Разработка и применение методов индивидуальной ретроспективной дозиметрии населения для оценки последствий крупномасштабных радиационных аварий

Степаненко, Валерий Федорович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Разработка и применение методов индивидуальной ретроспективной дозиметрии населения для оценки последствий крупномасштабных радиационных аварий
ВАК РФ 03.01.01, Радиобиология

Автореферат диссертации по теме "Разработка и применение методов индивидуальной ретроспективной дозиметрии населения для оценки последствий крупномасштабных радиационных аварий"

СТЕПАНЕНКО Валкий Федорович

РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ РЕТРОСПЕКТИВНОЙ ДОЗИМЕТРИИ НАСЕЛЕНИЯ ДЛЯ ОЦЕНКИ ПОСЛЕДСТВИЙ КРУПНОМАСШТАБНЫХ РАДИАЦИОННЫХ АВАРИЙ

03.01.01 - радиобиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Обнинск-2009

□0348Э161

003489165

Работа выполнена в Учреждении Российской академии медицинских наук Медицинском радиологическом научном центре РАМН

Научный консультант: доктор медицинских наук, профессор, академик РАМН ЦЫБ Анатолий Федорович

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор ЗАМУЛАЕВА Ирина Александровна,

доктор биологических наук, профессор СЫНЗЫНЫС Борис Иванович,

доктор биологических наук НУГИС Владимир Юрьевич.

Ведущая организация: Государственное научное учреждение - Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии Россельхозакадемии

Защита состоится 23 марта 2010 года в 11.00 часов на заседании диссертационного совета Д 001.011.01 при Учреждении Российской академии медицинских наук Медицинском радиологическом научном центре РАМН по адресу: 249036, г. Обнинск Калужской области, ул. Королева, 4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Учреждения Российской академии медицинских наук - Медицинский радиологический научный центр РАМН.

Автореферат разослан

м, -и

2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Палыга Г.Ф.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы. Проблемы, связанные с ликвидацией и смягчением последствий аварии на Чернобыльской атомной электростанции (принятие решений, адекватные меры профилактического и медицинского характера, радиационно-эпидемиологические оценки), как с момента начала работ в рамках настоящего исследования в ранние сроки после аварии (май 1986 года) [Цыб А.Ф. с соавт., 1988], так и в последующие годы [Лушников Е.Ф. с соавт,, 1997; 2006; Паршков Е.М.,1999; Лушников Е.Ф., 2001; Иванов В.К., Цыб А.Ф., 2002; Паршков Е.М. с соавт., 2004; Cardis, 2007; Howe., 2007; Ron, 2007] требовали и требуют соответствующего дозиметрического обеспечения.

Предмет исследований и научно-практических разработок данной работы с самого начала был нацелен на индивидуальный подход к оценкам доз облучения населения России, оказавшегося на территориях с радиоактивным загрязнением в результате аварии на Чернобыльской атомной электростанции (ЧАЭС). Именно такой подход, реализуемый в этом исследовании в рамках развития расчетных и инструментальных физических методов ретроспективной дозиметрии, позволяет обеспечивать дозиметрическую поддержку эпидемиологических исследований по технологии "случай- контроль" и выявлять группы лиц с различными индивидуальными дозами облучения для оказания адресных профилактических и медицинских мероприятий.

В данном исследовании рассматриваются только физические методы ретроспективной дозиметрии - инструментальные и расчетные. Наряду с физическими методами интенсивно развиваются и биологические методы ретроспективной дозиметрии, имеющие как свои преимущества, так и ограничения ([Севанькаев A.B., Насонов А.П., 1978; Севанькаев A.B., 1987; Саенко A.C., Замулаева И.А., 2003; Lloyd D.C., Sevan'kaev A.V., 1996]).

Опыт, приобретенный в ходе работ в рамках данного исследования по оценке последствий аварии на ЧАЭС, и разработка высокочувствительных инструментальных технологий, ретроспективной дозиметрии, открыли возможности их применения при решении актуальных задач по уточнению доз облучения населения территорий вокруг Семипалатинского ядерного полигона. Как отмечено в материалах международных совещаний в Японии (Hiroshima), Финляндии (Helsinki) и США (Bethesda) [Hoshi М. et al., 1996,2005; Lindholm С. et al., 2002; Simon S. et al., 2007] имевшиеся оценки доз облучения населения в ареале Семипалатинского полигона были весьма противоречивыми, что не позволяло сделать уверенные заключения о реальных последствиях испытаний. Соответственно сфера применимости разработанных в исследовании методов ретроспективной дозиметрии расширилась до отличных от Чернобыля крупномасштабных радиационных воздействий на население, а именно - для ситуаций с иными условиями дозоформирования (энергии и состав излучений, динамика накопления дозы, давность прошедших событий - около 50 лет после начала испытаний на Семипалатинском полигоне).

Применение методов ретроспективной дозиметрии актуально не только в связи с необходимостью оценки последствий крупномасштабных радиационных аварий. Имеются потенциальные сферы применения и в других областях. Эти методы позволяют: верифицировать величины предписанных пациентам доз облучения при проведении лучевой терапии; верифицировать реальные уровни защиты медицинского персонала и пациентов при диагностическом, терапевтическом применении ионизирующего излучения и радионуклидов, а также в ходе соответствующих исследовательских работ и испытаний; обеспечить заинтересованных лиц информацией об индивидуальных дозах облучения для принятия решений об уровнях и виде соответствующих компенсаций; обеспечить готовность к оценкам доз облучения вследствие возможных будущих радиационных аварий [см., например, IRCRU Report 68, 2002]. 1

Поэтому и спустя 23 года после аварии в Чернобыле сохраняется та же степень актуальности данной работы, что и в начале исследования в мае 1986 года. Показателем этого является возрастающий интерес на международном уровне к данной проблематике [IRCRU Report 68, 2002]: ядерные технологии продолжают развиваться и расширяться,, а к технологическим рискам радиационных аварий, добавляются риски, связанные с потенциальной возможностью ядерного терроризма. Цель исследования.

Дать научное обоснование, разработать и применить комплекс расчетных и инструментальных методов индивидуальной ретроспективной дозиметрии в задачах оценки последствий крупномасштабных радиационных воздействий на население - для дозиметрического обеспечения радиационно-эпидемиологи-ческих исследований по технологии "случай-контроль" на территориях, загрязненных радионуклидами в результате аварии на ЧАЭС, а также для уточнения и верификации доз облучения населения вследствие ядерных испытаний на Семипалатинском испытательном полигоне (на примере первого ядерного испытания СССР). Задачи исследования:

1. Разработать комплекс расчетных методов ретроспективной дозиметрии для оценки индивидуальных накопленных доз облучения всего тела, красного костного мозга, щитовидной железы и молочной железы, а также их погрешностей, применимый для оценки последствий крупномасштабных радиационных воздействий на население (Брянская и Калужская области России и территории вблизи Семипалатинского полигона - на примере первого ядерного испытания 29.08.1949).

загрязненных радионуклидами после аварии на ЧАЭС и на территориях, подвергшихся радиационному воздействию в результате ядерных испытаний на Семипалатинском полигоне; провести международное интерсличение разработанных инструментальных методов люминесцентной ретроспективной дозиметрии (ЛРД).

3. Провести в ранние сроки после аварии на ЧАЭС массовый мониторинг активности 13'I в щитовидной железе и, в последующие годы, - активности 137Сз и 134Сб во всем теле в группах населения территорий, загрязненных радионуклидами после аварии на ЧАЭС, с целью получения исходных данных для верификации расчетных моделей доз облучения населения.

А. Дать обоснование разработанных расчетных методов ретроспективной индивидуальной дозиметрии путем сравнения расчетных доз с данными прямых измерений, полученными в ходе полевых миссий, а также с результатами ретроспективной оценки доз инструментальными методами ЛРД и методом ЭПР дозиметрии по эмали зубов человека.

5. Применить на загрязненных территориях Брянской области разработанный комплекс расчетных методов индивидуальной ретроспективной дозиметрии для оценки доз внутреннего и внешнего облучения всего тела, красного костного мозга, щитовидной и молочной желез для дозиметрической поддержки радиационно-эпидемиологических исследований по технологии "случай-контроль".

6. Оценить результаты, полученные на загрязненных территориях Брянской области при дозиметрической поддержке радиационно-эпидемиологических исследований, в рамках радиационно-эпидемиологических исследований по технологии "случай-контроль" заболеваний раком щитовидной железы и лейкозами.

7. Применить в экспедиционных условиях разработанные инструментальные высокочувствительные методы люминесцентной ретроспективной дозиметрии для уточнения накопленных доз внешнего облучения населения, проживающего вблизи Семипалатинского испытательного полигона (на примере первого ядерного испытания СССР 29 августа 1949 года).

Научная новизна:

1. Новым является разработанный комплекс расчетных методов ретроспективной дозиметрии для определения индивидуальных накопленных доз облучения всего тела, красного костного мозга, щитовидной и молочной желез, а также их погрешностей, применимый, в сочетании с разработанной методологией индивидуального дозиметрического расследования, для оценки последствий крупномасштабных радиационных воздействий на население (Брянская и Калужская области России и территории вблизи Семипалатинского полигона - на примере первого ядерного испытания 29.08.1949).

2. Оригинальными являются разработка и применение нового высокочувствительного метода инструментальной ретроспективной дозиметрии

(люминесцентная ретроспективная дозиметрия по кварцевым включениям в кирпичи) в условиях дозоформирования (энергии излучения, величина фоновой дозы) как на территориях загрязненных после аварии в Чернобыле, так и на территориях вокруг Семипалатинского полигона. Достигнута чувствительность метода в 20 мГр по величине накопленной дозы при времени накопления дозы до 50 лет. Впервые проведена верификация этого метода путем международного интерсличения данных, полученных при измерении образцов, отобранных как на территориях, загрязненных в результате аварии на ЧАЭС, так и на территориях вокруг Семипалатинского полигона.

3. По данным массового дозиметрического мониторинга (1986 год) и по результатам ретроспективной оценки индивидуальных доз впервые было установлено, что статистические распределения индивидуальных доз облучения населения радиоактивно загрязненных территорий Брянской и Калужской областей (облучение всего тела, красного костного мозга, щитовидной железы, молочной железы) имеют несимметричный (логнормальный) вид, характеризующийся наличием индивидуальных доз, которые по своей величине многократно превышают средние и медианные значения. При этом минимальные и максимальные значения индивидуальных доз у жителей одних и тех же населенных пунктов различаются в десятки раз.

Это свидетельствует о том, что использование только оценок средних или же медианных доз в условиях крупномасштабной радиационной аварии, скрывает группы лиц с повышенными дозами облучения, на которые в первую очередь и должны быть направлены адресные защитные и профилактические мероприятия

4. Впервые разработанные методы ЛРД были использованы для обоснования применимости комплекса расчетных методов ретроспективной индивидуальной дозиметрии на территориях, загрязненных радионуклидами в результате аварии на ЧАЭС, а также в ареале проживания населения вокруг Семипалатинского испытательного полигона,

- достоверно установлена дозовая зависимость риска заболеваемости раком щитовидной железы у детей и подростков, находившихся в этом возрасте на загрязненных территориях Брянской области;

- отсутствие достоверной зависимости по заболеваемости лейкозами у детей в возрасте до пяти лет на момент аварии.

6. Применение разработанных инструментальных методов ЛРД для условий дозоформирования на территориях вокруг Семипалатинского ядерного полигона позволило впервые:

- уточнить оценку доз облучения населения, подвергшегося радиационному воздействию в результате ядерных испытаний -инструментально оцененные накопленные дозы внешнего облучения в воздухе для населенных пунктов вблизи оси следа первого в СССР ядерного испытания 29.08.1949 года (Долонь, Канонерка, Лесхоз Тополинский) равны 475±110 мГр, 225±60 мГр -250±60 мГр и 230±60 мГр, соответственно. Ранее опубликованные величины расчетных доз в воздухе для этих же населенных пунктов в 2-5 раз выше инструментально измеренных доз, что говорит о консервативности использованных в опубликованных работах расчетных подходов;

установить отсутствие значимых уровней облучения (в пределах погрешности около 25 мГр) для населенных пунктов, удаленных от оси этого следа и от места проведения испытания.

7. Впервые, на примере территорий вблизи Семипалатинского полигона показана возможность ретроспективной оценки индивидуальных доз для ситуации крупномасштабного радиационного воздействия более 50 лет тому назад. Достигнуто хорошее соответствие расчетных и экспериментально установленных величин индивидуальных доз, что свидетельствует об успешном применении разработанной методологии ретроспективной оценки индивидуальных доз для событий радиационных воздействий, имевших место в 1949 году.

Практическая значимость.

Результаты исследования ориентированы на удовлетворение медико-социальных потребностей населения загрязненных радионуклидами территорий в части улучшения гарантий радиационной безопасности в случаях неконтролируемых радиационных воздействий вследствие имевших место и потенциально возможных радиационных аварий и инцидентов.

Социальная и медицинская значимость состоит в том, что проведенные в ходе исследования разработки ориентированы на создание высокочувствительных и оперативных методик дозиметрического контроля и ретроспективной оценки индивидуальных доз. В ходе исследования проведен индивидуальный дозиметрический мониторинг и оценены индивидуальные дозы облучения всего тела, щитовидной железы, красного костного мозга, молочной железы у приблизительно 130 ООО жителей территорий, загрязненных радионуклидами в результате аварии на ЧАЭС. Эти данные были представлены органам здравоохранения для принятия решений по проведению защитных, профилактических и лечебных мероприятий, а также были использованы для дозиметрической поддержки радиационно-эпидемиологических исследований.

планировании адресных медицинских и профилактических мероприятий. Эта технология позволяет также верифицировать величины предписанных пациентам доз облучения при проведении лучевой терапии; верифицировать реальные уровни защиты персонала и пациентов при диагностическом, терапевтическом применении ионизирующего излучения и радионуклидов, а также в ходе соответствующих исследовательских работ.

