы для поддержки принятия решений медицинского и социально-экономического характера на загрязненных радионуклидами территориях, а также для дозиметрической поддержки эпидемиологических исследований.

После аварии на ЧАЭС были проведены многочисленные спорадические

1 37 измерения активности Сз в организме жителей, проживающих на загрязненных радионуклидами территориях, но эти данные не могли послужить основой для непосредственной дозиметрической поддержки радиационно-эпидемиологических исследований, поскольку принципиально важным требованием радиационной эпидемиологии является применение одного и того же метода оценки доз облучения для всех лиц, включенных в исследование. Между тем измерения активности

137

Сэ в организме жителей загрязненных территорий были проведены далеко не для всех лиц, включенных в радиационно-эпидемиологические исследования. Следовательно, единственным единообразным методом оценки индивидуальных доз внутреннего облучения является расчетный метод с применением радиоэкологических моделей и индивидуальных опросников. Однако такой подход требует, в свою очередь, инструментальной верификации, поскольку расчетным методам присущи ряд упрощений и допущений. В этой ситуации становится очевидной актуальность и необходимость верификации расчетных методов дозиметрии путем сравнения результатов расчетов с оценками доз, основанными на имеющихся результатах измерений активности 137Сз во всем теле. Для такой верификации могут быть применены имеющиеся данные первичных инструментальных измерений активности 137Сб во всем теле, полученные в ходе многолетних исследований в рамках ряда национальных и международных программ. Эти данные целенаправленно накапливались в лаборатории МЭД и РБ ФГБУ Минздравсоцравития России в ходе массовых измерений активности Ь7Сб в организме населения загрязненных территорий Брянской области с использованием мобильных и стационарных спектрометров излучения человека (СИЧ). Поскольку речь идет об индивидуальных дозах облучения, то принципиально важным является сравнение расчетных и основанных на СИЧ измерениях доз внутреннего облучения всего тела для одних и тех же лиц.

Итак, актуальность инструментальной верификации расчетного метода ретроспективной оценки индивидуальных доз внутреннего облучения всего тела обусловлена необходимостью уверенного применения этого метода с целью дозиметрической поддержки радиационно-эпидемиологических исследований, а также для поддержки принятия решений медицинского и социально-экономического характера на загрязненных радионуклидами территориях.

Цель диссертационной работы

1 47

Применение результатов СИЧ измерений активности Се для инструментальной верификации расчетного метода оценки индивидуальных доз внутреннего облучения всего тела у населения радиоактивно загрязненных территорий Брянской области, основанного на использовании радиоэкологической модели и первичной информации, содержащейся в индивидуальных дозиметрических опросниках.

1. Анализ и систематизация имеющейся в базах данных лаборатории МЭД и РБ МРНЦ информации, относящейся к результатам измерений на СИЧ активности Сб в организме; разработка референтной базы данных по результатам наиболее достоверных и полнокомплектных записей в исходных документах;

2. Оценка индивидуальных накопленных доз внутреннего облучения по

1 лп данным измерений Сб на СИЧ для лиц, включенных в референтную базу данных;

3. Расчет индивидуальных накопленных доз внутреннего облучения и их погрешностей с применением радиоэкологической модели и базы данных индивидуальных дозиметрических опросников;

4. Поиск совпадающих лиц в двух базах данных и применение инструментально полученной информации (результаты измерений на СИЧ

1 77 активности Сб во всем теле) для верификации расчетных величин индивидуальных доз внутреннего облучения всего тела.

Научная новизна работы

1. Новыми являются результаты верификации расчетных величин индивидуальных доз облучения всего тела в различные годы после аварии на ЧАЭС. Установлена хорошая корреляция (Б1>0,717 при р<0,05) между расчетными и инструментально поддержанными оценками индивидуальных внутреннего облучения всего тела в различные сроки после аварии (от первого года до 15 лет), что позволяет с уверенностью применять расчетный метод для дозиметрической поддержки радиационно-эпидемиологических исследований.

2. По результатам оценок индивидуальных доз на основе СИЧ измерений 137Сз, так же как и по результатам расчетов индивидуальных доз, получены новые данные, показывающие, что даже в предположении равномерного загрязнения местности, установлен существенно неравномерный характер статистических распределений индивидуальных доз жителей загрязненных территорий Брянской области, что показывает большое влияние на величины индивидуальных доз поведенческих факторов обследуемых лиц даже в отдаленные сроки после аварии (до 15 лет). Это указывает на необходимость долголетнего адресного выявления лиц с повышенными индивидуальными дозами облучения.

