Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Оценка доз внутреннего облучения мышевидных грызунов за счет Sr-90

ВАК РФ 03.01.01, Радиобиология

Автореферат диссертации по теме "Оценка доз внутреннего облучения мышевидных грызунов за счет Sr-90"

На правах рукописи

СЗл^--

/{'У

Малиновский Георгий Петрович

Оценка доз внутреннего облучения мышевидных грызунов

за счет 8г-90

Специальность 03.01.01 - "Радиобиология"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

2 4 АПР 2014

Екатеринбург - 2014 005547642

005547642

Работа выполнена в Институте промышленной экологии Уральского отделения Российской Академии наук

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Жуковский Михаил Владимирович Научный консультант доктор биологических наук

Стариченко Вера Ивановна

Официальные оппоненты: Щадилов Анатолий Евгеньевич

кандидат биологических наук, ФБУ «Научно-технический центр по ядерной и радиационной безопасности»,

Осипов Андреян Николаевич - доктор биологических наук, ФГБУ ГНЦ ФМБЦ

им. А.И. Бурназяна ФМБА России, заведующий лабораторией Радиационной биофизики

Ведущая организация - Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Уральский научно-практический центр радиационной медицины ФМБА России, г. Челябинск.

Защита состоится « 5 » июня 2014 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 462.001.01 при Федеральном государственном бюджетном учреждении «Государственный научный центр Российской Федерации - Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна» ФМБА России по адресу: г. Москва, ул. Живописная, д.46. корп. 21а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБУ Государственный научный центр - Российской Федерации «Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна» ФМБА России. http://www.fmbcfmba.ru/about/news/92/7881/

Автореферат разослан « 10 » апреля 2014 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

А1сгуальность работы

До недавнего времени проблема безопасности живой природы при воздействии ионизирующего излучения рассматривалась на основе подхода, предполагающего, что соблюдение дозовых пределов облучения, установленных для человека, является достаточной гарантией защиты других биологических видов (биоты) (МКРЗ 60). Однако в конце 1990-х годов ряд ведущих специалистов высказали сомнения в достаточности так называемого антропоцентрического подхода для обеспечения радиационной безопасности окружающей среды (Pentreath, 1999, Strand, 2000, Bréchignac, 2003, Pentreath, 2002, Алексахин, 2004). В частности указывалось на ограниченность рассмотрения среды деятельности человека и отсутствие согласованного подхода к защите окружающей среды на основе антропоцентризма. В целом соглашаясь с аргументами критиков антропоцентрического подхода, МКРЗ в своих новых рекомендациях расширяет систему радиологической защиты и включает в ее задачи защиту окружающей среды (МКРЗ 103, МКРЗ 108).

Одной из наиболее значимых радиационных аварий в истории человечества была авария на ПО «Маяк» 1957 г., приведшая к образованию Восточно-Уральского радиоактивного следа (ВУРС). Обширная территория ВУРСа была загрязнена спектром кротко- и долгоживущих радиоактивных изотопов (Никипелов, 1989; Волобуев, 2004; Романов, 1993). Начиная с 1990-х годов, в рамках ряда проектов и научных тем были поставлены и выполнены следующие задачи: определены уровни, масштабы и характер радиоактивного загрязнения в начальный период после аварии 1957 г.; определены современные уровни загрязнения; установлены закономерности миграции радионуклидов, перераспределения и накопления их в отдельных компонентах экосистемы (Чуканов, 1996; Позолотина, 2008). Различными научными коллективами были проведены работы по оценке влияния радиоактивного загрязнения как на здоровье человека (Аклеев, 2012), так и на состояние биоты, обитающей на

загрязненных территориях (Алексахин, 2001, Любашевский, 2010; Большаков, 2012 и др.).

В то же время, дозиметрии диких животных, в частности мелких млекопитающих, достаточного внимания не уделялось, эта задача является актуальной в настоящее время.

В связи с тем, что по прошествии значительного периода времени после аварии основной вклад в дозу облучения.на территории ВУРСа вносит 908г, который является остеотропным элементом с замедленным выведением из костной ткани, в первую очередь необходимо выполнить оценки доз облучения от этого радионуклида.

Цель

Разработать методологию оценки кумулятивных доз внутреннего облучения органов и тканей мышевидных грызунов в условиях хронического поступления радионуклида 908г.

Задачи

1. Разработать биокинетическую модель метаболизма стронция для мышевидного грызуна.

2. .Разработать дозиметрическую модель мышевидного грызуна для оценки доз облучения за счет инкорпорированного 90Бг, рассчитать дозовые коэффициенты, связывающие удельную активность скелета и дозы на органы и ткани.

3. Разработать неразрушающий метод определения удельной активности

90о

ог в костях мышевидных грызунов и определить ее параметры. Провести измерения удельной активности 908г в черепах мышевидных грызунов с территории ВУРСа, хранящихся в коллекции ИЭРЖ УрО РАН.

4. Оценить дозы внутреннего облучения органов и тканей мышевидных грызунов, обитающих на территории ВУРСа.

Научная новизна

1. Впервые разработана биокинетическая модель метаболизма стронция для мышевидного грызуна, включающая пять компартментов и 11 постоянных перехода между ними.

2. Впервые проведена оценка доз внутреннего облучения органов и тканей мелких млекопитающих на ВУРСе.

Теоретическая значимость

1. Исследованы биокинетические закономерности накопления 905г в случае острого и хронического перорального поступления, на основе которых разработана биокинетическая модель метаболизма стронция для мышевидного грызуна.

2. Полученные оценки доз облучения мышевидных грызунов с территории ВУРСа могут быть использованы для анализа имеющихся данных о последствиях облучения мелких млекопитающих с целью изучения зависимости доза-эффект.

Практическая значимость

1. Разработана методология неразрушающей радиометрии целостной кости, позволяющая оценивать удельную активность 905г в скелете мышевидных грызунов-

2. Получены данные об облучении мышевидных грызунов, обитающих на территории ВУРСа, необходимые для обоснования и оптимизации мер по обеспечению радиационной безопасности биоты.

3. Разработанный алгоритм оценки доз облучения мелких млекопитающих на основе биокинетической модели и дозовых коэффициентов, связывающих удельную активность скелета и дозы на органы, применим для использования в радиоэкологических исследованиях и радиобиологических экспериментах. Основные положения, выносимые на защиту

1. Разработанная биокинетическая модель метаболизма стронция для мышевидного грызуна, включающая 5 компартментов и 11 постоянных перехода,

позволяет оценивать динамику накопления 90Sr в организме мышевидных грызунов в случаях как однократного, так и хронического поступления.