В результате исследования созданы базы индивидуальных дозиметрических данных (накопленные поглощенные дозы в щитовидной железе, всем теле, красном костном мозге, молочной железе) для лиц, включенных в соответствующие радиационно-эпидемиологические исследования в Брянской области. Полученные результаты внедрены в виде баз данных и соответствующих справок для использования в МРНЦ РАМН, Брянском клинико-диагностическом центре, Гематологическом научном центре РАМН и применяются при проведении адресных лечебно-профилактических мероприятий среди обследованных лиц. Технология индивидуальной ретроспективной дозиметрии реализована на отечественном и международном уровнях.

С использованием результатов исследования опубликованы в соавторстве 2 монографии - одна отечественная (1993 г.) и одна за рубежом (2006 г.), учебник для ВУЗов (2005 г.), изданы две инструкции МЗ СССР (1986 г.), Методические Указания МЗ СССР (1987 г.), четыре Методических Указания МЗ РФ (1996, 1996, 2000 и 2006 гг.), два руководства МАГАТЭ (1996, 1999 гг.), два Технических Документа МАГАТЭ (1997, 2002 гг.), один Технический Документ ВОЗ (1994 г.), даны экспертные рекомендации в рамках участия в международных учениях ВОЗ по преодолению последствий крупномасштабных радиационных аварий (учения РЕМПАН, "CONVEX" 2, 2006 г. и "CONVEX" 3, 2008 г.).

Более детальная информация о научных публикациях представлена ниже. Основные положения, выносимые на защиту:

1. Разработанный и примененный на практике комплекс расчетных методов ретроспективной дозиметрии обеспечивает оценки величин индивидуальных накопленных доз внутреннего и внешнего облучения щитовидной железы, красного костного мозга, молочной железы и всего тела, а также их погрешностей при крупномасштабных радиационных воздействиях на население (территории России, загрязненные радионуклидами в результате аварии на ЧАЭС, и территории в ареале Семипалатинского полигона).

2. Разработанные методы инструментальной люминесцентной ретроспективной дозиметрии (оптико-стимулированные, т.е. ОСЛ, и термостимулированные - ТЛ) по кварцевым включениям в кирпичи строений обеспечивают чувствительность 20 мГр по величине накопленной дозы внешнего облучения. Успешно проведено международное интерсличение методов люминесцентной ретроспективной дозиметрии (ЛРД). Эти методы

применимы для различных условий дозообразования (энергия излучения, величины фоновых доз, давность радиационного воздействия- до 50 лет) на территориях Брянской области РФ, загрязненных после аварии на ЧАЭС, и территориях Алтайского края РФ, Семипалатинской области Республики Казахстан, находящихся вблизи Семипалатинского ядерного полигона.

3. По данным массового дозиметрического мониторинга впервые (1986 год) и по результатам последующей ретроспективной оценки индивидуальных доз установлено, что статистические распределения индивидуальных доз облучения населения радиоактивно загрязненных территорий Брянской и Калужской областей (облучение всего тела, красного костного мозга, щитовидной железы, молочной железы) имеют несимметричный (логнормальный) вид, характеризующийся наличием индивидуальных доз, которые по своей величине многократно превышают средние и медианные значения. При этом минимальные и максимальные значения индивидуальных доз у жителей одних и тех же населенных пунктов различаются в десятки раз. Следовательно, что использование только оценок средних или медианных доз в условиях крупномасштабной радиационной аварии скрывает группы лиц с повышенными дозами облучения, на которые в первую очередь и должны быть направлены адресные защитные и профилактические мероприятия.

- наличие дозовой зависимости частоты заболеваемости раком щитовидной железы у детей и подростков, находившихся в этом возрасте на загрязненных территориях Брянской области;

- отсутствие дозовой зависимости частоты заболеваемости лейкозами у детей в возрасте до пяти лет на момент аварии.

- инструментально оцененные накопленные дозы внешнего облучения в воздухе для населенных пунктов вблизи оси следа первого в СССР ядерного испытания 29 августа 1949 года (Долонь, Канонерка, Лесхоз Тополинский) равны 475±110 мГр, 225±60 мГр -250±60 мГр и 230±60 мГр, соответственно, что в 2-5 раз менее ранее опубликованных величин расчетных доз в воздухе для этих же населенных пунктов. Это показывает существенную консервативность ранее применяемых расчетных подходов к оценке доз;

- отсутствуют значимые уровни облучения (в пределах погрешности накопленной дозы около 25 мГр) для населенных пунктов, удаленных на 10 км и более от оси этого следа и от места проведения испытания.

6. Достигнуто хорошее соответствие расчетных и экспериментально установленных величин индивидуальных доз населения территорий вблизи Семипалатинского полигона (свидетелей ядерного испытания 29 августа 1949 года), что показывает применимость разработанной методологии ретроспективной оценки индивидуальных доз для ситуаций радиационных воздействий, имевших место до 50 лет тому назад.

Апробация работы. Апробация диссертации состоялась 22 июня 2009 г. на научной конференции экспериментального радиологического сектора МРНЦ РАМН, протокол N0 237. Основные положения диссертационной работы доложены и опубликованы в материалах 34 отечественных всероссийских и международных конференций, в том числе - на девяти конференциях в России и на 25 конференциях за рубежом.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 107 научных работ. Из этого количества опубликовано две монографии (одна отечественная, одна - за рубежом), один учебник для ВУЗов, два сборника работ, 19 статей в отечественных рецензируемых журналах и 21 статья в зарубежных рецензируемых журналах (из них - 22 статьи из списка ВАК по специальности), 16 статей в российских и зарубежных научных сборниках, одни Методические Указания МЗ СССР и две инструкции МЗ СССР, четыре Методических Указания МЗ РФ, два руководства МАГАТЭ, два Технических Документа МАГАТЭ, один Технический Документ ВОЗ, два сборника научных работ за рубежом и 34 работы в материалах отечественных и международных конференций.

Реализация результатов работы. Результаты проведенных исследований внедрены в практику клинического сектора МРНЦ РАМН, Брянского клинико-диагностического центра и Гематологического научного центра РАМН в виде баз данных и справок, содержащих величины индивидуальных доз облучения жителей загрязненных радионуклидами Брянской области с установленными диагнозами "рак щитовидной железы", "лейкоз", "рак молочной железы".

Полученные в ходе исследований материалы использованы для дозиметрического обеспечения медицинских и профилактических мероприятий, диспансеризации населения загрязненных территорий и оценки радиационных рисков онкологических заболеваний (рак щитовидной железы, лейкозы) в Брянской области.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 371 странице компьютерного текста, содержит 55 таблиц и 68 рисунков. Она состоит из введения, обзора литературы, результатов собственных исследований, заключения, выводов. Список цитированной литературы содержит 126 источников, в том числе 44 ссылки на работы отечественных авторов.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Полученные в ходе исследования первичные данные по своему объему и географии были расценены вполне достаточными как для создания радиоэкологической базы данных, так и для создания базы данных индивидуальной дозиметрической информации, используемых при ретроспективных оценках индивидуальных доз облучения щитовидной железы, всего тела, красного костного мозга, молочной железы, а также для верификации инструментальными методами результатов расчетов доз облучения обследуемого населения:

а) количество документированных и включенных в базу данных лиц с измеренной в мае 1986 года активностью 1311 в щитовидной железе населения радиоактивно загрязненных районов Калужской области - 29675;

б) количество документированных и включенных в базу данных измерений в 1986 году и в последующие годы активности '"Се во всем теле населения радиоактивно загрязненных районов Калужской и Брянской областей - 99004;

в) количество документированных и включенных в базу данных результатов индивидуальных дозиметрических расследований с заполнением индивидуальных дозиметрических опросников в рамках различных программ дозиметрической поддержки радиационно-эпидемиологических исследований по технологии "случай-контроль" на радиоактивно загрязненных территориях Брянской области и территориях вблизи Семипалатинского полигона - 1499;

г) количество документированных, включенных в базу данных и депозитарий образцов кварцсодержащих кирпичей из строений, находящихся на территориях, загрязненных радионуклидами в результате аварии на ЧАЭС (Брянская, Калужская области Российской Федерации, Гомельская область Республики Беларусь), и на территориях вблизи Семипалатинского полигона: в целом было отобрано 130 первичных образцов, из которых для проведения последующих измерений профиля дозы по глубине было подготовлено 1056 образцов;

д) количество документированных, включенных базу данных и депозитарий проб почвы, отобранных на радиоактивно загрязненных территориях Брянской, Калужской областей России, загрязненных радионуклидами вследствие аварии на ЧАЭС; территориях, прилегающих к Семипалатинскому испытательному полигону - 2811, из которых для проведения последующих измерений профиля активности по глубине в почве было подготовлено 25795 образцов. Общее число соответствующих измерений мощности дозы в воздухе в местах пробоотбора составляет 36850.

Статистическую обработку результатов оценок индивидуальных доз облучения на основе данных прямых измерений активности |3|1 в щитовидной железе и '37Св во всем теле проводили следующим образом.

Для анализируемых групп обследуемых вычисляли среднюю арифметическую и среднюю геометрическую дозы и, соответственно, для оценки вариабельности индивидуальных доз в группе вычисляли стандартное

арифметическое отклонение и стандартное геометрическое отклонение. [Румшиский Л.3.,1971]. Нелинейную и линейную аппроксимацию экспериментально установленных зависимостей проводили аналитическими функциями, при этом вычисление соответствующих нелинейных или линейных коэффициентов корреляции и 95 % доверительных интервалов осуществляли методом наименьших квадратичных отклонений (стандартная программа Origin 6.1, OriginLab Corporation, США).

Погрешности ретроспективных оценок величин индивидуальных доз, проведенных с помощью соответствующих моделей на основе результатов индивидуальных дозиметрических расследований и радиоэкологических данных, определяли следующим образом.

В соответствии с заданными статистическими распределениями параметров . моделей осуществлялось стохастическое варьирование их значений и для каждого набора этих значений по соответствующей модели вычислялась величина индивидуальной дозы. Для стохастического варьирования значений параметров моделей использовали стандартную программу "Crystal Ball". Для каждого обследуемого производили по 1000 таких расчетов. В результате для каждого индивидуума получали набор дозовых величин, различающихся между собой в соответствии с вариабельностью исходных параметров модели. Программой "Crystal Ball" для каждого индивидуума осуществлялось построение статистического распределения значений индивидуальных доз, разнесенных по различным квантилям статистической значимости - от 5% до 95%.

В процессе анализа данных люминесцентной ретроспективной дозиметрии и при проведении расчетов дозовых коэффициентов внутреннего и внешнего облучения тела человека при различных геометрических ситуациях облучения и энергиях излучения использовали метод стохастического моделирования взаимодействия ионизирующего излучения с веществом с применением программы MCNP 4 с библиотекой констант ENDF/B IV [Briemeister, 1997]. При расчетах применяли возрастозависимый математический фантом всего тела и различных органов человека [Cristy, М., Eckerman, F., 1997].

При построении карт-схем радиоактивных загрязнений территории, и при вычислениях положения и размеров радиоактивных следов на основе данных измеренной активности почвы и результатов измерений координат пробоотбора прибором GPS расстояния между различными точками пробоотбора рассчитывали с помощью программного обеспечения доступного в htpp://www.flymicro/com/records/recordcalc2.cfm.

При люминесцентных измерениях был использован полуавтоматический люминесцентный ридер исследовательского класса RISOE TL/OSL System (Model TL/OSL-DA-15) с соответствующим программным обеспечением. С помощью этого ридера проводятся измерения в двух независимых режимах - как в режиме термостимуляции люминесцентного (ТЛ) сигнала, так и в режиме

оптической стимуляции (ОСЛ) люминесцентного сигнала, что позволяет сравнить результаты дозиметрических измерений с помощью двух различных методов.

В процессе экспедиционных работ в качестве передвижных средств использовали две дозиметрические лаборатории МРНЦ РАМН. Одна из них базировалась на автомобиле УАЗ, а вторая представляла собой передвижную дозиметрическую и спектрометрическую лабораторию "Gemimy" (SCPRI №05, Франция). Спектрометрический комплекс состоит из многоканального гамма-спектрометра фирмы CANBERRA, четырех 3"х3" Nal(Tl) сцинтилляционных детекторов со свинцовыми коллиматорами, позволяющими проводить непосредственно в экспедиционных условиях измерения активности 137Cs в отобранных образцах почвы и в организме человека. Помимо наземных транспортных средств в экспедиционных условиях использовались вертолеты Ми-2 и Ми-8. Вертолеты Ми-2 применяли в ситуациях, когда было необходимо осуществить отбор проб в труднодоступных местах.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Массовый мониторинг активности 1311 в щитовидной железе Ш1Ж) населения загрязненных территорий Калужской области в ранний период после аварии на

ЧАЭС (май 1986 года) и оценка индивидуальных поглощенных доз в ШЖ.

В мае 1986 года проведен массовый оперативный мониторинг активности Ш1 в щитовидной железе населения загрязненных территорий Калужской области. Затри недели было обследовано 26724 человека в 115 населенных пунктах семи районов. Последующие оценки индивидуальных доз проведены для всех включенных в базу данных лиц с учетом реальных дозообразующих экологических факторов, имевших место на территории Калужской области в мае 1986 года. Детальное описание разработанной методологии дозиметрического мониторинга, метода оценки поглощенных доз и полученных результатов представлено в наших публикациях [Цыб А.Ф., Степаненко В.Ф. с соавт. 1988; 1994; Степаненко В.Ф. с соавт. 1992; 1996; 2008; Stepanenko et al., 1996; 1996; 1998; 2002]. Оценены индивидуальные дозы облучения щитовидной железы для каждого из семи обследованных районов в 115 населенных пунктах. Наиболее высокие дозы были установлены у жителей трех загрязненных районов Калужской области - Ульяновского, Жиздринского, Хвастовичского (таблица 1).

На самых ранних этапах настоящего исследования (1986 год) было выявлено, что статистическое распределение индивидуальных доз внутреннего облучения щитовидной железы (ЩЖ) характеризуется длинным "хвостом" в области доз, значительно превышающим средние и медианные величины, что показывает наличие групп с повышенными индивидуальными дозами облучения, на которые следует в первую очередь обращать внимание при проведении медико-профилактических и защитных мероприятий.