3. Впервые создана референтная база данных, содержащая наиболее достоверные первичные результаты измерений активности !37Сэ в организме лиц, проживающих на радиоактивно загрязненных территориях Брянской области; эта база данных позволила провести успешную верификацию расчетного метода ретроспективной оценки индивидуальных доз внутреннего облучения жителей радиоактивно загрязненных территорий Брянской области.

Практическая значимость работы

1. Созданная референтная база данных, содержащая информацию о результатах наиболее достоверных измерений радиоизотопов цезия на СИЧ в организме жителей загрязненных территорий Брянской области (информация для 34834 лиц, проживающих в 258 населенных пунктах 24 загрязненных радионуклидами районов), является базисным массивом экспериментальной информации, используемой для оценки степени достоверности расчетных методик ретроспективной оценки индивидуальных доз внутреннего облучения всего тела жителей загрязненных территорий Брянской области, необходимых для обоснования принятия решений по социально-экономическим и медицинским мероприятиям на загрязненных радионуклидами территориях.

2. Полученные данные используются для дозиметрического обеспечения радиационно-эпидемиологических исследований, проводимых в Брянской области по технологии "случай-контроль".

3. Результаты исследования дают методическую основу по дозиметрической поддержке принятия решений в случаях потенциально возможных крупномасштабных радиационных аварий.

4. Полученные результаты внедрены в виде баз данных для использования в ФГБУ МРНЦ Минздравсоцразвития России, Брянском клинико-диагностическом центре.

Основные положения, выносимые на защиту Установлена хорошая корреляция (Я>0,71 при р<0,01) между расчетными и инструментально поддержанными оценками индивидуальных доз внутреннего облучения всего тела в различные сроки после аварии (от первого до 15 года), что позволяет с уверенностью применять расчетный метод для дозиметрической поддержки радиационно-эпидемиологических исследований. Оценки индивидуальных доз, основанные как на результатах СИЧ измерений активности 137Сз в организме, так и на применении радиоэкологической модели и индивидуальных опросников, показывают, что даже в предположении равномерного загрязнения местности имеет место существенно неравномерный характер статистических распределений индивидуальных доз внутреннего облучения всего тела жителей радиоактивно загрязненных территорий Брянской области даже в отдаленные сроки после аварии. Это указывает на необходимость долголетнего адресного выявления лиц с повышенными индивидуальным дозами. Разработана референтная база данных (БД), содержащая наиболее достоверные первичные результаты измерений активности 137Сз в организме лиц, проживающих на радиоактивно загрязненных территориях Брянской области (информация для 34834 лиц, проживающих в 24 радиоактивно загрязненных районах); эта БД успешно применена для верификации расчетных методик ретроспективной оценки индивидуальных доз внутреннего облучения всего тела.

Связь с научными направлениями работы ФГБУ МРНЦ Минздравсоцразвития России.

Работа проводилась в рамках: -плановой темы НИР: "Обоснование, разработка и апробация методов реконструкции индивидуальных накопленных доз облучения молочной железы для случаев рака молочной железы на территориях Брянской области, загрязненных радионуклидами в результате аварии на ЧАЭС" (2004-2007 г.г.) № государственной регистрации 01200407145; -НИР по гранту государственной поддержки ведущих научных школ Российской Федерации НШ-347.208.7 (грант Президента России), Соглашение № 02.120.21.347-НШ от 14 июля 2008 г. - "Ведущие научные школы РФ в области медицины", Научная школа - "Ретроспективная дозиметрия в медицинской радиологии, радиационной медицине и радиационной безопасности", 2008 г.;

-плановой НИР "Разработка комплекса новых высокотехнологичных методов физической дозиметрии для задач обеспечения радиационной безопасности пациентов, медицинского персонала и населения"; № государственной регистрации 0120.0 804972, 2008-2011 гг.

Тема диссертации утверждена Ученым советом МРНЦ 18 ноября 2003 года, протокол № 10.

Апробация работы

Апробация диссертации состоялась 26 октября 2011 г, на научной конференции экспериментального радиологического сектора ФГБУ МРНЦ Минздравсоцразвития России, протокол № 261.

Основные положения диссертационной работы доложены и опубликованы в материалах двух конференций:

1. Калашникова Е.Е., Степаненко В.Ф. Эффективные дозы внутреннего облучения всего тела у жителей наиболее загрязненных районов Брянской области в результате аварии на Чернобыльской АЭС по данным СИЧ-измерений. //Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием «Актуальные проблемы современной науки и образования». - Уфа: РИЦ БашГУ, 2010. - т.2. - С. 282-286.