2. Использование рассчитанных коэффициентов перехода от удельной активности 90Sr в скелете к накопленной дозе облучения позволяет определять дозы внутреннего облучения органов и тканей мышевидного грызуна за счет инкорпорированного 90Sr.

3. Современные накопленные дозы облучения скелета мышевидных грызунов, обитающих в наиболее загрязненной части ВУРСа, могут достигать 275 мГр и для отдельных видов в среднем составляют 160 мГр. Мощности доз современного облучения мышевидных грызунов, обитающих на ВУРСе, могут составлять 1 мГр/сут и более, что превышает референтный уровень МКРЗ.

Апробация работы

Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях: 14-th International Congress on Radiation Research. August 28 - September 1, 2011 Warsaw, Poland; Международная научная конференция «Малые дозы, посвященная 25-летию Института радиобиологии HAH Беларуси» (Гомель, 26-28 сент.2012 г.); Экологический симпозиум «Урал атомный, Урал промышленный - 2012» (Екатеринбург, 2012); 13th International Congress of the International Radiation Protection Association, Glasgow. 2012; Всероссийская конференция молодых ученых "Экология: теория и практика", посвященная году окружающей среды в странах СНГ г.Екатеринбург, 15-19 апреля 2013 г.; The 40th Annual Meeting of the European Radiation Research Society, Dublin, 2013.

Публикации

По материалам диссертационной работы опубликовано 10 научных работ, в том числе 3 статьи в научных журналах по перечню ВАК, 3 статьи в других изданиях, 4 тезисов докладов на российских и международных конференциях.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы. Работа изложена на 119 страницах текста, содержит 17 таблиц и 45 рисунков.

Библиографический список включает 118 источников, в том числе 59 на английском языке.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования

Для определения активности в .образце чаще всего используют

радиометрический или радиохимический методы, они считаются весьма точными, но требуют разрушения исследуемого материала. Однако в некоторых случаях потеря биологического материала нежелательна. Например, в Институте экологии растений и животных УрО РАН собрана большая коллекция черепов мелких млекопитающих с территории ВУРСа и сопредельных территорий, и неразрушающий анализ этого материала открыл бы новые возможности для его изучения. Таким образом, является актуальной разработка неразрушающего

дО

метода оценки уровня содержания Бг в костях полевых животных.

Для измерения бета-активности костей был разработан метод радиометрии целостной кости. При использовании этого метода измерения необходимо учитывать эффект самопоглощения, при этом результат измерений зависит от геометрии и распределения радионуклида по объему кости. Это обусловливает необходимость применения коэффициентов конверсии для перехода от измеренного сигнала к величине активности образца. Для определения этих коэффициентов удельная активность 20 черепов мышевидных грызунов, отловленных ранее сотрудниками ИЭРЖ УрО РАН на территории ВУРСа с начальной (на 1957 г.) плотностью поверхностного загрязнения '"Бг 0,74-18,5МБк/м2, была измерена сначала неразрушающим, а потом традиционным разрушающим методом.

Неразрушающие измерения проводили с помощью прибора БДПБ-01, который является одним из блоков дозиметра-радиометра МКС-АТ1117М. В БДПБ-01 использован высокочувствительный пластиковый сцинтилляционный детектор диаметром 60 мм и фотоэлектронный умножитель. Для снижения уровня

фона при измерении блок детектирования и образец помещали в свинцовую защиту.

После исследования костного материала неразрушающими методами проведены измерения УА 905г в тех же образцах с подготовкой проб, включавшей озоление костей. Кости в фарфоровых лодочках озоляют, растворяют в азотной кислоте на подложке и высушивают. Подготовленный для радиометрии образец представляет собой источник, в котором 908г относительно равномерно распределен по объему пробы.

Были рассчитаны параметры линейной и степенной зависимостей между УА 908г и результатами измерений целостной кости. Для всех зависимостей коэффициент детерминации Я2>0,9. Результаты анализа данных представлены в Таблице 1. Как видно из таблицы, показатель степени в степенной зависимости статистически не отличается от единицы и зависимость можно считать линейной.

Таблица 1 - Результаты анализа зависимости между удельной активностью 908г в черепе и скоростью счета бета-частиц, нормированной на массу образца (параметры линейной и степенной зависимостей с 95 % доверительными интервалами)

Линейная зависимость Y=A X+B Степенная зависимость Y=D-XE+F

А, (Бк/г)/(имп/(сек-г)) В, Бк/г D, (Бк/г)/(имп/(сект)) Е F, Бк/г

5,7 ±0,4 8,8 ± 5,8 6,2 ± 3,2 0,98 ±0,13 8± 10

Для оценки доз внутреннего облучения в настоящее время разработаны и используются два подхода. Первый основан на моделировании животного простой геометрической фигурой с равномерным распределением радионуклида по объему. Данный подход используется, например, МКРЗ. В Публикации 108 МКРЗ приведены соответствующие коэффициенты для 12 референтных растений и животных. Такой подход имеет ряд недостатков. Во-первых, для радионуклидов, которые неравномерно распределены по органам и тканям, допущение равномерного распределения может внести существенную

погрешность в оценку дозы облучения. Во-вторых, часто для радиобиологических задач важно знать величину дозы облучения конкретных органов.

Альтернативный подход состоит в рассмотрении организма состоящим из органов и тканей с различным содержанием радионуклида. При этом дозы внутреннего облучения рассчитываются либо с использованием приближенных оценок долей энергии, поглощенных в различных тканях животного, либо с использованием воксельного фантома животного, который представляет, собой цифровую трехмерную модель организма с известным распределением активности и определенными физическими параметрами каждого элемента объема (такой метод используется для расчета поглощенных доз облучения для человека).

В данной работе для оценки доз внутреннего облучения на органы и ткани использовали результаты расчета поглощенных долей энергии, полученные с помощью воксельного фантома и представленные в работе (81аЬт с(. а1., 2006). Фантом имел размер вокселя 0,2x0,2x0,2 мм и включал в себя следующие органы и ткани: скелет, легкие, сердце, печень, почки, желудок, кишечник, селезенка, семенники, мочевой пузырь, другие ткани. Расчеты были проведены для различных комбинаций органов-мишеней и органов-источников для семи значений энергии электронов в диапазоне от 0,1 до 4 МэВ.