Таблица 1. Поглощенные дозы в щитовидной железе в различных возрастных

группах обследованного населения в целом по семи районам _Калужской области._

Обозначения*) Поглощенные дозы в щитовидной железе для различных возрастных групп, мГр, (возрастные группы указаны в годах на момент аварии)

<1 >1-2 >2-7 >7-12 >12-17 >17

N 1075 989 7491 6440 4997 5732

MID, мГр 550 530 460 320 250 250

DA, мГр 52 43 23 15 14 13

DM, мГр) 31 26 14 10 8.3 8.1

GSD 2,7 2,7 2,6 2,4 2,7 2,7

*) N-число лиц; МЮ-максимапьная индивидуальная доза; DA-средняя поглощенная доза в возрастной группе; DM-медианная поглощенная доза в возрастной группе; GSD- геометрическое стандартное отклонение.

Результаты массового мониторинга доз облучения щитовидной железы на радиоактивно загрязненных территориях Калужской области, в сочетании с аналогичными данными, полученными на загрязненных территориях Брянской области и Республики Беларусь, были использованы для верификации и адаптации модели ретроспективной оценки поглощенных доз облучения в щитовидной железе жителей загрязненных территорий Брянской области.

Разработанные методы и подходы актуальны и в настоящее время - для оперативного реагирования в случаях потенциально возможных крупномасштабных радиационных аварий.

Оценка индивидуальных доз внутреннего облучения всего тела по результатам многолетнего массового мониторинга (1986-1994 гг.) активности 1J7Cs в организме жителей загрязненных территорий Калужской и Брянской

областей

Так же, как и при мониторинге доз облучения щитовидной железы, одним из важнейших результатов, полученных при индивидуальном мониторинге доз внутреннего облучения на основе данных прямых измерений активности радионуклидов цезия в организме жителей загрязненных территорий Калужской и Брянской областях (обследовано 99004 человека), явился вывод о большом разбросе их величин - выявлен несимметричный "хвост" статистического распределения в области доз, превышающих средние и медианные значения (см. в качестве примера рис.1). Детальная информация о примененных методах и полученных результатах при многолетнем массовом мониторинге (1986-1994 гг.) активности 13 Cs в организме жителей загрязненных территорий Калужской и Брянской областей и результатах оценок индивидуальных доз представлены в наших публикациях [Степаненко В.Ф. с соавт., 2006; 2007].

Таким образом, при относительно низких средних или медианных дозах у населения даже в пределах одного населенного пункта, имеются группы лиц со

значительно более высокими индивидуальными дозами. Рис. 1. Пример статистического распределения величин индивидуальных годовых доз внутреннего облучения для обследованных лиц всех возрастов в Красногорском районе Брянской области (данные 1986 года). Количество обследованных -1944, средняя доза - 4,2 мЗв, медиана - 2,2 мЗв; п (ось ординат) - число лиц в различных интервалах величин индивидуальных доз 01 (ось абсцисс). Точное количество лиц в соответствующих дозовых интервалах обозначено над столбцами гистограммы

Этот результат следует учитывать не только при анализе последствий аварии на Чернобыльской АЭС, но и при подготовке планов последствий возможных крупномасштабных радиационных инцидентов в будущем.

По данным многолетнего массового индивидуального мониторинга активности радионуклидов цезия в организме жителей загрязненных территорий установлено, что средние накопленные эффективные дозы внутреннего облучения всего тела за период с 1986-1994 гг. в исследованных районах относительно невелики и составляют, соответственно, 9,90; 7,40 и 9,60 мЗв для жителей Гордеевского, Новозыбковского/Злынковского, Красногорского районов Брянской области и 1,50.; 1,53 и 1,84 мЗв для жителей Жиздринского, Ульяновского и Хвастовичского районов Калужской обл.

В результате проведения массовых многолетних измерений активности шСз в организме человека была получена первичная дозиметрическая информация и созданы соответствующие базы данных, обеспечивающие возможность верификации расчетных оценок индивидуальных доз внутреннего облучения всего тела для лиц, у которых данные прямых измерений отсутствовали. Результаты разработки и применения инструментальных и расчетных методов ретроспективной дозиметрии населения территорий, загрязненных радионуклидами в результате аварии на ЧАЭС Инструментальные методы. В результате разработки инструментальных физических методов ретроспективной дозиметрии (ЛРД) достигнута высокая чувствительность по величине накопленной дозы - 20 мГр. Данный метод применен на обширных территориях, загрязненных радионуклидами (рис.2), а также на территориях вокруг Семипалатинского испытательного полигона Описание разработанных методов и полученных результатов представлены в

наших публикациях [ Степаненко В.Ф. с соавт., 2005:2006; Bailiff I., Stepanenko V.F. et al, 1996;2004;2004;2005; Stepanenko et al., 2007;2007],

Применимость разработанных методов ЛРД подтверждается результатами международного интерсличения с ведущими лабораториями ЕС, владеющими методами датирования керамических археологических образцов, которые, при

Рис.2 Территории, на которых проводился пробоотбор кварцсодержащих образцов кирпичей для ретроспективной оценки накопленных доз методом ЛРД.

Рис. 3. Профиль изменения накопленной поглощенной дозы в кирпиче (ось ординат, относительные единицы) в зависимости от глубины в кирпиче (ось абсцисс, мм). Сравнение данных четырех лабораторий.

40 60 80 Глубина, ММ

согласовании и гармонизации методик, могут быть использованы и для целей ЛРД (см. пример интерсличения на рисунке 3).

Сравнение данных проведено между четырьмя лабораториями (МРНЦ РАМН; Россия; Университет Хельсинки, Финлядия; Университет Дарэма, Англия; ОБР, Германия) для образца кирпича, отобранного в д. Заборье Красногорского района Брянской области, из стены бывшей текстильной фабрики. Фоновая доза вычтена. "Возраст" здания - 29±2 года. Фоновая накопленная доза - 73±7 мГр. Максимальная накопленная аварийная доза в кирпиче на глубине 10 мм - 302±36 мГр. Накопленная аварийная доза в воздухе

в референтной точке - 515±80 мГр. Плотность загрязнения почвы |37Сб в месте пробоотбора - 4460±340 кБк/м2, в расчете на 1986 г.

Не выявлено систематических различий между результатами измерений различными лабораториями (рисунок 3). Следовательно, этот метод с уверенностью может применяться для верификации величин расчетных доз облучения.

Расчетные методы. Для ретроспективной оценки индивидуальных поглощенных доз в щитовидной железе использовалась полуэмпирическая модель, разработанная в рамках международного проекта по эпидемиологическим исследованиям радиационной зависимости заболеваемости раком щитовидной железы на загрязненных территориях Брянской области. Детальное описание модели приведено в нашей публикации [^ерапепко У.Р. а а1., 2004]. В модели учитываются имеющиеся данные об измерения активности т1 в щитовидной железе жителей загрязненных территорий Беларуси, Калужской и Брянской областей России, данные о плотности загрязнения почвы 137Сз, имеющиеся данные об отношениях плотности загрязнения почвы Ш1 и '"Сэ. Для индивидуализации поглощенных доз использовали информацию, полученную с помощью индивидуальных дозиметрических опросников: дата рождения, места проживания и все перемещения с момента аварии, характеристики строений в местах пребывания, длительность нахождения вне и внутри помещений, структура питания местными и привозными пищевыми продуктами (наиболее детальные данные относились к молочным продуктам), защитные мероприятия, кормление материнским молоком. Если возраст обследуемого на момент аварии был менее семи лет, то использовали информацию, полученную от его/ее матери и ближайших родственников. Погрешности оценок индивидуальных доз оценивали так, как это описано в разделе "Материалы и методы"

На рисунке 4 показаны результаты сравнения ретроспективных оценок индивидуальных доз в щитовидной железе, полученные с помощью модели, с величинами поглощенных доз, основанными на данных "прямых" измерений активности П|1 в щитовидной железе.

Рис.4. Сравнение индивидуальных поглощенных доз в щитовидной железе, вычисленных по модели индивидуальной реконструкции доз с дозами, оцененными по прямым измерениям активности Ш1 в щитовидной железе у одних и тех же лиц. Указаны стандартные геометрические отклонения величин индивидуальных доз.

Индншдолыая да 1 ЩЖ,рассчктаяки по фяшмнмфалм актнтстя11! 1ЩЖ, ьГр

Среднегеометрическое значение отношения величин индивидуальных доз, реконструированных по модели, к величинам индивидуальных доз, оцененных по данным прямых измерений активности Ш1 в щитовидной железе, равно 0,77 (GSD=2,9) - рисунок 4. Коэффициент линейной корреляции равен R=0,76 при отсутствии статистически значимых систематических различий между двумя рядами оценок. Таким образом, применимость расчетной модели для реконструкции индивидуальных доз облучения щитовидной железы подтверждена данными успешных сравнений с величинами доз, определенными на основе имеющихся результатов прямых измерений активности 1311.

Для дозиметрической поддержки исследований заболеваемости лейкозами и раком молочной железы были оценены индивидуальные накопленные (от даты аварии до даты постановки диагноза) дозы во всем теле, красном костном мозге, молочной железе обследуемых. Соответствующие неопределенности были оценены ретроспективно для каждого обследованного случая и соответствующего контроля. . Методология ретроспективной оценки индивидуальных накопленных поглощенных доз была' разработана с непосредственным участием автора настоящего исследования совместно с международной группой специалистов из Беларуси, Украины и США, и опубликована в наших работах [Stepanenko V.F. et al., 1998; Степаненко с соавт., 2004; Davis S., Stepanenko V.F. et al., 2004; Степаненко В.Ф., 2005;2006; Stepanenko V.F. et al.,2007]. Метод реконструкции накопленных индивидуальных доз во всем теле, красном костном мозге и молочной железе был разработан с учетом изменения со временем мощности дозы внешнего облучения, а также с учетом изменения уровней радиоактивного загрязнения местных продуктов питания со временем после аварии. Использована информация о плотности радиоактивного загрязнения почвы в населённых пунктах и районах нахождения обследуемых радионуклидами, выпавшими после аварии на ЧАЭС, дат прихода и ухода радиоактивного облака в различных населенных пунктах и районах Брянской области. Для этого применены результаты, представленные в Методических Указаниях МЗ РФ [МУ 2.6.1.579-96, 1996], в данных НПО "Тайфун" [Обнинск, Госкомгидромет СССР, 1990], а также сведения о плотности загрязнения почвы l37Cs в населенных пунктах, содержащиеся в радиоэкологической базе данных, созданной на основе полевых измерений, выполненных в ходе настоящего исследования.

Для индивидуализации поглощенных доз, так же как в ситуации с ретроспективной оценкой поглощенных доз в щитовидной железе, для каждого из обследованных применяли данные, полученные с помощью специально разработанных индивидуальных дозиметрических опросников. Информация, полученная с помощью индивидуальных дозиметрических опросников за период от момента аварии до даты постановки диагноза, включает в себя: источники и уровни ежедневного употребления молока, молоко-содержащих продуктов питания, иных продуктов питания, включая картофель и мясные

продукты; данные о местах проживания и занятий (например, детские сады), датах о переменах мест проживания и занятий; предпринятые индивидуальные защитные меры после аварии; длительность нахождения на открытом воздухе после аварии, тип зданий (этажность), где находились обследуемые после аварии и материалы, из которых эти здания сделаны (дерево, бетон, кирпич).

Так же, как и при расчетах индивидуальных доз в щитовидной железе, неопределенности величин индивидуальных поглощенных доз в красном костном мозге, молочной железе и всем теле оценивались, как это было описано выше при расчетах индивидуальных доз в щитовидной железе - с применением метода стохастического моделирования путем варьирования значений каждого из дозообразующих параметров, в соответствии с их эмпирическими статистическими распределениями.

На рисунке 5 приведены результаты сравнения экспериментальных оценок накопленных доз внешнего облучения с расчетными значениями.

Рис 5. Сравнение экспериментальных оценок величины накопленной дозы в воздухе (ось абсцисс, метод ЛРД) с расчетными значениями поглощенных доз для десяти мест пробоотбора в н.п. Старый Вышков Новозыбковского района Брянской области. Коэффициент линейной корреляции равен: 11=0,86.

U1—■—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i

0 50 J 00 150 200 250 300 350 400

Экспериментальные данные (ЛРД), мГр

Таким образом, применение метода ЛРД для верификации расчетных данных ретроспективной дозиметрии подтвердило адекватность модели, используемой для расчетов доз внешнего облучения. Полученные результаты представлены в наших работах [Степаненко В.Ф. с соавт., 2003; 2004; 2005; 2006; Bailiff I, Stepanenko V.F. et al., 1996; 2004; 2005].

Верификация расчетного метода ретроспективной оценки индивидуальных поглощенных доз проведена также путем сравнения с данными инструментального метода ретроспективной ЭПР- дозиметрии по эмали зубов человека (рисунок 6).

400 п

350

о. 300

а> 250

= 200 в» ч 1»

3 150-

I 100.

50-

1 150

100

200 ■

Рис. 6. Результаты сравнения расчетных индивидуальных накопленных поглощенных доз (ось абсцисс) и доз, измеренных методом ЭПР-дозиметрии (ось ординат) для жителей д. Заборье Красногорского района

Брянской области. Пунктирные линии означают 95% коридор достоверности.

Установлено хорошее согласование расчетных величин индивидуальных доз с индивидуальными дозами, определенными методом ЭПР-дозиметрии: дозы, оцененные с помощью ЭПР-метода, в пределах среднеквадратичной погрешности, равной 35 мГр, согласуются с расчетными индивидуализированными дозами (рис. 6). Коэффициент линейной корреляции равен 0,71. В целом, полученные результаты подтверждают надежность применяемой методологии реконструкции индивидуальной накопленной дозы внешнего и внутреннего облучения расчетным методом для населения территорий, загрязненных радионуклидами.