2. Калашникова Е.Е., Степаненко В.Ф., Крюкова И.Г., Яськова Е.К. Анализ данных многолетнего мониторинга по измерению содержания цезия-137 в организме жителей наиболее загрязненных районов Брянской области в результате аварии на Чернобыльской АЭС //Материалы III Всероссийской научно-практической конференции, 15-17 марта 2010 г. -Москва: Редакционно-издательский комплекс НИИРРР, 2010, - С.61-65.

Публикация результатов исследования

По материалам диссертации опубликовано 6 научных работ (из них -3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации) и одна глава в монографии.

1. Степаненко В.Ф., Орлов М.Ю., Скворцов В.Г., Иванников А.И., Колыженков Т.В., Петин Д.В., Крюкова И.Г., Калашникова Е.Г, Кадиев А.Ю., Цыб А.Ф. Индивидуальная ретроспективная дозиметрия на территориях с радиоактивным загрязнением вследствие аварии на ЧАЭС: инструментальные и расчетные методы // Научное обеспечение программы совместной деятельности по преодолению последствий Чернобыльской катастрофы в рамках Союзного государства на 2002-2205 годы. - Минск: Госкомчернобыль, 2004. - С. 21-25.

2. Степаненко В.Ф., Яськова Е.К., Матвеенко Е.Г. Крюкова И.Г., Московко Л.И., Петин Д.В., Кадиев А.Ю., Калашникова Е.Г., Боровикова М.П., Цыб А.Ф. др. Дозы внутреннего облучения всего тела у жителей наиболее загрязненных районов Калужской области по данным многолетнего мониторинга // Наследие Чернобыля - 20 лет спустя. -Калуга; Обнинск, 2006. - С. 32-37.

3. Степаненко В.Ф., Яськова Е.К., Орлов М.Ю., Петин Д.В., Крюкова И.Г, Кадиев А.Ю., Калашникова Е.Е., Цыб А.Ф., Прошин А.Д., Эффективные дозы внутреннего облучения всего тела у жителей наиболее загрязненных радионуклидами районов Брянской и Калужской областей по данным многолетнего мониторинга // Атомная энергия. - 2007. - т. 103 - №

3.-С. 192-197.

4. Яськова Е.К., Крюкова И.Г., Калашникова Е.Е., Дубов Д.В., Степаненко В.Ф., Цыб А.Ф. Анализ и оценка результатов долговременного дозиметрического обследования с использованием СИЧ жителей загрязненных территорий Брянской и Калужской областей// Радиация и Риск. - 2010. - Том 19, № 1. - С. 60-69.

5. Калашникова Е.Е., Степаненко В.Ф., Яськова Е.К., Крюкова И.Г., Дубов Д.В. Сравнение расчетных оценок индивидуальных доз внутреннего облучения всего тела с данными, полученными на основе СИЧ измерений: Брянская область // Радиация и Риск. - 2010. - Том 19, № 4. - С. 45-49.

6. Яськова Е.К., Степаненко В.Ф., Петриев В.М., Скворцов В.Г., Соколов В.А.,. Крюкова И.Г, Белорукова Н.В., Дубов Д.В., Калашникова Е.Е., Цыб А.Ф. Оценка поглощенных доз внутреннего облучения лабораторных животных при введении радиофармпрепаратов, меченых 99тТс и 188Ке Ц радиация и риск 2010. - Том 19, № 4. - С. 50-57.

7. Stepanenko V. F., Skvortsov V.G., Ivannikov A.I., Iaskova E.K., Krykova I.G., Kalashnikova E.E. Dubov D.V. Tsyb A.F. Methods individual retrospective physical dosimetry in the problem of assessment of uncontrollable irradiation consequences // The lessons of Chernobyl: 25 years later. - Ed. by Burlakova E.B., Naydich V.I. Nova Science Publishers, Inc. New-York. - 2011. - Charter 3. -70 p.

Реализация результатов работы

Результаты проведенных исследований внедрены в практику в виде баз дозиметрических данных для использования в ФГБУ МРНЦ Минздравсоцразвития России, Брянском клинико-диагностическом центре и применяются для дозиметрической поддержки радиационно-эпидемиологических исследований (Брянская область).

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 132 страницах компьютерного текста, содержит 10 таблиц и 25 рисунков. Она состоит из введения, обзора литературы, результатов собственных исследований, заключения, выводов и приложения. Список цитированной литературы содержит 106 источников, в том числе 68 ссылок на работы отечественных авторов.

Заключение Диссертация по теме "Радиобиология", Калашникова, Елена Евгеньевна

Выводы

1. Установлена хорошая корреляция (Я>0,71при р<0,005) между величинами индивидуальных доз, основанными на СИЧ измерениях и расчетными индивидуальными дозами внутреннего облучения всего тела в различные сроки после аварии (от первого года до 15 лет после аварии).