Для проведения расчетов доз облучения животных для каждой пары орган-источник и орган-мишень была рассчитана энергия АЕ, поглощаемая в органе-мишени на один распад 908г в органе-источнике:

АЕ'-> = 7-, лр1.Ле)'+7-777' Ге' АРи(е)'Гг-чЛ^е

, (1)

где

АЕу — энергия, поглощенная в ¡-м органе-мишени, обусловленная единичным распадом 908г и последующим 90У в^м органе-источнике, МэВ;

е - энергия р-излучения, МэВ;

7(е) — энергетический спектр 908г или 90У;

АР./е) - поглощенная доля энергии для заданной комбинации орган-источник и орган-мишень (сплайн-интерполяция по семи точкам).

Принятые массы органов воксельного фантома мышевидного грызуна весом 27 г представлены в Таблице 2 (для мягких тканей массы взяты из работы (81аЫп е/. а1„ 2006), массу скелета считали равной 10 % массы тела животного независимо от его возраста).

Таблица 2 — Масса органов и тканей модельной мыши для оценки доз облучения (масса тушки 27 г)

Орган Масса, г

Гонады 0,141*

Желудок 0,298*

Кишечник 0,952*

Легкие 0,125*

Мочевой пузырь 0,012*

Печень 0,780*

Почки 0,334*

Селезенка 0,022*

Сердце 0,143*

Скелет 2.70**

Другие ткани 21,49

* по данным работы (81аЫп е/. а1, 2006)

** масса скелета принята равной 10 % от массы тела

В справочных таблицах к статье ^аЫп ей а1„ 2006) отсутствуют коэффициенты для случаев, когда источником облучения являются мягкие ткани помимо органов, обозначенных в Таблице 2. В то же время, неучтенные мягкие ткани (другие ткани) составляют значительную часть массы животного. Чтобы оценить вклад других тканей, для случая самооблучения было принято значение поглощенной энергии АЕ=0,5 МэВ за счет распада пары 908г1-90У, дозу на

остальные органы от других тканей принимали равной дозе самооблучения других тканей.

Расчет мощности дозы внутреннего облучения проводили по формуле:

Д (0 = 1,6 10"

где

Дж Г •86400 сек

МэВ кг день

' , (2)

£>(*■)— мощность дозы в 1-м органе за счет инкорпорированного в организме 90Sr, Гр/сут;

90 п

t - время после начала поступления Sr, дней;

nij - масса органа-мишени, г;

Aj(t) - активность 90Sr в органе-источнике, Бк.

Дозу внутреннего облучения органа вычисляли путем интегрирования мощности дозы за заданный период времени:

т .

Д=|Д(/)А, (3)

о

где

D; - накопленная доза облучения органа, Гр, за период времени Т.

Суммарную дозу внутреннего облучения (доза на все тело) рассчитывали как сумму энергий, поглощенных в каждом органе, отнесенную к массе тушки.

Дозы внутреннего облучения органов и тканей рассчитывали для животных, отловленных сотрудниками ИЭРЖ УрО РАН на территории ВУРСа в период 1992-2010 годы. Измерения УА 90Sr в длинных трубчатых костях животных были проведены традиционным разрушающим методом (Стариченко и др, 2014). Из 1042 животных 12 были отловлены на участке с начальной плотностью поверхностного загрязнения (ППЗ) 90Sr более 37 МБк/м2, 561 - на участках с ППЗ

18,5-37 МБк/м". и 469 -с ППЗ 0,074-18,5 МБк/м". Дополнительно с помощью разработанного неразрушающего метода проведены измерения УА 908г в черепах 38 животных из коллекции ИЭРЖ УрО РАН, которые были отловлены в августе 2005 г. на участках с максимальной пло' (37 МБк/м2), прилегающих к эпицентру.

2005 г. на участках с максимальной плотностью поверхностного загрязнения 90Sr

Дозу внешнего облучения рассчитывали в программном пакете RESRAD Biota.

Результаты и обсуждение

Разработка биокинетической модели метаболизма стронция для мышевидного грызуна

В качестве основы построения модели стронция рассмотрены опубликованные в научной литературе экспериментальные данные различных авторов по удержанию радиоактивных изотопов стронция (90Sr, 85Sr, 89Sr) в скелете лабораторных мышей и крыс и работы по изучению накопления 90Sr в организме диких животных. При анализе публикаций особое внимание уделяли результатам изучения зависимости удержания стронция в скелете и в организме в целом от времени после начала поступления радионуклида. Рассматривали результаты опытов как с однократным введением, так и с фракционированным и пролонгированным поступлением. Список публикаций, использованных для анализа, составил более 20 источников.

Экспериментальные данные об удержании стронция в зависимости от времени после однократного введения, полученные из различных источников, представлены на Рисунке 1. Как видно из рисунка, диапазон величин удержания стронция в организме мышевидных грызунов достаточно широкий, однако, несмотря на это, в целом зависимость удержания стронция (R, %) от времени (t, сут.) может быть описана двухэкспоненциальной функцией:

R = K{ ехр(-Л,/) + К2 ехр(

9

где: К1 = 67,8 %; К2 = 100 % - К1 = 32,2 %; X, = 0,44 сут1, Х2= 0,003 сут"1. Величина стандартной ошибки для коэффициентов А.] и Х2 составляет 0,13 и 0,002 сут"1 соответственно.

При разработке биокинетической модели метаболизма стронция для мышевидного грызуна за основу была взята соответствующая биокинетическая модель человека (МКРЗ 67), которая затем была редуцирована и упрощена.

Разработанная модель включает пять компартментов: Кровь, ЖКТ, Мягкие ткани, Скелет, Мочевой пузырь и 11 постоянных перехода между ними.

1001

80' 60' 40' 20-

О-*

0

10 20 30 40

50 60 сут

70 80 90 100

Рисунок 1 — Зависимость удержания стронция в скелете мышевидных грызунов (в % от введенного с учетом распада) при однократном введении изотопов стронция. Ромбики - экспериментальные данные по мышам, крестики — экспериментальные данные по крысам, сплошная линия - удержание стронция в скелете в соответствии с построенной моделью, пунктирные линии — стандартная ошибка.