Так же, как и при анализе распределения индивидуальных доз облучения щитовидной железы и всего тела, оцененных на основе данных прямых измерений активности Ш1 и '"Се, выявлено, что реконструированные величины индивидуальных доз облучения щитовидной железы, красного костного мозга, молочной железы и всего тела (с использованием соответствующих моделей) в рамках дозиметрической поддержки эпидемиологических исследований распределяются неравномерно: подавляющее большинство обследованных лиц получили весьма низкие дозы и лишь у весьма небольшого числа обследованных дозы облучения существенно превышают средние и медианные значения доз.

На рисунке 7 в качестве примера приведено статистическое распределение реконструированных индивидуальных поглощенных доз в щитовидной железе лиц, проживающих на загрязненных территориях Брянской области. У всех лиц установлен диагноз "рак щитовидной железы" [Паршков Е.М. с соавт., 2004; Лушников Е.Ф. с соавт., 2006]. Средняя арифметическая и средняя геометрическая дозы для приведенной выборки - 204 мГр и 18 мГр, соответственно. Минимальная и максимальная индивидуальные дозы - 0,04 мГр и 1640 мГр, соответственно. Величины неопределенностей индивидуальных доз,

выраженные как геометрическое стандартное отклонение (ОБО), находятся в пределах от 1,8 до 3,5.

Рисунок 7. Статистическое распределение поглощенных доз в шитовидной железе (О, мГр -ось абсцисс) у обследованных лиц в рамках радиационно-эпидемиологического исследования радиационной зависимости частоты раков щитовидной железы (возраст до 20 лет на момент аварии). По оси ординат (N(0) - число лиц в различных дозовых диапазонах (обозначены числами над соответствующими столбцами диаграммы).

' ' 3 2 г ¿_4 3 , 2 , 2 о о 1 в .Т*"| I —р-^гдту

На рисунке 8 в качестве примера показано статистическое распределение индивидуальных поглощенных доз в молочной железе 39 лиц, проживающих на загрязненных территориях Брянской области и имеющих верифицированные диагнозы "рак молочной" железы.

Рисунок 8. Распределение числа индивидуальных накопленных суммарных доз внешнего и внутреннего облучения молочной железы ( Л) для 39 обследованных пациентов соответствующем диапазоне индивидуальных доз, 0/л<1 Минимальная поглощенная доза в молочной железе равна 0,55 мГр, максимальная - 250 мГр. Средняя и медианная дозы равны 35 мГр и 9,6 мГр, соответственно. Интервал значений 050 для всех обследованных составляет 1,4- 1,8.

D ¡на, мг,

Необходимо отметить, что оценка неопределенностей для ретроспективно установленных индивидуальных доз предоставляет уникальную возможность оценить достоверность выводов о принадлежности того или иного лица к группе с более высокими или более низкими дозами облучения. Так, например, все лица с индивидуальными дозами в молочной железе "100 мГр и более" имеют дозы, которые достоверно (в пределах 95% интервала достоверности) превышают величины индивидуальных доз у всех лиц с дозами "50 мГр и менее".

Такая же достоверная разница на индивидуальном уровне имеет, например, место, между всеми лицами, попавшими в дозовый интервал "50 мГр и более" и всеми лицами в дозовом интервале "10 мГр и менее".

Аналогичным образом можно оценить и достоверность различий в величинах доз между любыми двумя лицами из обследованной группы пациентов. Здесь следует отметить, что наличие информации о неопределенности оценки индивидуальной дозы могло бы быть очень полезным при решении вопросов в работе комиссий по установлению связи заболеваний с радиационным воздействием.

В целом результаты проведенного анализа показывают, что использование только среднегрупповых (или медианных) доз для характеристики облучаемости отдельных индивидуумов неправомочно (по крайней мере, для условий дозоформирования вследствие крупномасштабных радиационных воздействий на население), поскольку усредненные дозовые характеристики фактически скрывают относительно небольшие группы с повышенными дозами. В то же время усредненные дозовые характеристики завышают оценки степени радиационного воздействия для значительной части лиц, имеющих очень малые величины индивидуальных накопленных доз. Все это дает дозиметрическое обоснование для проведения адресных (а, следовательно, и более экономичных) медицинских и профилактических мероприятий.

Сам факт неравномерного облучения населения в условиях радиационного воздействия вследствие аварии на ЧАЭС не удивителен. Он объясняется, с одной стороны, неравномерным распределением уровней радиоактивного загрязнения в пределах территорий районов и даже в пределах отдельных населенных пунктов, а с другой стороны - индивидуальными особенностями поведения, питания, проживания и передвижений отдельных лиц на загрязненных территориях, что существенно влияет на условия дозоформирования.

Разработанный метод ретоспективной оценки индивидуальных поглощенных доз в щитовидной железе был применен для дозиметрической поддержки международного эпидемиологического исследования радиационной зависимости заболеваемости раком щитовидной железы (ЩЖ) по технологии "случай-контроль", проведенного для жителей Брянской области в возрасте до 20 лет на момент аварии. Детальное описание технологии этого исследования представлено в наших публикациях [Davis S. et al., 2004; Kopecky К., 2006]. В исследование были включены 66 лиц с верифицированными на международном уровне диагнозами "рак ЩЖ", установленными в период с 1986 г. по 1998 г. (88% - папиллярная аденокарцинома и 12% - фолликулярная и медуллярная аденокарционома) [Лушников Е.Ф. с соавт., 2006] и, соответственно, 132 "контроля", подобранных случайным образом по следующим критериям: совпадение года рождения и пола, общий район проживания и общий тип населенного пункта проживания, факт нахождения на загрязненной территории в первые дни после аварии. Медианная доза для случаев - 43,5 мГр (диапазон

индивидуальых доз - от 0,14 мГр до 1640 мГр). Медианная доза для контролей -16 мГр (диапазон индивидуальных доз - от 0,21 мГр до 2730 мГр). Значения неопределенностей индивидуальных доз, выраженные как геометрическое стандартное отклонение (GSD), находятся в пределах от 1,8 до 3,5.

Установлена статистически достоверная зависимость отношения шансов (OUI) заболеваемости раком щитовидной железы от величины индивидуальной дозы в органе (таблица 2). Отношение шансов представляет собой отношение вероятности заболеть к вероятности не заболеть при данной дозе облучения [Breslow N.E., Day N.E. , 1980]. Как следует из таблицы 2, оценки отношений шансов (ОШ) показывают, что начиная с третьего диапазона доз (медиана 68 мГр), величина ОШ статистически значимо увеличивается и достигает максимального значения 13,04 при медианной дозе 610 мГр.

Таблица 2. Результаты оценки отношений шансов (ОШ) заболеваемости раком щитовидной железы с соответствующими неопределенностями в зависимости от диапазона

индивидуальных поглощенных доз в щитовидной железе для случаев и контролей.

Интервалы индивидуальных доз (медиана и диапазон), мГр Число (и%) случаев Число (и %) контролен ОШ 95 % интервал достоверности величин ОШ

1,8 (0,14-5,8) 15 (23) 35 (27) 1,00 -

8,9 (5,9-20,5) 13 (20) 36 (27) 1,13 0,46-2,77

68 (20,6-284) 17 (26) 33(25) 4,42 1,01-19,3

610 (285-2730) 21 (32) 28(21) 13,04 2,18-77,8

Это свидетельствует о наличии четкой зависимости риска заболеваний раком щитовидной железы от величины индивидуальной поглощенной дозы в щитовидной железе у жителей загрязненных радионуклидами территорий Брянской области в возрасте менее 20 лет на момент аварии. Полученные данные детально описаны в наших публикациях [Davis S., Stepanenko V.F. et al., 2004; Kopecky K., Stepanenko V.F. et al., 2006].

В результате международного эпидемиологического исследования по технологии "случай-контроль" радиационной зависимости заболеваемости лейкозами для жителей Брянской области в возрасте до 5 лет на момент аварии не выявлена статистически достоверная зависимость отношения шансов заболеваемости лейкозами у детей, находившихся на загрязненных территориях Брянской области (таблица 3). В это исследование были включены 39 лиц с верифицированными на международном уровне диагнозами "острый лимфолейкоз" или "острый миелолейкоз" (установлены в период с 1986 г. по 2000 г.) и 78 "контролей", подобранных случайным образом по тем же критериям, что при исследовании по щитовидной железе. Медианная доза для случаев заболеваний - 1,4 мГр (диапазон индивидуальых доз - от 0,4 мГр до 89 мГр). Медианная доза для контролей - 1,1 мГр (диапазон индивидуальных доз -от 0,19 мГр до 202 мГр). Значения неопределенностей индивидуальных доз, выраженные как геометрическое стандартное отклонение (GSD), находятся в

пределах от 1,3 до 3,8. Полученные данные детально описаны в нашей работе [Davis S., Stepanenko V.F. et al., 2006]

Таблица 3. Результаты оценки отношений шансов (Olli) заболеваемости лейкозами с соответствующими неопределенностями в зависимости от диапазона индивидуальных поглощенных доз в красном костном мозге для случаев и контролен, включенных в исследование.

Диапазон суммарных накопленных индивидуальных поглощенных доз в красном костном мозге, мГр ОШ 95 % интервал достоверности величин ОШ

<1,0 1,00 -

>1,0-<5,0 1,00 0,28-3,50

>5,0 6,0 0,45-79,75

Результаты применения методов ретроспективной дозиметрии в исследованиях на территориях вблизи Семипалатинского испытательного полигона на примере первого ядерного испытания СССР 29 августа 1949 г.

В таблице 4 приведена выборка основных результатов измерений методом ЛРД кварцевых включений в образцах кирпичей зданий, находящихся на территориях в ареале радиоактивного следа от первого ядерного испытания СССР 29 августа 1949 года (в пересчете на дозы в воздухе) по сравнению с ранее опубликованными расчетами доз в воздухе. Подробное описание методологии и полная сводка результатов, процедура оценки методом ЛРД фоновой дозы и пересчета от поглощенной дозы в кирпиче к дозе в воздухе представлена в наших публикациях [Bailiff I., Stepanenko V.F. et al., 2004; Stepanenko V.F. et al., 2007]. Величины расчетных доз в воздухе представлены в публикациях [Шойхет Я.Н. с соавт., 1997; Stepanov Y.S. et al., 2002; Simon et al., 2002; Gordeev et al., 2002]. Неопределенности указанных в таблице величин представляют собой стандартные арифметические отклонения. Фоновые уровни дозы в воздухе установлены в пунктах, удаленных от предполагаемой оси радиоактивного следа на расстояние более 10 км.

Как следует из таблицы 4, применение метода ЛРД для инструментальной оценки доз внешнего облучения вблизи оси следа первого в СССР ядерного испытания 29 августа 1949 года позволило через 50 лет после испытаний: - уточнить оценку доз облучения населения, подвергшегося радиационному воздействию в результате ядерных испытаний - инструментально оцененные методом ЛРД накопленные дозы внешнего облучения в воздухе для населенных пунктов вблизи оси следа первого в СССР ядерного испытания 29 августа 1949 года (Долонь, Канонерка, Лесхоз Тополинский) равны 475±110 мГр, 225±60 мГр -250±60 мГр и 230±60 мГр, соответственно. Ранее опубликованные величины расчетных доз в воздухе для этих же населенных пунктов (третья колонка таблицы 4) [Шойхет ЯМ. с соавт., 1997; Stepanov Y.S. et al., 2002; Simon et al., 2002; Gordeev et al.,2002] от 2 до 5 раз выше инструментально измеренных доз, что говорит о существенной консервативности использованных в этих работах подходов для расчетов накопленных доз внешнего облучения;

- установить отсутствие значимых уровней облучения (в пределах погрешности около 25 мГр) для населенных пунктов, удаленных от оси этого следа и от места проведения испытания.

Таблица 4. Пример результатов измерений методом ЛРД кварцевых включений в образцах кирпичей зданий, находящихся на территориях в ареале радиоактивного следа от первого ядерного испытания СССР 29 августа 1949 года по сравнению с опубликованными

Страна, населенный пункт Доза в воздухе по данным ЛРД, мГр Расчетная доза в воздухе, мГр

Казахстан:

Долонь 475±И0 1860-2360

Канонерка 225±60,250±60 430-840

Акколь уровень фона

Большая Владимировна уровень фона

Известка уровень фона

Алтайский Край, Россия: лесхоз Тополинский 230±60 560-1400

Возможной причиной существенного расхождения между данными инструментальных измерений и расчетными величинами может быть узость радиоактивного следа - расчеты доз проводились для оси следа и результаты консервативно приписывались расположенным в предполагаемом ареале следа населенным пунктам.

Для выяснения этого вопроса решено было провести специальные исследования вблизи и на территории деревни Долонь, подвергшейся наибольшему радиационному воздействию в результате радиоактивных выпадений от первого ядерного испытания СССР 29.08.1949 года. Эта деревня была выбрана в качестве территории для международного сравнения различных методов ретроспективных оценок доз - как расчетных, так инструментальных [Hoshi et al., 1996, 2005; Lindholm С. et al., 2002; Simon et al., 2007]. Такого рода сравнение было крайне необходимым из-за больших различий между расчетными дозами и инструментально установленными величинами доз.

Анализ пространственного распределения плотности загрязнения почвы 137Cs и 239+240ри вблизи и на территории деревни Долонь позволил установить существенное уменьшение плотности радиоактивного загрязнения на территории деревни в направлении с северо-запада на юго-восток перпендикулярно к установленной оси радиоактивного следа: расстояние половинного уменьшения загрязнения на территории населенного пункта от оси следа составляет 0,87-1,25 км. Подробное описание этого анализа представлено в наших публикациях [Stepanenko et al.,2006; 2007] (см. в качестве примера рисунки 9-а и 9-6).

Рисунок 9-а. Зачерненные точки - положение мест отбора проб почвы и кирпичей (указаны на рисунке - здание школы, здания большой и малой церквей) относительно предполагаемой траектории радиоактивного следа вблизи деревни Долонь (сплошная линия). Отдельно указано положение въезда в деревню. По оси абсцисс указано расстояние от точки ядерного испытания 29 августа 1949 в восточном направлении (Хв,км), по оси ординат - расстояние от точки ядерного испытания в северном направлении (Хс,км).