2. Проведенная инструментальная верификация расчетного метода ретроспективной оценки индивидуальных доз внутреннего облучения всего тела позволяет с уверенностью применять этот метод для дозиметрической поддержки радиационно-эпидемиологических исследований.

3. Оценки индивидуальных годовых доз внутреннего облучения всего тела, основанные как на результатах СИЧ измерений, так и полученные расчетным методом, показывают, что даже в предположении равномерного загрязнения местности имеет место существенно неравномерный характер статистических распределений индивидуальных доз жителей загрязненных территорий Брянской области даже в отдаленные сроки после аварии (до 15 лет), Это указывает на необходимость долголетнего адресного выявления лиц с повышенными индивидуальным дозами.

4. Создана референтная база данных, содержащая наиболее достоверные первичные результаты измерений активности 137Сз в организме лиц, проживающих на радиоактивно загрязненных территориях Брянской области; эта БД успешно применена для верификации расчетных методик ретроспективной оценки индивидуальных доз внутреннего облучения всего тела.

Заключение 5

После аварии на Чернобыльской АЭС, продукты радиоактивного деления, включая выпали на обширных территориях

Брянской области, загрязнив около 1400 населенных пунктов с общим количеством населения около 470 тысяч человек (территории с

117 7 загрязнением почвы Сб более 37 кБк/м ).

Основной вклад в радиоактивное загрязнение по прошествии 20 лет

117 после аварии вносит Сб. Бета - и гамма-излучение от инкорпорированного

117

Сб формируют дозу внутреннего облучения, распределяющуюся в организме (в теле) человека приблизительно равномерно (главным образом в мышечной ткани). Основным путем поступления радиоизотопов цезия в организм жителей загрязненных территорий является потребление молочных и овощных продуктов питания местного производства.

В первые годы после аварии доминирующими дозиметрическими методиками являлись расчётные методики, позволяющие оценить величины средних по населенным пунктам и категориям населения годовых и накопленных за период после аварии эффективных доз. Оценки средних доз были необходимы для принятия решений о проведении защитных и реабилитационных мероприятий.

Несмотря на то, что на загрязненных территориях были проведены

137 достаточно многочисленные измерения активности Сб в организме жителей, эти данные не могли послужить основой для дозиметрической поддержки радиационно-эпидемиологических исследований, поскольку принципиально важным требованием радиационной эпидемиологии является применение одного и того же метода оценки доз облучения для всех лиц, включенных в исследование. Между тем измерения активности 137Сб в организме жителей загрязненных территорий Брянской области были проведены далеко не для всех лиц, включенных в радиационно-эпидемиологические исследования. Следовательно, единственным единообразным методом оценки индивидуальных доз является расчетный метод с применением радиоэкологических моделей и индивидуальных опросников. Однако такой подход требует, в свою очередь, инструментальной верификации. Задача верификации расчетных доз с использованием имеющихся результатов измерений активности 137Сз во всем теле была сформулирована в качестве цели настоящего исследования.

В результате решения поставленных задач сделан шаг вперед по доказательству правомочности применения радиоэкологической модели и индивидуальных дозиметрических опросников для ретроспективной оценки индивидуальных доз внутреннего облучения всего тела.

Иными словами, инструментальная верификация модели расчета индивидуальных доз внутреннего облучения всего тела с использованием дозиметрического опросника и радиоэкологических баз данных позволяет осуществить дозиметрическую поддержку при проведении радиационно-эпидемиологических исследований по технологии "случай-контроль", проводимых на загрязненных радионуклидами территориях Брянской области.

Следует отметить, что имеются еще задачи, требующие дальнейшей работы. Так, например, одним из источников уменьшения неопределенностей при расчете величин индивидуальных накопленных доз является дальнейшее увеличение числа измерений плотности загрязнения

137 почвы Сб на загрязненных территориях Брянской области. Несмотря на достаточно большое число таких измерений, информация о которых содержится в радиоэкологической базе данных лаборатории МЭД и РБ ФГБУ Минздравсоцразвития России, все еще имеется достаточно большое количество населенных пунктов, где было проведено всего лишь от одного до трех измерений плотности загрязнения почвы 137Сз. Имеются также населенные пункты, где вообще такие измерения не проводились.

В заключении следует подчеркнуть, что на данный момент среди населения Брянской области, по материалам имеющихся в литературе, твердо установлен факт дозовой зависимости возникновения рака щитовидной железы у детей, проживающих на загрязненных территориях. В исследование были включены лица в детском и подростковом возрасте на момент аварии [13; 77; 89; 103].