Математически модель метаболизма стронция описывается системой дифференциальных уравнений, для решения которой использована компьютерная программа \Vinact. Входными данными являются постоянные времени перехода между компартментами, выходными - зависимость активности выбранного радионуклида (908г) в каждом компартменте от времени. В программе предусмотрены варианты однократного и хронического поступления. В Таблице 3 приведен набор значений постоянных перехода, с использованием которых модель наилучшим образом описывает данные о биокинетике стронция в случаях однократного и хронического поступления. Например, использованные при построении модели экспериментальные данные об удержании стронция в скелете

мышевидных грызунов описываются со стандартной ошибкой, равной 9,5% (Рисунок 1).

Таблица 3 - Постоянные перехода стронция между компартментами модели

Орган донор->орган ресивер Значение постоянной, сут"1

ЖКТ-Жровь 3,0Е+С>0

Кровь ->ЖКТ 2.0Е-01

Кровь ->Кость_1 4,0Е+00

Кость_1 ->Кровь 5,0Е-01

Кровь ->Кость_2 1,0Е+00

Кость_2 ->Кровь 6,0Е-03

Кровь ->Мочевой пузырь 2,0Е+00

ЖКТ -Жал 3,0Е+00

Кровь ->Мягкие ткани 4,0Е+00

Мягкие ткани ->Кровь 1,0Е+00

Мочевой пузырь ->Моча 4,0Е+00

На Рисунках 2 и 3 показаны полученные с использованием разработанной биокинетической модели величины удержания стронция во всем теле и мягких тканях после однократного введения, а также накопление стронция в.скелете и мягких тканях при хроническом поступлении.

Рисунок 2 - Активность 908г в тушке (а) и мягких тканях (б) после однократного введения 1 Бк.

сут сут

Рисунок 3 - Активность 908г в скелете (а) и мягких тканях (б) при хроническом поступлении 1 Бк/сут.

Разработанная биокинетическая модель позволяет рассчитывать активность 908г в каждом органе в случае хронического поступления, что может быть использовано при расчете доз внутреннего облучения.

Разработка дозиметрической модели для мышевидного грызуна для оценки внутреннего доз облучения

С учетом представленных в работе (81аЫп ег. а1. 2006) значений АР для спектров излучения 908г в равновесии с дочерним 90У по формуле (1) были рассчитаны величины энергии АЕ, поглощенной в органах-мишенях на один распад 908г в органе-источнике (всего 110 значений АЕ). На основании этих данных получены значения коэффициентов перехода от удельной активности 908г в скелете к накопленным дозам облучения органов и тканей (Таблица 4). Представленные в Таблице 4 величины могут быть использованы для оценки доз облучения мышевидных грызунов, обитающих на территории ВУРСа, в случае, если известна или может быть оценена удельная активность 908г в черепе или скелете.

Как видно из таблицы, в рамках использованного подхода максимальные дозы приходятся на скелет и легкие. Коэффициент дозового перехода от удельной

активности скелета к дозе облучения всего тела, накопленной за 45 дней, составил 4,45-10'5 мГр/(Бк/кг). Эта величина соответствует мощности дозы в день отлова 1,5-10"5 (мГр/сут)/(Бк/кгтушки) или 1,5-Ю"6 (мГр/сут)/(Бк/кг скелета).

Таблица 4 - Коэффициенты перехода от УА 908г в скелете к накопленной дозе облучения, мГр/(Бк-кг"')

Время после начала поступления, сут.

Орган 40 45 50 55 60

Скелет 1,89-Ю"4 2,14-Ю"4 2,30-Ю"4 2,55-10"4 2,72-10"4

Легкие 8,75-Ю-5 9,88-10"5 1,06-10"4 1,18-Ю"4 1,25-10"4

Сердце 2,86-10"5 3,21-10"' 3,44-10"3 3,79-10"5 4,02-10°

Печень 2,15-10"3 2,39-10"5 2,55-10"3 2,78-10"5 2,94-10"5

Почки 1,38-10"5 1,51-Ю"5 1,60-10"3 1,73-10'5 1,81-Ю"5

Желудок 4,52-10"' 4,95-10"5 5,22-10° 5,63-10"5 5,90-10"5

Кишечник 2,61-Ю"3 2,76-10"5 2,86-Ю"3 3,00-10"5 3,09-10"5

Селезенка 2,39-10~3 2,64-10"5 2,79-Ю'3 3,03-10"5 3,19-Ю-5

Гонады 6,98-10"6 7,61-Ю"6 8,01-Ю*6 8,6110" 9,01-Ю"6

Мочевой пузырь 9,44- Ю-" 1,04-10'5 иЫО"5 1,21-Ю"5 1,27-10"3

Другие ткани 2,69-10"5 3,03-10"5 3,25-Ю"5 3,59-10"5 3,81-10"5

Активность 908г в каждом органе, А^), в зависимости от времени с начала поступления рассчитывали в соответствии с биокинетической моделью. При расчетах было принято, что компартмент биокинетической модели, обозначенный как «Мягкие ткани», включает следующие органы: сердце, легкие, печень, почки, селезенка, семенники, мочевой пузырь, другие ткани. Было также принято, что активность в каждом органе пропорциональна отношению массы органа к сумме масс всех органов, входящих в компартмент. Аналогично, желудок и кишечник были включены в компартмент «ЖКТ». Мочевой пузырь отнесен к «Мягким тканям», так как активность в компартменте «Мочевой пузырь» обусловлена в большей степени активностью 905г в моче, а не в стенке органа.

В уравнении (3) параметр Т представляет собой период, прошедший с начала облучения до отлова. Предполагается, что в момент 1=0 начинается поступление 908г в организм животного, которое принимается постоянным до момента Т. В последующих расчетах Т принимается равным 45 дням, что соответствует возрасту животного около 70 дней (из них период молочного вскармливания = 3 недели).

Для расчета доз облучения в пренатальный и ранний постнатальный (молочное вскармливание) периоды использовались опубликованные данные об удержании стронция в организме детенышей (БупЬаеуе, 2011). Удельная активность 908г в теле новорожденного мышонка и животного на момент отнятия от груди составляла 20 и 40 % от удельной активности тела матери соответственно. В качестве упрощения, для оценки доз облучения в пренатальный и ранний постнатальный периоды применялись дозовые коэффициенты, полученные для взрослых животных. Длительность периодов беременности и лактации была принята равной 21 дню каждый. При расчетах удельной активности взрослого животного накопление стронция в организме мышонка было принято за начальный уровень удельной активности 908г в костях.