Рисунок 9-6. Изменение плотности загрязнения почвы в пределах деревни Долонь радионуклидом '"Ся (ось ординат - цс1, кБк/м2) в зависимости от расстояния от центральной оси радиоактивного следа (ось абсцисс - Хю-в, км) перпендикулярно к этому следу в направлении с северо-запада на юго-восток. Точка "О" на оси абсцисс соответствует центральной оси радиоактивного следа. Зачерненные квадраты на рисунке соответствуют экспериментальным данным измерений плотности загрязнения почвы, усредненным в пределах 500 метровых расстояний друг от друга. Сплошная линия представляет собой результаты нелинейной аппроксимации экспериментальных данных, полученной методом наименьших квадратичных отклонений. Цифровые обозначения по оси абсцисс означают: "1" - въезд в деревню (0,193 км), "2", "3", "4" - положения мест пробоотбора образцов кирпичей для экспериментальной верификации методом ЛРД величин расчетных доз,- здание школы (1,7 км), здание бывшей большой церкви (1,83 км) и бывшей малой церкви (1,93 км), соответственно.

Установленный градиент радиоактивного загрязнения был использован для сравнения расчетных накопленных поглощенных доз от внешнего облучения в пределах деревни с таковыми, оцененными инструментальным методом ЛРД. Расчетная доза, ассоциированная с центральной осью радиоактивного следа вблизи деревни и оцененная нами на основе архивных данных по измерению мощности дозы после испытания, равна 2260 мГр. Величины локальных расчетных доз, соответствующие местам отбора кварцсодержащих образцов и оцененные с учетом установленного градиента радиоактивного загрязнения почвы (рисунок 9-6) находятся в пределах от

466 мГр до 780 мГр (в среднем 645±75 мГр), что согласуется с данными, полученными метом ЛРД (475±110 мГр) [Stepanenko V.F. etal., 2007].

Применимость разработанных методов ЛРД для условий дозоформирования вследствие ядерного испытания 1949 года была подтверждена международным интерсличением результатов измерений. На рисунке 10 приведены данные международного интерсличения результатов измерений методом ЛРД, независимо полученные в четырех лабораториях. Приведена зависимость полной накопленной дозы DT ("аварийная" доза плюс фоновая доза) от глубины залегания кристаллов естественного кварца в стене здания. Пример приведен для образца из стены бывшей большой церкви д. Долонь.

Рисунок 10. Пример интер сличения зависимости полной накопленной дозы От, мГр ("аварийная" доза плюс фоновая доза) от глубины залегания кристаллов естественного кварца в стене здания, X, мм.

н ■■ >»

На этом рисунке приведены данные, полученные в четырех лабораториях: заполненные квадраты - вБР (Германия), заполненные окружности - МРНЦ РАМН (Россия), заполненные треугольники -Хельсинский Университет (Финляндия), пустые квадраты - Университет Дарэма (Англия). Перечисленные символы приведены в верхнем правом углу рисунка.

Рисунок 10 показывает хорошее совпадение данных различных лабораторий. В результате можно сделать следующее заключение. Независимо полученные данные различными лабораториями разных стран с применением различных методик подготовки и измерений кварцсодержащих образцов, с использованием различной аппаратуры достаточно хорошо согласуются между собой, что подтверждает применимость разработанной и примененной нами методики ЛРД.

Усредненная по четырем лабораториям и по всем измеренным образцам величина накопленной поглощенной дозы внешнего "аварийного" облучения на глубине 10 мм в стене (с вычетом накопленной дозы фонового излучения) составляет 208±49 мГр. Если, учесть, что, как нами было показано [НобЫ М., Бгерапепко У.Р. й а1., 2006], величина конверсионного фактора для пересчета от накопленной дозы на глубине 10 мм к величине накопленной дозы в воздухе

вблизи различных зданий, равна, в среднем, 2,2 ±0,25, то значение накопленной дозы в воздухе вблизи мест пробоотбора кирпичей из стен зданий в д. Долонь равно 475±110_мГр, что согласуется с проведенными нами переоценками опубликованных ранее расчетных доз с учетом градиента радиоактивного загрязнения деревни- 645±75 мГр.

Следующим этапом являлась оценка индивидуальных доз для жителей деревни. Выявлено, что отношения индивидуальных расчетных доз внешнего облучения, оцененных с помощью разработанной нами методологии ретроспективной расчетной оценки доз, основанной на индивидуальном дозиметрическом обследовании населения [^ераппеко й а1., 2007], к величинам индивидуальных доз, оцененных инструментальным методом ЭПР для выборки одних и тех же жителей деревни Долонь (свидетелей ядерного испытания 29 августа 1949 года), прошедших дозиметрическое обследование, равны, в среднем, 0,98±0,25. Это свидетельствует о достижении хорошего соответствия расчетных и экспериментально установленных величин индивидуальных доз (рисунок 11). Детальные результаты этого исследования представлены в нашей публикации ^ераппеко й а1., 2007].

На рисунке 11 показаны результаты сравнения расчетных и индивидуальных доз, оцененных методом ЭПР дозиметрии по эмали зубов для жителей деревни Долонь, которые были определены соответствующими критериям пригодности для такого сравнения.

Рис.11. Сравнение индивидуальных расчетных доз и индивидуальных доз, установленных методом ЭПР-дозиметрии по эмали зубов, для жителей деревни Долонь, которые были определены соответствующими критериям пригодности для такого сравнения. Накопленные дозы в эмали зубов пересчитаны к эффективным дозам во всем теле. По оси ординат -расчетные величины индивидуальных поглощенных накопленных доз внешнего облучения всего тела (01, мЗв). По оси абсцисс - величины индивидуальных поглощенных накопленных доз внешнего облучения всего тела, оцененные на основе результатов ЭПР дозиметрии по эмализубов (02, мЗв). Указаны погрешности в пределах 95% интервала достоверности.

Установлено хорошее соответствие между индивидуальными ("персональными") расчетными дозами накопленного внешнего облучения всего тела и индивидуальными дозами, установленными методом ЭПР дозиметрии по эмали зубов человека - коэффициент линейной корреляции равен 0,96 (рисунок 11) ^ерапепко У.Р. е1 а!., 2007].

Полученные результаты являются первыми данными такого рода- успешно проведено сравнение расчетных и инструментально определённых доз облучения, которые были ретроспективно установлены для ситуации радиационного воздействия в 1949 году. Это подтверждает применимость разработанного расчетного метода ретроспективной оценки индивидуальных доз в сочетании с разработанной методологией индивидуального дозиметрического обследования.

ВЫВОДЫ

1. Разработанный и примененный на практике комплекс расчетных методов ретроспективной дозиметрии обеспечивает оценки величин индивидуальных накопленных доз внутреннего и внешнего облучения щитовидной железы, красного костного мозга, молочной железы и всего тела, а также их погрешностей, при крупномасштабных радиационных воздействиях на население (Брянская область России и территории вблизи Семипалатинского полигона - на примере испытания 29.08.1949).

2. В результате разработки методов инструментальной люминесцентной ретроспективной дозиметрии (ОСЛ и ТЛ) по кварцевым включениям в кирпичи строений достигнут порог чувствительности 20 мГр по величине накопленной дозы внешнего облучения. Показана применимость этих методов для различных условий дозообразования (энергия излучения, величины фоновых доз, давность радиационного воздействия до 50 лет) на территориях Брянской области РФ, загрязненных после аварии на ЧАЭС, территориях Алтайского края РФ и Семипалатинского региона Республики Казахстан, находящихся вблизи Семипалатинского ядерного полигона.

3. В результате проведенного в мае 1986 года массового дозиметрического обследования жителей Калужской области (около 30000 человек), установлен факт неравномерного распределения индивидуальных поглощенных доз щитовидной железой: при наличии большого количества лиц с очень малыми дозами облучения, выявлены группы лиц с индивидуальными поглощенными дозами в щитовидной железе, многократно превышающими средние и медианные значения доз. Аналогичная ситуация была выявлена при оценке накопленных доз внутреннего облучения всего тела по результатам многолетнего систематического массового мониторинга активности радионуклидов цезия во всем теле жителей радиоактивно загрязненных территорий Калужской и Брянской областей.

4. Установлено, что так же, как и по результатам расчетов доз на основании массового мониторинга активности Ш1 в щитовидной железе и радионуклидов цезия во всем теле, применение разработанного комплекса расчетных методов ретроспективной оценки индивидуальных накопленных доз облучения щитовидной железы, красного костного мозга, молочной железы и всего тела подтверждает факт неравномерного распределения индивидуальных доз облучения. Следовательно, в условиях крупномасштабной радиационной

аварии, такой как авария на ЧАЭС, использование оценок только средних или медианных доз скрывает группы лиц с повышенными дозами облучения, на которые в первую очередь и должны быть направлены адресные защитные и профилактические мероприятия.

5. Успешно осуществлена верификация разработанного расчетного метода ретроспективной оценки индивидуальных доз путем сравнения с данными прямых измерений, полученными в ходе полевых миссий (дозы внутреннего облучения ЩЖ по результатам измерений активности т1 в железе), а также с результатами ретроспективной оценки доз инструментальными методами люминесцентной ретроспективной дозиметрии (ЛРД) и методом ЭПР-дозиметрии по эмали зубов человека. Результаты сравнений доз, полученные различными методами, показывают сходимость в пределах 30-40 мГр по величине накопленной дозы, что сопоставимо с пределами чувствительности инструментальных методов ретроспективной дозиметрии.

6.В результате реализации разработанной методологии ретроспективной оценки доз для дозиметрической поддержки радиационно-эпидемиологических исследований на загрязненных радионуклидами территориях Брянской области по технологии "случай-контроль" установлены на индивидуальном уровне:

-факт дозовой зависимости частоты раков щитовидной железы у детей и подростков, находившихся в этом возрасте на момент аварии;

-факт отсутствия дозовой зависимости частоты лейкозов у детей в возрасте до 5 лет (на момент аварии) на территориях, загрязненных радионуклидами после аварии на ЧАЭС.

7. Применение разработанного инструментального метода ЛРД для условий дозоформирования на территориях вокруг Семипалатинского ядерного полигона позволило:

- уточнить оценку доз облучения населенн;.', подвергшегося радиационному воздействию в результате ядерных испытаний -инструментально оцененные накопленные дозы внешнего облучения в воздухе для населенных пунктов вблизи оси следа первого в СССР ядерного испытания 29 августа 1949 года (Долонь, Канонерка, Лесхоз Тополинский) равны 475±110 мГр, 225±60 мГр - 250±60 мГр и 230±60 мГр, соответственно. Ранее опубликованные величины расчетных доз в воздухе для этих же населенных пунктов в 2-5 раз выше инструментально измеренных доз, что говорит о консервативности использованных в опубликованных работах расчетных подходов;

- установить отсутствие значимых уровней облучения для населенных пунктов, удаленных от оси этого следа и от места проведения испытания (в пределах погрешности около 25 мГр).

величинам индивидуальных доз, оцененных инструментальным методом ЭПР у одних и тех же жителей д. Долонь (свидетелей ядерного испытания 29 августа 1949 года), прошедших дозиметрическое обследование, равны, в среднем, 0,98±0,25. Это свидетельствует о достижении хорошего соответствия расчетных и экспериментально установленных величин индивидуальных доз.

Полученные результаты являются первыми данными такого рода -успешно проведено сравнение индивидуальных расчетных и инструментально оцененных доз облучения, которые были ретроспективно установлены для ситуации радиационного воздействия 29 августа 1949 года, т.е. 50 лет тому назад.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Дедов В.И., Дедов И.И., Степаненко В.Ф. Радиационная эндокринология. -М.: Медицина, 1993. - 208 с.

2. Hoshi М., Stepanenko V.F. et al. Semipalatinsk research - Tokyo: JRRS, 2006. - 224 p.

3. 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.

4. Ильин Л.А., Балонов М.И., Булдаков Л.А., Бурьяк В.Н., Гордеев К.И., Дементьев С.И., Кондрусев А.И., Лягинская A.M., Матюхин В.А., Рамзаев П.В., Савкин М.Н., Константинов Ю.О., Линге И.И., Лихтарев И.А., Цыб А.Ф., Степаненко В.Ф., Иванов В.К. и др. Экологические особенности и медико-биологические последствия аварии на Чернобыльской АЭС // Медицинская радиология. - 1989. - Т. 34, №11. - С. 58-81.

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

6. Цыб А.Ф., Степаненко В.Ф., Питкевич В.А. и др. Вокруг Семипалатинского полигона: радиоэкологическая обстановка, дозы облучения населения в Семипалатинской области (по материалам отчета межведомственной комиссии) // Медицинская радиология. — 1990. — Т. 35,№12.-С. 3-11.

7. Цыб А.Ф., Степаненко В.Ф., Матвеенко Е.Г. и др. Структура и уровни облучения щитовидной железы у жителей загрязненных радионуклидами районов Калужской области // Радиация и риск.- 1994. -№ 4. - С. 129-135.

8. Цыб А.Ф., Паршков Е.М., Иванов В.К., Степаненко В.Ф. и др. Показатели заболеваемости щитовидной железы и их дозовая зависимость у детей и подростков, подвергшихся радиационному воздействию в результате Чернобыльской аварии // Радиация и риск. - 1994, № 4. - С. 145-153.

9. Степаненко В.Ф., Цыб А.Ф., Гаврилин Ю.И., и др. Дозы облучения щитовидной железы населения России в результате аварии на Чернобыльской АЭС (ретроспективный анализ) // Радиация и риск. - 1996, №7.-С. 225-245.

Ю.Шахтарин В.В., Цыб А.Ф., Степаненко В.Ф., Марченко Л.Ф. Влияние йодной эндемии на развитие радиогенных раков щитовидной железы у детей и подростков // Вопросы онкологии. —2002. —Т. 3. — С. 32—36.

П.Орлов М.Ю., Степаненко В.Ф., Хамидова Л. Г. и др. Расчет методом Монте-Карло распределений дозы гамма-излучения внутри стены здания и в воздухе // Атомная энергия.- 2003. - Т. 94, №. 6. - С. 479-483.

12.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.