В то же время не установлен факт дозовой зависимости возникновения лейкозов у детей России, Белоруссии и Украины находившихся на загрязненных территориях. В исследование были включены в возрасте до 5 лет на момент аварии [76].

В настоящее время продолжаются многолетние корпоративные международные исследования по изучению зависимость дозовой заболеваемости раком молочной железы у женщин, проживающих на радиоактивнозагрязненных территориях Брянской области. Данные этого исследования пока не опубликованы. Результаты настоящей диссертационной работы будут использованы для дозиметрической поддержки данного исследования.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Калашникова, Елена Евгеньевна, Обнинск

1. Балонов М.И., Брук Г.Я., Голиков В.Ю., и др. Облучение населения Российской Федерации вследствие аварии на Чернобыльской АЭС. // Радиация и Риск. Москва-Обнинск. 1996. - Вып.7. - с.39-71.

2. Боровиков В.П. Программа STATISTICA для студентов и инженеров / В.П.Боровиков. 2-е изд. -М.: КомпьютерПресс, 2001. 301 с.

3. Булдаков JI.A., Москалев Ю.И. Проблемы распределения и экспериментальной оценки допустимых уровней Cs-137, Sr-90 и Ru-106. М.: Атомиздат, 1968. - 296 с.

4. Василенко И.Я., Василенко О.И. Радиоактивный цезий // Энергия: экономика, техника, экология. 2001. - №7. - с. 16-22

5. Громов A.B. Оценка текущих доз внутреннего облучения жителей отдельных населенных пунктов Брянской области вследствие аварии на ЧАЭС // Радиационная гигиена. 2010. - Т.З, №3. - С. 28-35

6. Данные по радиоактивному загрязнению населенных пунктов Белоруссии 137Cs и 90Sr (на март 1990 г.). Обнинск: Госкомгидромет СССР, 1990.-467 с.

7. Данные по радиоактивному загрязнению территории Российской Федерации 137Cs, 90Sr, 239+240Pu. // Радиация и Риск. Москва-Обнинск, 1993. - Вып. 3. прилож.1.

8. Еркин В.Г., Лебедев О.В. Анализ доз внешнего облучения населения Брянской области в 1987-1992 гг. //Актуальные вопросы ретроспективной, текущей и прогнозной дозиметрии облучения в результате Чернобыльской аварии. Киев. 1993. - С. 206-213.

9. З.Иванов В.К., Цыб А.Ф. Максютов М.А. и др. Медицинские радиологические последствия Чернобыля для населения России: оценка радиационных рисков. М.: Медицина, 2000. - 392 с.

10. Ильин JI.А., Балонов MiH., Булдаков JI.A., и др. Экологические особенности и медико-биологические последствия аварии на Чернобыльской АЭС // Медицинская радиология. 1989. - Т. 34, № 11.-С. 58-81.

11. Кадиев А.Ю. Загрязнение радионуклидами территории республики Дагестан и оценка доз облучения населения: Диссертация на соискание уч.ст.к.б.н. Обнинск, 2010. - 107 с.

12. Кайдановский Г.Н., Долгирев E.H. Калибровка радиометров для массового контроля инкорпорированных нуклидов J-131, Cs-134, Cs-137, выполненная с помощью добровольцев // Радиация и Риск. -1996. Вып.7. - С. 76-86.

13. Кайдановский Г.Н., Яковлев В.А. Аппаратурные и методические особенности измерений цезия-137 в организме человека // Радиация и Риск. Москва-Обнинск. - 2007. - Т. 16, № 2-4. - С.84-91.

14. Константинов Ю.О. Распределение индивидуальных уровней содержания радиоактивного цезия у жителей западных районов Брянской области в первый год после аварии на ЧАЭС // Радиация и Риск. Москва-Обнинск. - 2007. - Т. 16, № 2-4. - С.72-84.

15. Константинов Ю.О., Брук Г.Я., Еркин В.Г., и др. Содержание радионуклидов цезия в организме жителей западных районов Брянской области // Ближайшие и отдаленные последствия радиационной аварии на Чернобыльской АЭС. М.: ИБФ, 1987. - С. 214-218.

16. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1984. - 830 с.

17. Крюкова И.Г. Инструментальное восстановление информации о наличии сухих или влажных радиоактивных выпадений после аварии на чернобыльской АЭС: диссертация на соискание уч.ст.к.б.н. -Обнинск, 2008.-143 с.

18. Кутьков В.А., Муравьев Ю.Б. Дозиметрия внутреннего излучения «горячих» топливных частиц Чернобыльской аварии //Медицинская радиология и радиационная безопасность. 1994. - Т.39. - №4. - С. 4-9.