При рассмотрении поступления иттрия в организм мышевидных грызунов в диких условиях было учтено, что коэффициент всасывания иттрия из ЖКТ значительно меньше, чем у стронция. Кроме того, в расчетах была принято, что активность 90У равна активности 90Бг во всех других органах и тканях. Активность 908г в крови была распределена между органами пропорционально их массе.

Результаты измерения УА 90Бг в скелете мышевидных грызунов, обитающих на территории ВУРСа.

По результатам измерений медианная УА 908г в скелете мышевидных грызунов, отловленных в наиболее загрязненной части ВУРСа, составила 574 Бк/г, при этом у 10% животных УА 908г превышает 1035 Бк/г (90-я процентиль). По данным В.И. Стариченко (2014), на территории с начальной ППЗ 18,5-37 МБк/м2 медианная УА и 90-я процентиль составляют 64 и 166 Бк/г

соответственно, на территории с ППЗ 0,074-18,5 МБк/м" - 16 и 56 Бк/г соответственно.

Результаты оценки доз облучения органов и тканей мышевидных грызунов, обитавших в головной части ВУРСа, показаны на Рисунке 4. На рисунке представлены средние и максимальные дозы внутреннего облучения для мышевидных грызунов трех видов. Максимальное значение поглощенной дозы на скелет составляет 267 мГр и наблюдается у М1сгоШ а%ге$йв. Для видов БуЬаетт ига1еш13 и СШкпопотуэ гиШш максимальные величины дозы облучения скелета составляют 121 и 160 мГр соответственно.

С вуЬаетиз ига1епз1з И АИсгоШя agrestis 0 С1еЖгюпоту$ гиШиз

Рисунок 4 - Средние и максимальные дозы внутреннего облучения, накопленные за 45 сут. мышевидными грызунами, обитающими в наиболее загрязненной части ВУРСа, в сравнении со средней дозой внешнего облучения.

Средние дозы внутреннего облучения на все тело равны 37, 14 и 23 мГр для МюШш а£ге$й$, БуЬаетш ига1е№1$ и С1еЛпопотуз гиШш соответственно. Дозы облучения, накопленные в пренатальный и ранний постнатальный периоды, находятся в диапазоне от 1 до 7 мГр.

На Рисунке 5 представлены мощности дозы облучения мышевидных грызунов, отловленных на различных участках ВУРСа, на последний день перед отловом (медианные значения доз внутреннего облучения, оценки доз внешнего облучения и 90-е процентили суммарных доз облучения). Для сравнения на Рисунке 5 представлен референтный диапазон мощности дозы (РДМД), установленный МКРЗ для целей радиационной безопасности. Для мелких млекопитающих РДМД составляет 0,1-1 мГр/сут. Как видно на Рисунке 5, на участке с максимальным уровнем загрязнения медианная оценка суммарной суточной дозы облучения (0,83 Гр за счет внутреннего и 0,43 мГр за счет внешнего облучения) превышает верхнюю границу РДМД. На участке с ППЗ 18,5-37 МБк/м: дозы облучения мышевидных грызунов в среднем превышают нижнюю границу РДМД. На участке с меньшей ППЗ доза облучения не превышает нижней границы РДМД даже с учетом 90-й процентили.

Таким образом, получены данные о современном уровне облучения органов и тканей мышевидных грызунов, которые позволяют . проводить радиобиологические исследования с целью оценки зависимости доза-эффект в ситуации облучения мелких млекопитающих инкорпорированным 908г. Анализ современных доз облучения показывает, что в соответствии с современными требованиями, оптимизация радиационной защиты биоты требуется на участках ВУРСа с начальной ППЗ более 18,5 МБк/м2.

0,074-18,5 МБк/м2

В

18,5-37 МБк/мг

>3.7 МБк/м

Рисунок 5 - Мощности доз облучения мышевидных грызунов (на все тело) в день

отлова в зависимости от ППЗ в сравнении с РДМД. Столбики — медиана мощности дозы облучения, черным цветом показан вклад внутреннего облучения, серым — внешнего, усики - 90-я процентиль.

Выводы.

1. Разработан неразрушающий метод измерения удельной активности 908г в черепе мышевидных грызунов на основе бета-радиометрии целостной кости. Рассчитаны параметры линейной и степенной зависимостей между удельной активностью 908г и результатами измерений целостной кости. Метод может быть использован для анализа образцов, хранящихся в научных коллекциях.

2. На основе анализа литературных данных исследованы закономерности накопления 908г в организме мышевидных грызунов, получены коэффициенты двухэкспоненциальной модели (И^К^ехр^О+Кзехр^Ы)) удержания стронция в скелете мышевидного грызуна после однократного введения (К1 = 67,8 %; К2 = 32,2 %; X, = 0,44 сут1, Х2= 0,003 сут"').

3. Разработана биокинетическая модель метаболизма стронция для мышевидного грызуна, включающая 5 компартментов и 11 постоянных перехода. Получен набор параметров модели, удовлетворительно описывающих литературные данные об удержании стронция в скелете мышевидного грызуна в случае однократного поступления. Модель верифицирована по данным о об удержании в случае хронического перорального поступлении стронция.

4. Рассчитаны величины энергии бета-излучения, поглощаемой в органах-мишенях на один распад 908г и последующий распад дочернего 9()У в органе-источнике, для 110 комбинаций орган-источник - орган-мишень.

5. Получены коэффициенты дозового перехода от удельной активности скелета к дозе облучения 11 органов и тканей, а также всего тела. Коэффициент дозового перехода от удельной активности скелета к дозе облучения всего тела, накопленной за 45 дней, составляет 4,45-10"5 мГр/(Бк/кг). Коэффициент дозового перехода от удельной активности скелета к мощности дозы на последний день перед отловом составляет 1,5-10"6 (мГр/сут)/(Бк/кг), что соответствует 1,5-10"5 (мГр/сут)/(Бк/кг тушки).

6. Проведены измерения удельной активности 908г в черепах мышевидных грызунов из коллекции ИЭРЖ УрО РАН (38 образцов). Среднее значение составило 592 Бк/г, диапазон значений .44-1249 Бк/г. Согласно разработанной биокинетической модели такая средняя удельная активность соответствует ежедневному поступлению 908г 126 Бк.