13.Степаненко В.Ф., Орлов М.Ю., Петин Д.В. и др. Ретроспективная индивидуальная дозиметрия в населенном пункте с высоким радиоактивным загрязнением // Атомная энергия - 2003. - Т. 95, № 1. - С. 60-67.

14.Паршков Е.М.,. Соколов В.А., Прошин А.Д., Степаненко В.Ф. Рак щитовидной железы у детей и взрослого населения Брянской области после аварии на Чернобыльской АЭС // Вопросы онкологии. - 2004. - Т. 50, №5.-С. 533-539.

15.Степаненко В.Ф., Орлов М.Ю., Петин Д.В. и др. Сравнение расчетного и инструментального методов индивидуальной ретроспективной дозиметрии у жителей населенного пункта с высоким радиоактивным загрязнением вследствие аварии на ЧАЭС // Радиация и риск. - 2006. - Т. 15, № 1-2. -С. 147-156.

16.0рлов М.Ю., Степаненко В.Ф. Расчет характеристик внешнего облучения человека при загрязнении почвы '"Се // Атомная энергия. - 2007. - Т. 104, №. 2.-С. 111-115.

17.Степаненко В.Ф., Яськова Е.К., Орлов М.Ю. и др. Эффективные дозы внутреннего облучения всего тела у жителей наиболее загрязненных районов Брянской и Калужской областей по данным многолетнего мониторинга // Атомная энергия. - 2007. - Т. 103, №. 3. - С. 192-197.

18.Степаненко В.Ф., Яськова Е.К., Орлов М.Ю. и др. Внутреннее облучение щитовидной железы жителей Калужской области по данным массовых инструментальных измерений 1311 в мае 1986 г // Атомная энергия. - 2008. - Т. 105, № 2. - С. 97-103.

19.Лушников Е.Ф., Степаненко В.Ф. Радиологическая культура патологоанатома // Архив патологии. - 2008. - Т.70, №.4. - С. 58-60.

20.Цыб А.Ф., Степаненко В.Ф., Карякин О.Б. Брахитерапия рака предстательной железы микроисточниками 1251: оценка локальных доз облучения персонала // Онкоурология. - 2008. - № 1. - С. 36-40.

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

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

23.Stepanenko V. F., Gavrilin Yu. I., Snykov V. P. et al. Elevated exposure rates under inclined birch trees indicate the occurrence of rainfall during radioactive fallout from Chernobyl // Health Physics. - 2002. - Vol. 80, № 2. - P. 240-243.

24.Bailiff I.K., Stepanenko V. F., Goeksu H. Y., et al. Comparison of retrospective luminescence dosimetry with computational modeling in two highly contaminated settlements downwind of the Chernobyl NPP // Health Physics. -2004,- Vol. 86, № 1. - P. 25-41.

25-Bailiff I.K., Stepanenko V. F., Goeksu H.Y., et al. The Application of Retrospective Luminescence Dosimetry in Areas Affected by Fallout from the Semipalatinsk Nuclear Test Site: An Evaluation of Potential // Health Physics. -2004. - Vol. 87, № 6. - P. 625-€41.

26.Stepanenko V. F., Voilleque P. G., Gavrilin Yu. I. et al. Estimating individual thyroid doses for a case-control study of childhood thyroid cancer in Bryansk Obi as t, Russia // Radiation Protection Dosimetry. - 2004. - Vol. 108, № 2. - P. 143-160.

27.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.

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

29.Davis S., Day R.W., Kopecky K.J., Mahoney M.C., McCarthy P.L., Michalek A.M., Moysich K.B., Onstad L.E., Stepanenko V.F. et al. Childhood leukaemia in Belarus, Russia, and Ukraine following the Chernobyl accident: results from an international collaborative population-based case-control study // International Journal of Epidemiology. - 2006. - Vol. 35, № 2. - P. 386-396.

30. Goeksu H.E., Stepanenko V.F., Bailiff I.K., Jungner H. Intercomparison of luminescence measurements of bricks from Dolon' village: experimental methodology and results of European study group //J. Radiation Research. -2006. - Vol. 47, Supplement A. - P. A29-A37.

31. 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.

32. Stepanenko V.F., Hoshi M., Bailiff I.K. et al. Around Semipalatinsk Nuclear Test Site: Progress of Dose Estimations Relevant to the Consequences of

Nuclear Tests //J. Radiation Research. - 2006. ~ Vol. 47, Supplement A. - P. A1-A13.

33. Stepanenko V.F., Hoshi M., Yamamoto M. et al. International intercomparison of retrospective luminescence dosimetry method: sampling and distribution of brick samples from Dolon' village, Kazakhstan //J. Radiation Research. - 2006. - Vol. 47, Supplement A. - P. A15-A21.

34.Stepanenko V.F., Hoshi M., Dubasov Y.V., et al. A Gradient of Radioactive Contamination in Dolon Village Near the SNTS and Comparison of Computed Dose Values with Instrumental Estimates for the 29 August, 1949 Nuclear Test //J. Radiation Research. - 2006. - Vol. 47, Supplement A. - P. A149-A158.

35.Stepanenko V.F., Hoshi M, Ivannikov A.I., et al. The 1st nuclear test in the former USSR of 29 August 1949: Comparison of individual dose estimates by modeling with EPR retrospective dosimetry and luminescence retrospective dosimetry data for Dolon village, Kazakhstan // Radiation Measurements. -2007. - Vol. 42, № 6/7. - P. 1041-1048.

36.Zhumadilov K, Stepanenko V., Ivannikov A. et al. Estimation of influence of X-ray baggage examination by tooth enamel ESR dosimetry // Radiation and Environmental Biophysics. - 2008. - Vol. 46. - P. 327-331.

37.Zhumadilov K., Ivannikov A., Zharlyganova D.„ Zhumadilov Zh, Stepanenko V. et al. ESR dosimetry study on population of settlements nearby Ust-Kamenogorsk city, Kazakhstan. //Radiation and Environmental Biophysics -2009-Vol. 48-P. 419-425.

Заказ 2840 Тираж 100 Объём 2,0 п.л. Формат 60x841/i6 Печать офсетная

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

Содержание диссертации, доктора биологических наук, Степаненко, Валерий Федорович

Список сокращений.

Введение.

Глава 1. Обзор литературы.

1.1 Крупномасштабные радиационные воздействия на население и проблема ретроспективной оценки индивидуальных доз облучения.

1.2 Ретроспективные оценки индивидуальных доз облучения населения: авария на Чернобыльской АЭС.

1.3 Вопросы реконструкции индивидуальных доз облучения щитовидной железы, красного костного мозга и молочной железы для дозиметрической поддержки эпидемиологических исследований по технологии "случай-контроль".

1.4 Ядерные испытания и вопросы реконструкции доз облучения населения.

1.5 Инструментальные методы люминесцентной ретроспективной дозиметрии в задачах оценок доз облучения населения.

Глава 2. Материалы и методы исследования.

2.1 Массовый мониторинг активности 13в щитовидной железе населения Калужской области в первый месяц после аварии на Чернобыльской АЭС: материалы и оборудование.

2.2 Массовый мониторинг активности 137Сз и 134Сз во всем теле жителей Калужской и Брянской областей после аварии на Чернобыльской АЭС: материалы и оборудование.

2.3 Индивидуальное дозиметрическое расследование с целью получения дополнительной информации для ретроспективных оценок индивидуальных доз: материалы и оборудование.

2.4 Инструментальные методы люминесцентной ретроспективной дозиметрии (ЛРД): материалы и оборудование.

2.5 Инструментальные исследования радиоэкологической ситуации на территориях, подвергшихся крупномасштабным радиационным воздействиям: материалы и оборудование.

2.6 Методы статистической обработки и анализа данных.

Глава 3. Результаты исследований.

3.1 Результаты дозиметрических исследований на загрязненных территориях вследствие аварии на ЧАЭС с целью получения первичных данных для верификации расчетных методов ретроспективной дозиметрии.

3.1.1 Результаты разработки метода массового мониторинга активности 13'1 в щитовидной железе.

3.1.2 Результаты расчетов индивидуальных доз облучения ЩЖпо данным измерений активности 13'I в щитовидной железе у жителей загрязненных радионуклидами районов

Калужской области.

3.1.3 Результаты разработки методологии массового мониторинга активности радионуклидов цезия во всем теле в ближайший и последующий периоды после аварии на ЧАЭС.

3.1.4 Результаты расчетов индивидуальных доз облучения всего тела по данным массового мониторинга активности радионуклидов цезия в организме населения радиоактивно загрязненных территорий в результате аварии на ЧАЭС.

3.1.5 Результаты разработки методов люминесцентной ретроспективной дозиметрии (ЛРД) для инструментальной верификации расчетных доз внешнего облучения населения территорий, подвергшихся крупномасштабным радиационным воздействиям.

3.1.6 Результаты применения метода ЛРД на территориях, загрязненных радионуклидами в результате аварии на ЧАЭС.

3.1.7 Результаты международного интерсличения данных ЛРД с использованием образцов, отобранных на территориях, загрязненных радионуклидами в результате аварии на ЧАЭС.

3.2 Результаты дозиметрической поддержки радиационно-эпидемиологических исследований на загрязненных территориях Брянской области.

3.2.1 Дозиметрическая поддержка радиационно-эпидемиологического исследования заболеваемости раком щитовидной железы по технологии "случай-контроль".

3.2.2 Дозиметрическая поддержка радиационно-эпидемиологического исследования заболеваемости лейкозами по технологии "случай-контроль".

3.2.3 Дозиметрическая поддержка пилотного радиационно-эпидемиологического исследования раков молочной железы.

3.3 Результаты дозиметрической поддержки исследований на территориях, подвергшихся радиационному воздействию вследствие ядерных испытаний на Семипалатинском полигоне (на примере первого ядерного испытания СССР).

3.3.1 Результаты применения методов ЛРД на территориях, подвергшихся радиационному воздействию вблизи Семипалатинского испытательного полигона.

3.3.2 Результаты международного интерсличения данных ЛРД и величин расчетных доз населения территорий, подвергшихся радиационному воздействию (на примере первого ядерного испытания СССР).

3.3.3 Результаты ретроспективной оценки индивидуальных доз внешнего облучения лиц, проживающих на территории, подвергшейся радиационному воздействию (на примере первого ядерного испытания СССР).

Введение Диссертация по биологии, на тему "Разработка и применение методов индивидуальной ретроспективной дозиметрии населения для оценки последствий крупномасштабных радиационных аварий"

Актуальность исследования

Проблемы, связанные с ликвидацией и смягчением последствий аварии на ЧАЭС (принятие решений, адекватные меры профилактического медицинского характера, радиационно-эпидемиологические оценки), как на первом, остром этапе, с момента начала работ в рамках настоящего исследования (май 1986 г. [29]), так и в последующие годы [6, 7, 14-16, 25-27, 58, 69, 77, 81-84, 77, 107, 123] требовали и требуют соответствующего дозиметрического обеспечения.

Предмет исследований и научно-практических разработок данной работы с самого начала был нацелен на индивидуальный подход к оценкам доз облучения населения России, оказавшегося в зонах радиоактивного загрязнения в результате аварии на Чернобыльской атомной электростанции (ЧАЭС). Именно такой подход, реализуемый в этом исследовании в рамках развития физических методов ретроспективной дозиметрии, обеспечивать дозиметрическую поддержку эпидемиологических исследований по технологии "случай-контроль" и выявлять группы лиц с различными индивидуальными дозами облучения для проведения адресных профилактических и медицинских мероприятий.

Необходимо отметить, что в данном исследовании рассматриваются только физические методы ретроспективной дозиметрии -инструментальные и расчетные. Наряду с физическими методами инструментальными методами интенсивно развиваются и биологические методы ретроспективной дозиметрии, имеющие как свои преимущества, так и ограничения (см., например, [31, 32, 89, 111]).

Опыт, приобретенный в ходе работ в рамках данного исследования по оценке последствий аварии на ЧАЭС, и разработка высокочувствительных инструментальных физических технологий ретроспективной дозиметрии открыли возможности их применения при решении актуальных задач по уточнению доз облучения населения территорий вокруг Семипалатинского ядерного полигона. Как отмечено в материалах международных совещаний в Японии (Hiroshima), Финляндии (Helsinki) и США (Bethesda) [101, 113-115] имевшиеся оценки доз облучения населения в ареале Семипалатинского полигона были весьма противоречивыми, что не позволяло сделать уверенные заключения о реальных последствиях испытаний. Соответственно сфера применимости разработанных в исследовании методов ретроспективной дозиметрии расширилась до отличных от Чернобыля крупномасштабных радиационных воздействий на население, а именно - для ситуаций с иными условиями дозоформирования (энергия и состав излучений, динамика накопления дозы, давность прошедших событий -около 50 лет после начала испытаний на Семипалатинском полигоне).

В данном контексте термином "население" обозначены люди, не имеющие отношения к ядерным технологиям, эксплуатации ядерных объектов и устройств, атомных электростанций, производству, испытаниям ядерных зарядов (т.е. люди, не являющиеся "персоналом" профессиональными работниками или служащими в соответствующих ведомствах и организациях).

Отличительной особенностью оценок радиационного воздействия на население по сравнению с контролем доз облучения персонала является то, что если дозы облучения профессионалов контролируются на регулярной основе, и персонал обеспечен средствами дозиметрического контроля, то, как правило, индивидуальные измерения и соответствующая оценка индивидуальных доз облучения населения либо не проводятся (в силу внезапности аварийного воздействия), либо же объем полученных первичных данных явно недостаточен для получения полной картины уровней облучения населения.

Ретроспективная дозиметрия индивидуальных доз облучения, в текущем понимании этого направления, означает систему методов для оценки доз облучения, которые были получены в прошлом документально идентифицированным человеком, но не были установлены в период радиационного воздействия из-за отсутствия соответствующих аппаратурных, материальных или методических возможностей.

Применение методов ретроспективной дозиметрии актуально не только в связи с необходимостью оценки последствий крупномасштабных радиационных аварий, например, для дозиметрической поддержки радиационно-эпидемиологических исследований, для выявления групп населения с высокими дозами облучения для принятия решений по планированию адресных медицинских и профилактических мероприятий, что включено в настоящее исследование.