19. Кутьков В.А., Муравьев Ю.Б., Арефьева З.С. //Пульмонология. -1993.-№4.-С. 10-19.

20. Кутьков В.А., Погодин Р.Н., Скрябин A.M. Облучение жителей Гомельской области, связанное с ингаляцией "чернобыльских топливных частиц"// Радиация и Риск. Москва-Обнинск. 1996. -Вып.7. - С. 131-139.

21. Медицинские последствия Чернобыльской аварии. Программа "АЙФЕКА": Доклад ВОЗ. / Под ред. Г.Н. Сушкевича, А.Ф. Цыба. Женева: ВОЗ. 1996. - 559 с.

22. Орлов М.Ю., Степаненко В.Ф., Хоши М., Такада Дж. Точность определения дозы при когортных радиационно-эпидемиологических исследованиях // Атомная энергия. 2003. - Т. 94, №. 4. - С. 331-333.

23. Оценка доз облучения населения Российской Федерации вследствие аварии на Чернобыльской АЭС: сборник методических документов /Под ред. академика РАМН Г. Г. Онищенко. Санкт-Петербург, 2006. -180 с.

24. Петин Д.В., Степаненко В.Ф. Прошин А.Д. Индивидуальное дозиметрическое расследование в задачах ретроспективной оценки индивидуальных доз после аварии на ЧАЭС // Сб.: Экология, безопасность и устойчивое развитие XXI век. - Брянск. - 2002. -С.25-28.

25. Питкевич В.А., Шершаков В.М., Дуба В.В. и др. Реконструкция радионуклидного состава выпадений на территории России вследствие аварии на Чернобыльской АЭС // Радиация и Риск. -Москва-Обнинск, 1993. Вып.З, - С.62-93.

26. Проблемы радиационной 'реабилитации загрязненных территорий / Ю.М.Жученко и др.; РНИУП «Институт радиологии»; под общ. ред. В.Ю.Агееца. Гомель: РНПУП «Институт радиологии», 2004. - 121 с.

27. Радиационная обстановка на территории России и сопредельных государств в 2008 году: Ежегодник. Обнинск: Росгидромет. 2009. -297 с.

28. Радиоактивное загрязнение территории СССР в 1986г. Ежегодник / Под ред. К.П.Махонько. Обнинск: НПО «Тайфун». 1987. - 134 с.

29. Рамзаев П.В., Иванов Е.В.>, Балонов М.И., и др. Прогноз медицинских последствий аварии на ЧАЭС для населения РСФСР. // В сб.: Всесоюзн. симп. «Ближайшие и отдаленные последствия радиационной аварии на Чернобыльской АЭС». М.: ИБФ, 1987. - С. 348-354.

30. B.Н., Савкин М.Н., Питкевич В.А., Степаненко В.Ф., Вакуловский

31. C.М., Перминова Г.С. М.: Минздрав РФ. - 1996. - 22 с.

32. Рожко A.B., Власов O.K., Чунихин JI.A., и др. СИЧ-ориентированный метод оценки годовых доз внутреннего облучения населения в отдаленный период чернобыльской аварии. // Радиация и риск. -Москва-Обнинск, 2009. Том 18. №2. - С.48-60.

33. Рокицкий П.Ф. Биологическая статистика /П.Ф.Рокицкий. 3-е изд. Минск: «Вышэйш. школа». 1973. - 320 с.

34. Румшиский JI. 3. Математическая обработка результатов эксперимента. М.: Изд-во Наука. -1971.- 191с.

35. Савкин М.Н., Титов A.B., Лебедев А.Н. Распределение индивидуальных и коллективных доз облучения населения Белоруссии в первый год после чернобыльской аварии //Радиация и Риск. Москва-Обнинск, 1996. - Вып.7. - С. 39-71.

36. Сельскохозяйственная радиоэкология. /Под ред. P.M. Алексахин, Н.М. Корнеев Москва: Экология, 1992. -400 с.

37. Степаненко В.Ф. Разработка и применение методов индивидуальной ретроспективной дозиметрии населения для оценки последствий крупномасштабных радиационных аварий: диссертация на соискание уч.ст.д.б.н . Обнинск, 2010. - 371 с.

38. Степаненко В.Ф. Текущие и потенциальные медицинские и радиоэкологические последствия Чернобыльской аварии. Справка для экспертов миссии ООН. Нью Йорк: ООН. - 2002. - 68 с.

39. Степаненко В.Ф. Ретроспективная дозиметрия. Индивидуальное дозиметрическое расследование в задачах ретроспективной оценки индивидуальных доз // Радиация и патология: учебное издание / Под общ. ред. А.Ф. Цыба. М.: Высшая школа, 2005. - С. 106-125.