7. Рассчитаны современные дозы внутреннего облучения мышевидных грызунов, обитающих на территориях ВУРСа с различными уровнями начальной ППЗ 908г. На участке с ППЗ более 37 МБк/м2 накопленные за 45 дней дозы внутреннего облучения скелета для разных видов составляют от 64 до 170 мГр. Дозы облучения других органов и тканей в среднем на порядок ниже. Такое распределение доз облучения по органам и тканям соответствует наблюдаемым другими авторами эффектам для кроветворной и иммунной систем и отсутствию негативных эффектов для других систем.

8. Мощность дозы внутреннего облучения на последний день перед отловом составляет 0,83; 0,092 и 0,023 мГр/сут для животных, отловленных на участках с ППЗ >37 МБк/м2, 18,5-37 МБк/м2 и 0,074-18,5 МБк/м2 соответственно. Уровень современных доз облучения мышевидных грызунов, обитающих в наиболее загрязненной части ВУРСа, за счет внешнего и внутреннего облучения превышает референтный уровень 1 мГр/сут, предложенный МКРЗ.

Список научных работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Стариченко В.И., Малиновский Г.П., Модоров M.B. 90Sr в скелете грызунов на территории Восточно-Уральского радиоактивного следа: два метода радиометрии // Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды: материалы III Междунар. науч.-практ. конф., Челябинск, 22-23 нояб. 2010 г.: Челябинск: Изд-во Челяб. гос. пед. ун-та, 2010. С. 22-25.

2. Стариченко В.И., Малиновский Г.П., Модоров М.В. Прямая и косвенная оценка депонирования 90Sr в скелете грызунов с территории Восточно-Уральского радиоактивного следа // Териофауна России и сопредельных территорий. Международное совещание (IX Съезд Териологического общества при РАН). М.: КМК, 2011. С. 460.

3. Malinovsky G., Yarmoshenko I., Starichenko V., Modorov M. Modeling of strontium-90 intake in mouse-like rodents at East-Ural radioactive trace // Programme Guide and Book of Abstract. 14-th International Congress on Radiation Research. August 28 - September 1, 2011 Warsaw, Poland. P. 169-170.

4. Малиновский Г.П., Ярмошенко И.В., Жуковский M.B., Стариченко В.И., Модоров M.B. Биокинетическая модель метаболизма стронция для мышевидного грызуна. II Малые дозы: материалы междунар. науч. конф. (Гомель, 26-28 сент.2012 г.) / редкол.: А.Д. Наумов (гл. ред.) [и др.]. - Минск: Ин-т радиобиологии, 2012. - С. 74-76.

5. Малиновский Г.П. Неразрушающие методы оценки содержания Sr-90 в костях мышевидных грызунов, обитающих на территории Восточно-

Уральского радиоактивного следа / Г.П. Малиновский, М.В. Жуковский, В.И Стариченко, М.В. Модоров // АНРИ. - 2012. - № 3 (70). - С. 87-92.

6. Malinovsky G., Yarmoshenko I., Zhukovsky M. Strontium biokinetic model for mouse-like rodent // 13th IRPA Congress, Glasgow. 2012. Book of abstract PI 1.40, lp.

7. Malinovsky G. Strontium biokinetic model for mouse-like rodent / G. Malinovsky, I. Yarmoshenko, M. Zhukovsky, V. Starichenko, M. Modorov // Journal of Environmental Radioactivity. - 2013. - N 118. - P. 57-63.

8. Малиновский Г.П. современные дозы облучения мышевидных грызунов, обитающих на ВУРСе // Экология: теория и практика: материалы конф. молодых ученых, 15-19 апреля 2013 г. / ИЭРЖ УрО РАН. Екатеринбург: Гощицкий, 2013. — С. 66-67.

9. Malinovsky G. Contemporary radiation doses to murine rodents inhabiting the most contaminated part of the EURT / Malinovsky, I. Yarmoshenko, M. Zhukovsky, V. Starichenko, M. Chibiryak // Journal of Environmental Radioactivity. - 2014. - 129. - P. 27-32.

10. Malinovsky G., Yarmoshenko I. Assessment of contemporary radiation dose to murine rodents inhabiting East-Ural Radioactive Trace. // 40th Annual Meeting of the European Radiation Research Society. Abstracts. W-16, 1 p.

Отпечатано в типографии ФГБУ ГНЦ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России Заказ № Б222

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Малиновский, Георгий Петрович, Екатеринбург

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт промышленной экологии Уральского отделения Российской академии наук

04201458045

На правах рукописи

Малиновский Георгий Петрович

Оценка доз внутреннего облучения мышевидных грызунов

за счет 8г-90

Специальность 03.01.01 - "Радиобиология"

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель Профессор, д.т.н. Жуковский М.В.

Научный консультант д.б.н.

Стариченко В.И.

Екатеринбург - 2014

Оглавление

Введение...........................................................................................................................4

1 Современные подходы к обеспечению радиационной безопасности................8

1.1 Проблемы радиационной безопасности других видов кроме человека ....10

1.2 Система дозиметрических единиц.................................................................12

1.3 Референтные животные и растения...............................................................14

1.4 Эффекты облучения биоты.............................................................................18

1.5 Референтные диапазоны мощности дозы облучения биоты.......................26

1.6 Восточно-Уральский радиоактивный след...................................................27

1.7 Методы оценки доз внутреннего облучения животных..............................32

2 Материалы и методы..............................................................................................39

2.1 Разработка неразрушающего метода измерения удельной активности 908г в скелете мышевидных грызунов.............................................................................39

2.1.1 Измерение удельной активности 90Бг с помощью ТЛ-детекторов......41

2.1.2 Измерение скорости счета р-частиц с поверхности кости...................43

2.1.3 Радиометрия озоленных проб.................................................................46

2.1.4 Оценка численных значений коэффициентов конверсии....................49

2.1.5 Выводы по разделу 2.1.............................................................................56

2.2 Расчет доз облучения мышевидных грызунов за счет инкорпорированного 90Бг ...........................................................................................................................57

3 Биокинетическая модель метаболизма стронция для мышевидного грызуна. 66

3.1 Обзор и анализ радиобиологических и радиоэкологических данных.......66

3.2 Компартменты биокинетической модели.....................................................72

3.3 Параметры биокинетической модели............................................................74

3.4 Выводы по разделу 3.......................................................................................86

4 Дозиметрическая модель.......................................................................................87

5 Результаты оценки доз облучения мышевидных грызунов, обитающих на территории ВУРСа........................................................................................................93

5.1 Оценка доз облучения органов и тканей животных, черепа которых хранятся в коллекции ИЭРЖ УрО РАН..................................................................93

5.2 Оценка доз облучения мышевидных грызунов, обитающих на территории

с различным уровнем загрязнения.........................................................................101

Выводы.........................................................................................................................104

Список сокращений и условных обозначений.........................................................106

Список литературы.....................................................................................................107

Введение

Актуальность.