Имеются потенциальные сферы применения и в других областях. Эти методы позволяют: верифицировать величины предписанных пациентам доз облучения при проведении лучевой терапии; верифицировать реальные уровни защиты медицинского персонала и пациентов при диагностическом, терапевтическом применении ионизирующего излучения и радионуклидов, а также в ходе соответствующих исследовательских работ и испытаний; обеспечить заинтересованных лиц информацией об индивидуальных дозах облучения для принятия решений об уровнях и виде соответствующих компенсаций; обеспечить готовность к оценкам доз облучения вследствие возможных будущих радиационных аварий (см., например, [106]).

Поэтому и спустя 23 года после аварии в Чернобыле сохраняется та же, та же степень актуальности данной работы, что и в начале исследования в мае 1986 г. Показателем этого является возрастающий интерес на международном уровне к данной проблематике [106]: ядерные технологии продолжают развиваться и расширяться, а к технологическим рискам радиационных аварий, добавляются риски, связанные с потенциальной возможностью ядерного терроризма.

В основу данного исследования был положен комплексный подход, заключающийся в использовании как расчетных методов ретроспективных оценок доз, основанных на математическом моделировании процессов дозообразования (с применением информации из созданных баз радиоэкологических и персональных данных, данных индивидуальных дозиметрических расследований), так и инструментальных физических методов ретроспективной дозиметрии, использующих природные материалы (так называемые природные "свидетели" облучения) для извлечения информации о накопленных дозах.

К таким инструментальным методам следует отнести разработанные и примененные в данной работе высокочувствительные методы регистрации радиационно-индуцированного сигнала с помощью термо- и оптико-стимулированной люминесценции кварцевых включений в кирпичи строений на радиоактивно загрязненных территориях.

Методики расчетных оценок индивидуальных доз, разработанные в рамках настоящей работы, основаны на методологии индивидуального дозиметрического расследования применительно к каждому обследуемому человеку с последующей оценкой индивидуальных накопленных доз и их неопределенностей. Расчетный подход является универсальным, поскольку не имеет ограничений инструментальных методов (ограниченные возможности отбора в необходимом месте физического образца, соответствующего требованиям методики измерений).

В то же время инструментальные методы дополняют расчетные, поскольку обеспечивают возможность верификации расчетных доз.

Цель исследования

Дать научное обоснование, разработать и применить комплекс расчетных и инструментальных методов индивидуальной ретроспективной дозиметрии в задачах оценки последствий крупномасштабных радиационных воздействий на население - для дозиметрического обеспечения радиационно-эпидемиологических исследований по технологии "случай-контроль" на территориях, загрязненных радионуклидами в результате аварии на ЧАЭС, а также для уточнения и верификации доз облучения населения вследствие ядерных испытаний на Семипалатинском испытательном полигоне (на примере первого ядерного испытания СССР).

Задачи исследования

1. Разработать комплекс расчетных методов ретроспективной дозиметрии для оценки индивидуальных накопленных доз облучения всего тела, красного костного мозга, щитовидной железы и молочной железы, а также их погрешностей, применимый для оценки последствий крупномасштабных радиационных воздействий на население (Брянская и Калужская области России и территории вблизи Семипалатинского полигона- на примере первого ядерного испытания 29.08.1949).

2. Разработать высокочувствительные инструментальные методы люминесцентной ретроспективной дозиметрии (оптико-стимулированной и термостимулированной) с чувствительностью не хуже 20 мГр по величине накопленной дозы, применимые для условий дозоформирования на территориях, загрязненных радионуклидами после аварии на ЧАЭС и на территориях, подвергшихся радиационному воздействию в результате ядерных испытаний на Семипалатинском полигоне; провести международное интерсличение разработанных инструментальных методов люминесцентной ретроспективной дозиметрии.

3. Провести в ранние сроки после аварии на ЧАЭС массовый мониторинг активности 1311 в щитовидной железе и, в последующие годы, -активности 137Сб и !34Сз во всем теле в группах населения территорий, загрязненных радионуклидами после аварии на ЧАЭС с целью получения исходных данных для верификации расчетных моделей по оценке доз облучения населения.

4. Дать обоснование разработанных расчетных методов ретроспективной индивидуальной дозиметрии путем сравнения расчетных доз с данными прямых измерений, полученными в ходе полевых миссий, а также с результатами ретроспективной оценки доз инструментальными методами ЛРД и методом ЭПР дозиметрии по эмали зубов человека.

5. Применить на загрязненных территориях Брянской области разработанный комплекс расчетных методов индивидуальной ретроспективной дозиметрии для оценки доз внутреннего и внешнего облучения всего тела, красного костного мозга, щитовидной железы и молочной железы для дозиметрической поддержки радиационно-эпидемиологических исследований по технологии "случай-контроль".

Научная новизна

2. Оригинальными являются разработка и применение нового высокочувствительного метода инструментальной ретроспективной дозиметрии (люминесцентная ретроспективной дозиметрия по кварцевым включениям в кирпичи) в условиях дозоформирования (энергии излучения, величина фоновой дозы) как на территориях, загрязненных после аварии в Чернобыле, так и на территориях вокруг Семипалатинского полигона. Достигнута чувствительность метода в 20 мГр по величине накопленной дозы при времени накопления дозы до 50 лет. Впервые проведена верификация этого метода путем международного интерсличения данных, полученных при измерении образцов, отобранных как на территориях, загрязненных в результате аварии на ЧАЭС, так и на территориях вокруг Семипалатинского полигона.

3. По данным массового дозиметрического мониторинга (1986 год) и по результатам ретроспективной оценки индивидуальных доз впервые было установлено, что статистические распределения индивидуальных доз облучения населения радиоактивно загрязненных территорий Брянской и Калужской областей (облучение всего тела, красного костного мозга, щитовидной железы, молочной железы) имеют несимметричный (логнормальный) вид, характеризующийся наличием индивидуальных доз, которые по всей величине многократно превышают средние и медианные значения. При этом минимальные и максимальные значения индивидуальных доз у жителей одних и тех же населенных пунктов различаются в десятки раз. Это свидетельствует о том, что использование только оценок средних или медианных доз в условиях крупномасштабной радиационной аварии скрывает группы лиц с повышенными дозами облучения, на которые в первую очередь и должны быть направлены адресные защитные и профилактические мероприятия.

4. Впервые разработанные методы ЛРД были применены для обоснования применимости комплекса расчетных методов ретроспективной индивидуальной дозиметрии на территориях, загрязненных радионуклидами в результате аварии на ЧАЭС, а также в ареале проживания населения вокруг Семипалатинского испытательного полигона.

5. В результате реализации разработанного комплекса расчетных методов индивидуальной ретроспективной дозиметрии для дозиметрической поддержки радиационно-эпидемиологических исследований на загрязненных радионуклидами территориях Брянской области по технологии "случай-контроль" на индивидуальном уровне были установлены новые факты: достоверно установлена дозовая зависимость риска заболеваемости раком щитовидной железы у детей и подростков, находившихся в этом возрасте на загрязненных территориях Брянской области; отсутствие достоверной зависимости по заболеваемости лейкозами у детей в возрасте до пяти лет на момент аварии.

6. Применение разработанных инструментальных методов ЛРД для условий дозоформирования на территориях вокруг Семипалатинского ядерного полигона позволило впервые: уточнить оценку доз облучения населения, подвергшегося радиационному воздействию в результате ядерных испытаний -инструментально оцененные накопленные дозы внешнего облучения в воздухе для населенных пунктов вблизи оси следа первого в СССР ядерного испытания 29 августа 1949 г. (Долонь, Канонерка (два здания), Лесхоз Тополинский) равны 475 ± 110 мГр, 225 ± 60 мГр-250 ± 60 мГр и 230±60мГр, соответственно. Ранее опубликованные величины расчетных доз в воздухе для этих же населенных пунктов в 2-5 раз выше инструментально измеренных доз, что говорит о консервативности использованных в опубликованных работах расчетных подходов; установить отсутствие значимых уровней облучения (в пределах погрешности около 20 мГр) для населенных пунктов, удаленных от оси этого следа и от места проведения испытания.

7. Впервые показана возможность ретроспективной оценки индивидуальных доз для ситуации крупномасштабного радиационного воздействия более 50 лет тому назад. Достигнуто хорошее соответствие расчетных и экспериментально установленных величин индивидуальных доз, что свидетельствует об успешном применении разработанной методологии ретроспективной оценки индивидуальных доз для событий радиационных воздействий, имевших место в 1949 г.

Практическая значимость

Социальная и медицинская значимость состоит в том, что проведенные в ходе исследования разработки ориентированы на создание высокочувствительных и оперативных методик дозиметрического контроля и ретроспективной оценки индивидуальных доз. В ходе исследования проведен индивидуальный дозиметрический мониторинг и оценены индивидуальные дозы облучения всего тела, щитовидной железы, красного костного мозга, молочной железы приблизительно у 130 тыс. жителей территорий, загрязненных радионуклидами в результате аварии на ЧАЭС. Эти данные были представлены органам здравоохранения для принятия решений по проведению защитных, профилактических и лечебных мероприятий, а также были использованы для дозиметрической поддержки радиационно-эпидемиологических исследований.

Разработанная технология физической ретроспективной дозиметрии востребована не только в связи с необходимостью оценки последствий крупномасштабных радиационных аварий, например, для дозиметрической поддержки радиационно-эпидемиологических исследований и принятию решений по выявлению групп населения с высокими дозами облучения при планировании адресных медицинских и профилактических мероприятий. Эта технология позволяет: также верифицировать величины предписанных пациентам доз облучения при проведении лучевой терапии; верифицировать реальные уровни защиты персонала и пациентов при диагностическом, терапевтическом применении ионизирующего излучения и радионуклидов, а также в ходе соответствующих исследовательских работ и испытаний; обеспечить заинтересованных лиц информацией об индивидуальных дозах облучения для принятия решений об уровнях и виде соответствующих компенсаций; обеспечить готовность к оценкам доз облучения вследствие возможных будущих радиационных аварий, в том числе и в результате актов ядерного терроризма.

В результате исследования созданы базы индивидуальных дозиметрических данных (накопленные поглощенные дозы в щитовидной железе, всем теле, красном костном мозге, молочной железе) для лиц, включенных в соответствующие радиационно-эпидемиологические исследования в Брянской области. Полученные результаты внедрены в виде баз данных и соответствующих справок для использования в МРНЦ РАМЫ, Брянском клинико-диагностическом центре, Гематологическом научном центре РАМН и применяются при проведении адресных лечебно-профилактических мероприятий среди обследованных лиц.

Технология индивидуальной ретроспективной дозиметрии реализована на отечественном и международном уровнях.

С использованием результатов исследования опубликованы в соавторстве две монографии - одна отечественная (1993 г.) и одна за рубежом (2006 г.) учебник для ВУЗов (2005 г.), изданы две инструкции МЗ СССР (1986 г.), Методические Указания МЗ СССР (1987 г.), четыре Методических Указания МЗ РФ (1996 г., 1996 г., 2000 г. и 2006 г.), два руководства МАГАТЭ (1996 г., 1999 г.), два Технических Документа МАГАТЭ (1997 г., 2002 г.), один Технический Документ ВОЗ (1994 г.), учебник для ВУЗов (2005 г.), даны экспертные рекомендации в рамках участия в международных учениях ВОЗ по преодолению последствий крупномасштабных радиационных аварий (учения РЕМПАН, "CONVEX" 2, 2006 г. и "CONVEX" 3, 2008 г.).

Более детальная информация о научных публикациях представлена в данном разделе ниже.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Разработанный и примененный на практике комплекс расчетных методов ретроспективной дозиметрии обеспечивает оценки величин индивидуальных накопленных доз внутреннего и внешнего облучения щитовидной железы, красного костного мозга, молочной железы и всего тела, а также их погрешностей, при крупномасштабных радиационных воздействиях на население (территории России, загрязненные радионуклидами в результате аварии на ЧАЭС, и территории в ареале Семипалатинского полигона).

2. Разработанные методы инструментальной люминесцентной ретроспективной дозиметрии (OCJ1 и TJI) по кварцевым включениям в кирпичи строений обеспечивают чувствительность 20 мГр по величине накопленной дозы внешнего облучения. Успешно проведено международное интерсличение методов люминесцентной ретроспективной дозиметрии. Эти методы применимы для различных условий дозообразования (энергия излучения, величины фоновых доз, давность радиационного воздействия - до

50 лет) на территориях Брянской области РФ, загрязненных после аварии на ЧАЭС, и территориях Алтайского края РФ, Семипалатинской области Республики Казахстан, находящихся вблизи Семипалатинского ядерного полигона.

3. По данным массового дозиметрического мониторинга впервые (1986 г.) и по результатам ретроспективной оценки индивидуальных доз установлено, что статистические распределения индивидуальных доз облучения населения радиоактивно загрязненных территорий Брянской и Калужской областей (облучение всего тела, красного костного мозга, щитовидной железы, молочной железы) имеют несимметричный (логнормальный) вид, характеризующийся наличием индивидуальных доз, которые по своей величине многократно превышают средние и медианные значения. При этом минимальные и максимальные значения индивидуальных доз у жителей одних и тех же населенных пунктов различаются в десятки раз. Следовательно, использование только оценок средних или медианных доз в условиях крупномасштабной радиационной аварии скрывает группы лиц с повышенными дозами облучения, на которые в первую очередь и должны быть направлены адресные защитные и профилактические мероприятия.

4. В результате реализации разработанного комплекса расчетных методов индивидуальной ретроспективной дозиметрии для дозиметрической поддержки радиационно-эпидемиологических исследований на загрязненных радионуклидами территориях Брянской области по технологии "случай-контроль" на индивидуальном уровне установлено: наличие дозовой зависимости частоты заболеваемости раком щитовидной железы у детей и подростков, находившихся в этом возрасте на загрязненных территориях Брянской области; отсутствие дозовой зависимости частоты заболеваемости лейкозами у детей в возрасте до пяти лет на момент аварии.