40. Степаненко В.Ф., Орлов М.Ю., Петин Д.В. и др. Ретроспективная индивидуальная дозиметрия в населенном пункте с высоким радиоактивным загрязнением. // Атомная Энергия. Том 95, Вып. 1. -2003.-С. 60-67.

41. Степаненко В.Ф., Цыб А.Ф., Скворцов В.Г. и др. Уровни и структура облучения населения Калужской области в результате аварии на Чернобыльской АЭС // Наследие Чернобыля. Выпуск 4. 20 лет спустя. Калуга; Обнинск, 1996. - С. 53-67

42. Степаненко В.Ф., Яськова Е.К., Цыб А.Ф., и др. Дозы внутреннего облучения всего тела у жителей наиболее загрязненных районов

43. Тейлор Дж. Введение в теорию ошибок /Дж. Тейлор. М.: Мир, 1985. - 272 с.

44. Фесенко C.B., Пахомов А.Ю., Пастернак А.Д., и др. Закономерности изменения содержания 137Cs в молоке в отдаленный период после аварии на Чернобыльской АЭС // Радиационная биология. Радиоэкология. 2004. - Т. 44. Вып. 3. - С. 336-340.

45. Цыб А.Ф., Деденков А.Н., Иванов В.К., и др. Разработка всесоюзного регистра лиц, подвергшихся радиационному воздействию в результате аварии на Чернобыльской АЭС // Медицинская радиология. 1989. - № 11. - С. 3-8.

46. Цыб А.Ф., Степаненко В.Ф., Питкевич В.А. и др. Организационные, методические и информационные аспекты массового индивидуального дозиметрического обследования населения в зонах радиоактивного загрязнения вследствие аварии на ЧАЭС. //

47. Медицинские аспекты аварии на Чернобыльской атомной электростанции. Киев: Здоров'я, 1988. - С. 193-197.

48. Чернобыль: радиоактивное загрязнение природных сред //Под ред. Израэля Ю.А. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1990. - 296 с.

49. Чернобыльский Форум. > //Наследие Чернобыля: Медицинские, экологические и социально-экономические последствия и рекомендации правительствам Беларуси, Российской Федерации и Украины. 2-е, исправленное издание. Вена: МАГАТЭ. - 2006.

50. Шилова К.В. Содержание 137Cs и 90Sr в пищевых продуктах лесного происхождения Брянской области. // Радиационная гигиена. 2010. -Т.З, №1. - С. 55-61

51. Safety Series № 14. Vienna: IAEA, 1999. 87 p.

52. Bailiff I.K., Stepanenko V. F., Goksu H.Y., et al. Retrospective luminescence dosimetry: development of approaches to application in populated areas downwind of the Chernobyl NPP // Health Physics. -2005. V. 89. - № 3. - P. 233-246.

53. Breslow N.E., Day N.E. Statistical methods in cancer research. Volume 1: The analysis of case-control studies / IARC Scientifical Publications 32. -Lyon: IARC. 1980 - P. 346.

54. Burlakova E.B., Naidich V.I. (Editors). 20 Years after the Chernobyl Accident. Past, Present and Future. Nova Science Publishers, Inc. New-York. 2006. - 358 pp.

55. Chernobyl. Ten Years on Radiological and Health Impact // An Appraisal by NEA Committee on Radiation Protection and Public Health. Paris. -1996.- 112 p.

56. Crystal Ball 2000. Decisioneering, Inc. USA CO, Denver 80202

57. Davis S., Stepanenko V., Rivkind N. et al. Risk of Thyroid Cancer in the Bryansk Oblast of the Russian Federation after the Chernobyl Power Station Accident // Radiation Research. 2004. - Vol. 162. - P. 241-248.

58. Dose reconstruction / Project Protocol IPHECA. Geneva: WHO, 1996. -34 p.

59. Environmental Consequences of the Chernobyl Accident and Their Remediation: Twenty Years of Experience. // Report of the UN Chernobyl Forum, Expert Group «Environment» (EGE). Working material. August 2005.- 164 p.

60. Handbook of parameter values for the prediction of radionuclide transfer in temperate environments. // Technical Report Series, IAEA. Vienna, № 364.- 1994.-78 p.

61. ICRP Publication 56. Age-dependent Doses to Members of the Public from Intake of Radionuclides. Part 1. Oxford and New York: Pergamon Press, 1984.- 122 p.