До недавнего времени проблема безопасности живой природы при воздействии ионизирующего излучения рассматривалась на основе подхода, предполагающего, что соблюдение дозовых пределов облучения, установленных для человека, является достаточной гарантией защиты других биологических видов (биоты) [1]. Однако в конце 1990-х годов ряд ведущих специалистов высказали сомнения в достаточности так называемого антропоцентрического подхода для обеспечения радиационной безопасности окружающей среды [2-6]. В частности указывалось на ограниченность рассмотрения среды деятельности человека и отсутствие согласованного подхода к защите окружающей среды на основе антропоцентризма. В целом соглашаясь с аргументами критиков антропоцентрического подхода, МКРЗ в своих новых рекомендациях расширяет систему радиологической защиты и включает в ее задачи защиту окружающей среды [7,8].

Одной из наиболее значимых радиационных аварий в истории человечества была авария на ПО «Маяк» 1957 г., приведшая к образованию Восточно-Уральского радиоактивного следа (ВУРС). Обширная территория ВУРСа была загрязнена спектром коротко- и долгоживущих радиоактивных изотопов [9-11]. Начиная с 1990-х годов, в рамках ряда проектов и научных тем были поставлены и выполнены следующие задачи: определены уровни, масштабы и характер радиоактивного загрязнения в начальный период после аварии 1957 г.; определены современные уровни загрязнения; установлены закономерности миграции радионуклидов, перераспределения и накопления их в отдельных компонентах экосистемы [12,13]. Различными научными коллективами были проведены работы по оценке влияния радиоактивного загрязнения как на здоровье человека, так и на состояние биоты, обитающей на загрязненных территориях [14-16].

В то же время, дозиметрии диких животных, в частности мелких млекопитающих, достаточного внимания не уделялось, эта задача является актуальной в настоящее время.

В связи с тем, что по прошествии значительного периода времени после аварии основной вклад в дозу облучения на территории ВУРСа вносит 908г, который является остеотропным элементом с замедленным выведением из костной ткани, в первую очередь необходимо выполнить оценки доз облучения от этого радионуклида.

Цель:

Разработать методологию оценки кумулятивных доз внутреннего облучения органов и тканей мышевидных грызунов в условиях хронического поступления радионуклида 908г.

Задачи:

1. Разработать биокинетическую модель метаболизма стронция для мышевидного грызуна.

2. Разработать дозиметрическую модель мышевидного грызуна для оценки доз облучения за счет инкорпорированного 908г, рассчитать дозовые коэффициенты, связывающие удельную активность скелета и дозы на органы и ткани.

3. Разработать неразрушающий метод определения удельной активности 90Бг в костях мышевидных грызунов и определить ее параметры. Провести измерения удельной активности 903г в черепах мышевидных грызунов с территории ВУРСа, хранящихся в коллекции ИЭРЖ УрО РАН.

4. Оценить дозы внутреннего облучения органов и тканей мышевидных грызунов, обитающих на территории ВУРСа.

Научная новизна.

1. Впервые разработана биокинетическая модель метаболизма стронция для мышевидного грызуна, включающая пять компартментов и 11 постоянных перехода между ними.

2. Впервые проведена оценка доз внутреннего облучения органов и тканей мелких млекопитающих на ВУРСе.

Теоретическая значимость.

1. Проанализированы биокинетические закономерности накопления 908г в случае острого и хронического перорального поступления, на основе которых разработана биокинетическая модель метаболизма стронция для мышевидного грызуна.

2. Полученные оценки доз облучения мышевидных грызунов с территории ВУРСа могут быть использованы для анализа имеющихся данных о последствиях облучения мелких млекопитающих с целью изучения зависимости доза-эффект.

Практическая значимость.

1. Разработана методология неразрушающей радиометрии целостной

90 о

кости, позволяющая оценивать удельную активность Бг в скелете мышевидных грызунов.

2. Получены данные об облучении мышевидных грызунов, обитающих на территории ВУРСа, необходимые для обоснования мер по обеспечению радиационной безопасности биоты.

3. Разработанный алгоритм оценки доз облучения мелких млекопитающих на основе биокинетической модели и дозовых коэффициентов, связывающих удельную активность скелета и дозы на органы, применим для использования в радиоэкологических исследованиях и радиобиологических экспериментах.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Разработанная биокинетическая модель метаболизма стронция для мышевидного грызуна, включающая 5 компартментов и 11 постоянных перехода,

ол

позволяет оценивать динамику накопления Бг в организме мышевидных грызунов в случаях как однократного, так и хронического поступления.

2. Использование рассчитанных коэффициентов перехода от удельной активности 908г в скелете к накопленной дозе облучения позволяет определять

дозы внутреннего облучения органов и тканей мышевидного грызуна за счет инкорпорированного 908г.

3. Современные накопленные дозы облучения скелета мышевидных грызунов, обитающих в наиболее загрязненной части ВУРСа, могут достигать 275 мГр и для отдельных видов в среднем составляют 160 мГр. Мощности доз современного облучения мышевидных грызунов, обитающих на ВУРСе, могут составлять 1 мГр/сут и более, что превышает референтный уровень МКРЗ.

1 Современные подходы к обеспечению радиационной безопасности

Биологические и медицинские эффекты радиации вызваны передачей энергии от излучения к живой материи. Последствия облучения для здоровья человека можно разделить на две основные категории. При больших дозах облучения происходит гибель значительного количества клеток, достаточного для того, чтобы вызвать заболевание отдельных органов либо системное расстройство организма [7]. Эту категорию эффектов облучения называют детерминированными. Термин «детерминированные», отражает то, что возникновение таких эффектов в основном предопределяется в момент облучения и является необратимым.

Вторая категория последствий облучения для здоровья человека -стохастические эффекты. К ним относятся:

- радиационно-индуцированные злокачественные новообразования и

- наследственные эффекты.