62. ICRP Publication 60. Annals of the ICRP. V. 21. Oxford. Pergamon Press, 1990.-215 p.

63. ICRP Publication 67. Age-dependent Doses to Members of the Public from Intake of Radionuclides. Part 2. Ingestion Dose Coefficients. Oxford: Pergamon Press, 1993. - 166 p.

64. ICRP Publication 71. Age-dependent doses to members of the public from intake of radionuclides. Part 4. Inhalation dose coefficients. Oxford: Pergamon Press, 1995. - 405 p.

65. Kaul A., Henricks K., Roedler H. Radionuclide Biokinetics and Internal Dosimetry in Nuclear Medicine // Research in Clinic and Laboratory. -1980. V.4. - P. 629-660.

66. Kaul A., Roedler H. Radioiodine: Biokinetics, mean dose and dose distributions // RadiatEnvironment Biophys. 1980. - V. 18. - P.185-195.

67. Kaidanovsky G.N., Dolgirev E.I. Calibration of radiometers for mass control of incorporated 1311, 134Cs and 137Cs nuclides with the help of volunteers // Radiation Protection Dosimetry. 1997. - V. 71. - N 3. - P. 187-194.

68. Kopecky K. J., Stepanenko V., Rivkind N., et al. Childhood Thyroid Cancer, Radiation Dose from Chernobyl, and Dose Uncertainties in Bryansk Oblast, Russia: A Population-Based Case-Control Study // Radiation Research. 2006. - Vol. 166. - P. 367-374.

69. Muller H., Prohl G. ECOSYS-87: A dynamic model for assessing radioecological consequences of nuclear accidents //Health Physics. -1993. V. 64. - N 3. - P. 232-252.

70. NCRP Radiological assessment: prediction the transport, bioaccumulation and uptake by man of the radionuclides released into the environment. National Council on Radiation Protection and Measurements // Bethesda, MD, Report 76. 1984. - 298 p.

71. Pathway analysis and dose distribution / ed. by P. Jacob, I. Likhtarev. -Brussels. 1996.- 130 p.

72. Retrospective assessment of exposures to ionizing radiation / ICRU Report 68 // Journal of the ICRU. 2002. Vol. 2. - № 2. - 100 p.

73. Retrospective dosimetry and dose reconstruction/ Eds. Bailiff I.K., Stepanenko V.F. Brussels; Luxembourg: European Community. - 1996. - 115 p.

74. Skryabin A.M., Savkin M.N., Konstantinov Y.O. et al. Distribution of doses received in rural areas affected by the Chernobyl accident //NRPB-R277. Chilton, 1995. - 52 p

75. Sources and effects of ionizing radiation. UNSCEAR (United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation) 1977. // Report to General Assembly with Scientific Annexes. New York: United Nations- 1977. 117p.

76. Sources, effects and risks of ionizing radiation. UNSCEAR 1988. // Report to the General Assembly. Exposures from the Chernobyl accident. New York: United Nations. - 1988. - 126p

77. Sources and effects of ionizing radiation. UNSCEAR 2000. // Report to the General Assembly with Scientific Annexes. Exposures and effects of the Chernobyl accident. New York: United Nations. - 2000. - 109 p.

78. Sources and effects of ionizing radiation. UNSCEAR 2008. // Report to the General Assembly with Scientific Annexes. Vol. II. Annex D. Health Effects due to radiation from the Chernobyl accident. New York: United Nations.-2011.- 173 p.

79. Stepanenko V. et al. Direct Methods for Measuring Radionuclides in the Human Body. // Safety Series. Vienna: IAEA, ,-№ 114.- 1996. -110 pages.

80. Stepanenko V. F., Skvortsov V.G., Tsyb A.F. et al. Thyroid and whole-body dose reconstruction in Russia following the Chernobyl accident: review of progress and results // Radiation Protection Dosimetry.- 1998.-V. 77.-№ 1/2.-P. 101-106.

81. Stepanenko V.F., Voillequé P.G., Gavrilin Yu.I. et al. Estimating individual thyroid doses for a case-control study of childhood thyroidcancer in Bryansk Oblast, Russia // Radiation Protection Dosimetry. -2004. V. 108. - № 2. - P. 143-160.

82. Summary report on the post-accident review meeting on the Chernobyl accident. // Safety Series 75-INSAG-l. Vienna: IAEA. - 1986. - 140 p.

83. Takada J., Hoshi M., Endo S., et al. Dosimetry studies in Zaborie village // Applied Radiation and Isotopes. 2000. - V.52. - № 5. - P. 1165-1169.

84. The Chernobyl Papers. V.I: Doses to the Soviet Population and Early Health Effects Studies / Ed. by S.Merwin and M.Balonov. Research Enterprises. 1993. - 439 p.