В соответствии с Федеральным законом "О радиационной безопасности населения" № З-ФЗ от 09.01.96 г. «радиационная безопасность - состояние защищенности настоящего и будущего поколений людей от вредного для их здоровья воздействия ионизирующего излучения» [17]. Исходя из категоризации эффектов облучения для здоровья человека, установленной Международной комиссией по радиологической защите (МКРЗ), вытекают следующие цели, которые должны быть достигнуты для обеспечения радиационной безопасности человека:

- предотвращение детерминированных эффектов;

- снижение риска стохастических эффектов до разумно достижимых уровней.

На основе обобщения опыта радиационной безопасности МКРЗ систематизировала ситуации облучения [8]:

- Ситуации планируемого облучения, когда осуществляется намеренное введение и эксплуатация источников.

- Ситуации аварийного облучения, которое может возникнуть во время работы в ситуации планируемого облучения, а также вследствие злонамеренных действий или в результате любой другой неожиданной ситуации, и потребовать срочных действий для того, чтобы избежать или снизить нежелательные последствия.

- Ситуации существующего облучения, которые включают в себя облучение, уже присутствующее ко времени, когда было принято решение о взятии его под контроль, в том числе ситуации облучения после чрезвычайных событий (в том числе аварий).

Кроме этого, МКРЗ установила три ключевых принципа радиационной защиты: принцип обоснования, принцип оптимизации защиты и принцип использования пределов дозы.

Принцип обоснования говорит о том, что «любое решение, изменяющее ситуацию облучения, должно приносить больше пользы, чем вреда. Это означает, что при введении нового источника излучения, снижении существующего облучения или риска потенциального облучения должна достигаться индивидуальная или общественная польза, во всех случаях существенно превышающая наносимый вред» [8]. Принцип оптимизации защиты состоит в том, что «вероятность облучения, число облученных лиц и величина индивидуальных доз должны быть удержаны на таком низком уровне, насколько это разумно достижимо с учетом социально-экономических факторов. Это означает, что уровень защиты должен быть наилучшим в превалирующих обстоятельствах и дающим максимальное преимущество пользы над вредом» [8]. Принцип использования пределов дозы предполагает, что «суммарная доза любого индивидуума от регулируемых источников в ситуациях планируемого облучения (кроме медицинского облучения пациентов) не должна превышать соответствующие пределы дозы, рекомендованные МКРЗ» [8].

Регулирующие пределы дозы устанавливаются регулирующим органом с учетом международных рекомендаций и применимы для персонала и населения в ситуациях планируемого облучения. В России пределы дозы установлены в

Законе «О радиационной безопасности населения» [17] и Нормах радиационной безопасности [18]. В ситуациях планируемого облучения предел дозы облучения для персонала составляет 20 мЗв в год, а для населения - 1 мЗв в год.

1.1 Проблемы радиационной безопасности других видов кроме человека

До конца прошлого столетия специалистами в сфере радиационной безопасности считалось достаточным рассматривать ситуации облучения с точки зрения обеспечения радиационной безопасности человека. Воздействие на другие виды живых организмов учитывалось с точки зрения последующего воздействия на человека, например, в случае употребления в пищу радиоактивно загрязненных сельскохозяйственных продуктов. Такой подход, названный антропоцентрическим и кратко гласящий, что обеспечение дозовых пределов облучения, установленных для человека, является достаточной гарантией защиты всех основных видов биоты, нашел отражение в рекомендациях авторитетных международных организаций, в частности МКРЗ, действовавших до 2007 г. [1,19]. Однако в конце 1990-начале 2000-х годов ряд ведущих специалистов высказали сомнения в достаточности антропоцентрического подхода для обеспечения радиационной безопасности окружающей среды [2,5,20-24].

Как считал Бречиньяк [5], антропоцентрический подход рассматривает окружающую среду только с точки зрения проблем, касающихся человека, и это не может обеспечить защиту всей биоты во всех ситуациях. Например, то, что человек, находящийся в конце пищевой цепи, не подвергается воздействию доз, превышающих дозовые пределы, не исключает, что биота на нижних уровнях цепи подвергается воздействию больших доз. Делистрати [22] считает, что радиологические эффекты, специфичные для биоты, могут возникать из-за путей облучения, не имеющих аналогов для человека, большей радиочувствительности или косвенно через взаимодействие внутри экосистем. Поэтому концепции и принципы, разработанные для радиационной защиты человека, не могут напрямую распространяться на окружающую среду, требуется новое, более широкое рассмотрение проблемы. Пентриз [2] также указывает, что в любой

ситуации, дозы, которые получает человек, будут отличаться от доз, получаемых другими организмами. Принятие подробной системы защиты окружающей среды поможет более эффективно использовать существующие данные о радиационных эффектах. Некоторые авторы указывают, что существует несоответствие между сложившейся во многих странах системой экологической безопасности от нерадиационных воздействий (химических) и радиационной безопасности [24]. Она не отражает современные социальные, политические и юридические тенденции, так как регулирует защиту окружающей среды только косвенно [21].

В целом, доводы в пользу экоцентрического (или биоцентрического) подхода могут быть сведены к следующим положениям:

- человек только вершина пищевой цепочки, на более низких уровнях которой безопасность живых организмов может быть не обеспечена;

- не исключены радиологические эффекты, специфичные для биоты;

- необходимость гармонизации экологического законодательства;

- окружающая среда это не только среда обитания человека.

В рекомендациях, вышедших в 2007 г., МКРЗ [8] впервые делает шаг навстречу специалистам, считающим, что требуется разработка специальных мер обеспечения радиационной безопасности других видов кроме человека.

Радиологическая защита окружающей среды, в частности биоты, может базироваться на тех же принципах, что и защита человека. В том числе сюда включается анализ ситуации облучения на основе исследования источников и путей облучения, оценки доз и мощностей доз облучения и других параметров. Защита как человека, так и биоты может строиться на требовании соблюдения референтных и предельных доз, которые устанавливаются как с учетом ожидаемых отрицательных эффектов, так и с учетом затрат на проведение защитных мероприятий.

Развитие современной концепции радиационной безопасности ставит перед исследователями ряд актуальных задач, таких как масштабные исследования по радиоэкологии многих видов биоты, определение подходов в оценке допустимого облучения живых организмов, внедрение нормативов ограничения облучения

растений и животных и т.п. [25]. Одной из задач является методология оценки доз внутреннего облучения от инкорпорированных радионуклидов, что особенно актуально для ситуаций, когда произошло радиоактивное загрязнение территорий.

1.2 Система дозиметрических единиц

Базовая терминология и основ