5. В результате применения разработанного инструментального метода ЛРД для условий дозоформирования на территориях вокруг Семипалатинского ядерного полигона установлено: инструментально оцененные накопленные дозы внешнего облучения в воздухе для населенных пунктов вблизи оси следа первого в СССР ядерного испытания 29 августа 1949 г. (Долонь, Канонерка (два здания), Лесхоз Тополинский) равны 475 ± 110 мГр, 225 ± 60 мГр -250 ± 60 мГр, и 230 ± 60 мГр, соответственно, что в 2-5 раз меньше ранее опубликованные величин расчетных доз в воздухе для этих же населенных пунктов. Это показывает существенную консервативность ранее применяемых расчетных подходов к оценке доз. отсутствуют значимые уровни облучения (в пределах погрешности дозы около 20 мГр) для населенных пунктов, удаленных на 10 км и более от оси этого следа и от места проведения испытания;

6. Выявлено, что отношения индивидуальных расчетных доз внешнего облучения, оцененных с помощью разработанной методологии ретроспективной расчетной оценки доз для территорий вблизи Семипалатинского полигона, к величинам индивидуальных доз, оцененных инструментальными методами для выборки одних и тех же жителей н.п. Долонь (свидетелей ядерного испытания 29 августа 1949 г.), прошедших дозиметрическое обследование, равны 0,98 ± 0,25. Это свидетельствует о достижении хорошего соответствия расчетных и экспериментально установленных величин индивидуальных доз. Показана возможность ретроспективной оценки индивидуальных доз для ситуаций радиационных воздействий, имевших место до 50 лет тому назад.

Связь с основными научными направлениями работы МРНЦ РАМН

Работы по получению первичных данных по теме диссертации были начаты в мае 1986 г., в ранние сроки после аварии на ЧАЭС, в рамках распоряжения МЗ СССР по проведению специалистами МРНЦ РАМН массового мониторинга доз облучения щитовидной железы населения загрязненных районов Калужской области.

В дальнейшем исследование проводилось в рамках: последующих распоряжений МЗ СССР и запросов областного отдела здравоохранения Калужской области и областного отдела здравоохранения Брянской области в адрес МРНЦ РАМН по ежегодному мониторингу доз облучения населения радиоактивно загрязненных районов (1986-1995 гг.); распоряжения Совмина СССР (1989 г.) по оценке состояния здоровья и экологической обстановки в Семипалатинской области Республики Казахстан с участием специалистов МРНЦ РАМН;

Международной программы ВОЗ (с участием МРНЦ РАМН) по медицинским последствиям Чернобыльской аварии (программа "АЙФЕКА", 1994-1995 гг.);

НИР РАМН "Комплексная оценка и верификация индивидуальных доз облучения методами физической и биологической дозиметрии"; № государственной регистрации 01.9.40 002471, 1994-1995 гг.;

НИР РАМН "Обоснование и разработка метода реконструкции суммарных накопленных доз облучения всего тела жителей регионов РФ, загрязненных радионуклидами в результате аварии на ЧАЭС"; № государственной регистрации 01.9.60 00674, 1995-1998 гг.;

НИР "Систематизация доз облучения щитовидной железы у жителей территорий России, загрязненных в результате аварии на ЧАЭС" по договору с МЧС России № 6.5.1.6.2. -95, 1995-1998 гг.; координированного исследовательского проекта МАГАТЭ с участием МРНЦ РАМН "Применение парамагнитной резонансной дозиметрии по эмали зубов человека для ретроспективной оценки доз", 1998-2002 гг.;

НИР РАМН "Обоснование и разработка инструментальных методов реконструкции накопленных доз облучения организма жителей РФ, подвергшихся радиационному воздействию в результате воздушных ядерных испытаний на Семипалатинском ядерном полигоне"; № государственной регистрации 01.9.90 002855, 1999-2003 гг.;

НИР "Оценка доз облучения населения, проживающего в ареале Семипалатинского ядерного полигона с помощью инструментальных методов ретроспективной дозиметрии" и НИР "Оценка доз облучения населения, проживающего на территориях, загрязненных радионуклидами вследствие аварии на ЧАЭС, с помощью инструментальных методов ретроспективной дозиметрии" - в рамках координированных исследовательских проектов КЕС, 1997-2004 гг. (с участием МРНЦ РАМН);

НИР по государственному контракту между МЧС России и МРНЦ РАМН "Проведение индивидуальных дозиметрических расследований и оценка индивидуальных доз облучения для случаев рака молочной железы на территориях Брянской области, загрязненных радионуклидами в результате аварии на Чернобыльской АЭС"; № 6/6.2.2.СБР, 2004 г, номер работы в ЕТП НИОКР МЧС России - 6.2.2.;

НИР "Разработка и применение современных методов инструментальной ретроспективной дозиметрии для обоснования мероприятий по созданию безопасной радиоэкологической обстановки на загрязненных территориях" между Министерством Российской Федерации по атомной энергии и МРНЦ РАМН по Государственному контракту № 1.30.04.01.18 от 18.02.2004 г.;

НИР по международному научному контракту между Институтом Радиационной Защиты и Ядерной Безопасности (IRCN, Франция) и МРНЦ РАМН (2006 г., контракт ДА 55347);

Работ по участию в международных учениях ВОЗ по преодолению последствий крупномасштабных радиационных аварий -учения РЕМПАН, "CONVEX" №2 и №3, 2006 и 2008 гг.;

НИР "Проведение индивидуальных дозиметрических расследований и оценка индивидуальных доз облучения для случаев рака щитовидной железы на территориях Брянской области и случаев лейкозов на территориях РФ, Белоруссии, Украины, загрязненных радионуклидами в результате аварии на Чернобыльской АЭС" - в рамках двустороннего международного соглашения о совместной научно-исследовательской деятельности между МРНЦ РАМН и Центром исследований рака имени Фреда Хатчинсона (Сиэтл, США); 2008-2009 гг.;

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.;

НИР РАМН "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.

Во всех указанных выше НИР и работах автор настоящего исследования являлся научным руководителем или ответственным исполнителем.

Тема диссертации утверждена Ученым советом МРНЦ РАМН 20.05.2003, протокол № 4.

Апробация работы

Апробация диссертации состоялась 22 июня 2009 г. на научной конференции экспериментального радиологического сектора МРНЦ РАМН, протокол № 237.

Основные положения диссертационной работы доложены и опубликованы в материалах 34 всероссийских и международных конференциях и симпозиумах (в том числе - на: девяти конференциях в России и на 25 конференциях за рубежом):

Международной конференции "Медицинские аспекты аварии на

Чернобыльской атомной электростанции" (Киев, 1988); "Немецко

Российской конференции по измерительной программе в России" (Москва,

1992); Russian-Japan Symposium with participation of CIS states (Belarus,

Kazakhstan, Ukraine) "Problems of reconstruction of individual radiation doses as a result of large-scale radiation accidents and estimation of radiation risks"

Москва, 1994); 6th International Conference on Environmetrics (Kuala Lumpur,

Malaysia, 1995); 4th International Symposium on ESR Dosimetry and Application

Munich, Germany, 1995); The First International Conference with participation of

EC, Belorussia, Russia, Ukraine "the Radiological Consequences of the Chernobyl

Accident" (Минск, Белоруссия, 1996); Second Hiroshima International

Symposium "Effects of low-level radiation for residents near Semipalatinsk nuclear test site" (Hiroshima, Japan, 1996); International Symposium

Retrospective dosimetry, physical and biological aspects" (Tianjin, China, 1997);

International Conference "Radiation and Thyroid Cancer" (Cambridge, UK, 1998); th

Международном Конгрессе "Энергетика-2000" (Обнинск, 1998); 10 International Congress of The International Radiation Protection Assciation (Hirosima, Japan, 2000); International Conference on Biodosimetry and 5th International Symposium on ESR Dosimetry and Applications (Обнинск, 2000); Sixth Chernobyl Sasakawa Medical Health Foundation Symposium "Chernobyl: Message for the 21st Century (Москва 2001); Международной научно-практической конференции "Безопасность, экология и устойчивое развитие -XXI век: опыт преодоления последствий катастрофы на чернобыльской атомной станции" (Брянск, 2002); 7th Hiroshima International Symposium "The research on the effects of radiation in Semipalatinsk and future prospects of the research" (Hiroshima, Japan, 2002); The second International Symposium on space radiation research (Nara, Japan, 2002); The 3rd International conference "Ecology,

Radiation, Health" (Семипалатинск, Казахстан, 2002); Semipalatinsk

International Conference "Medical and social consequences of the nuclear tests for the population of the Semipalatinsk region" (Семипалатинск, Казахстан, 2002);

6th International Symposium on ESR dosimetry and applications (Sao Paulo,

Brazil, 2003); Международной конференции "Научное обеспечение программы совместной деятельности по преодолению последствий

Чернобыльской катастрофы в рамках Союзного государства на 2002-2205 годы" (Минск-Гомель, 2004); 10th Hiroshima International Symposium - 3rd

Dosimetry Workshop on the Semipalatinsk Nuclear Test Site Area (Hiroshima,

Japan, 2005); II International Conference "Influence of the low dose irradiation to the health status" (Астана, Казахстан 2005); 1st Asian Congress on Radiation

Research (Hiroshima, Japan, 2005); 2nd International Conference on Biodosimetry and 7th International Symposium on EPR Dosimetry and Applications (Bethesda,

Maryland, USA, 2006); Международной конференции "Чернобыль 20 лет спустя - Стратегия восстановления и устойчивого развития пострадавших регионов" (Минск, Белоруссия, 2006); International Scientific Conference

Long-term radiobiological effects of the chronic exposure to radiation of human beings and biota" (with participation of United Nation, Byelorussia, Russia

Гомель, Белоруссия, 2007); 12th International Congress of the International

Radiation Protection Association (Buenos Aires, Argentina, 2008); 13th Hiroshima

International Symposium - Around SNTS: Retrospective Dosimetry" (Hiroshima,

Japan, 2008); 5-м съезде онкологов и радиологов стран СНГ (Ташкент,

Узбекистан, 2008); International Conference "BIODOSE-2008" (Hanover, USA, th

2008); 47 ISTC Japan Symposium " From basic to clinical research on Chernobyl and others between Nagasaki University GCOE Program and ISTC" (Nagasaki, Japan, 2008); 2nd Asian Congress of Radiation Research (Seoul, Korea, 2009).

Публикация результатов исследования

По материалам диссертации опубликовано 107 научных работ. Из этого количества опубликовано две монографии (одна отечественная, одна -за рубежом), один учебник для ВУЗов, два сборника научных работ, 19 статей в отечественных рцензируемых журналах и 21 статья в зарубежных рецензируемых журналах журналах (из них - 22 статьи из списка ВАК по спецальности) , 16 статей в российских и зарубежных научных сборниках, одни Методические Указания МЗ СССР и две инструкции МЗ СССР, четыре Методических Указания МЗ РФ, два руководства МАГАТЭ, два Технических Документа МАГАТЭ, один Технический Документ ВОЗ, два сборника научных работ за рубежом и 34 работы в материалах отечественных и международных конференций.

Реализация результатов работы

Результаты проведенных исследований внедрены в практику клинического сектора МРНЦ РАМН, Брянского клинико-диагностического центра и Гематологического научного центра РАМН - в виде баз данных и справок, содержащих величины индивидуальных доз облучения жителей загрязненных радионуклидами Брянской области с установленными диагнозами "рак щитовидной железы", "лейкоз", "рак молочной железы".

Полученные в ходе исследований материалы, включенные с участием автора в Методические Указания МЗ СССР (1987 г.), в две инструкции МЗ СССР (1986 г.) и четыре Методических Указания МЗ РФ (1996 г.; 1996 г.; 2000 г.; 2006 г.), использованы для дозиметрического обеспечения медицинских и профилактических мероприятий, диспансеризации населения загрязненных территорий и оценки радиационных рисков онкологических заболеваний (рак щитовидной железы, лейкозы) в Брянской области.

Материалы исследования, включенные с участием автора в два руководства МАГАТЭ (Safety Series № 114, 1996 г.; Safety Series № 14, 1999 г.), два Технических Документа МАГАТЭ (1997 г.; 2002 г.) и Технический Документ ВОЗ (1994 г.), использованы при разработке стратегии действий международных и национальных организаций по преодолению последствий аварии на ЧАЭС.

Результаты исследований, включенные в учебник для ВУЗов (Радиация и патология, 2005 г.), используются в педагогическом процессе при обучении студентов факультета естественных наук Обнинского Государственного Технического Университета, а также при обучении аспирантов МРНЦ РАМН.

Материалы исследования, представленные в качестве экспертных рекомендаций в рамках участия в международных учениях ВОЗ по преодолению последствий крупномасштабных радиационных аварий (учения РЕМПАН, "CONVEX" 2-3, 2006, 2008 гг.), использованы в ходе соответствующих учений для оценки степени готовности ВОЗ по принятию решений и реагированию на крупномасштабные радиационные аварии.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 371 странице компьютерного текста, содержит 55 таблиц и 68 рисунков. Она состоит из введения, обзора литературы, результатов собственных исследований, заключения, выводов. Список цитированной литературы содержит 126 источников, в том числе 44 ссылки на работы отечественных авторов.

Заключение Диссертация по теме "Радиобиология", Степаненко, Валерий Федорович

Выводы

1. Разработанный и примененный на практике комплекс расчетных методов ретроспективной дозиметрии обеспечивает оценки величин индивидуальных накопленных доз внутреннего и внешнего облучения щитовидной железы, красного костного мозга, молочной железы и всего тела, а также их погрешностей, при крупномасштабных радиационных воздействиях на население (Брянская область России и территории вблизи Семипалатинского полигона - на примере испытания 29.08.1949).

4. Установлено, что так же, как и по результатам расчетов> доз на

1 о 1 основании массового мониторинга активности I в щитовидной железе и радионуклидов цезия во всем теле, применение разработанного комплекса расчетных методов ретроспективной оценки индивидуальных накопленных доз облучения щитовидной железы, красного костного мозга, молочной железы и всего тела подтверждает факт неравномерного распределения индивидуальных доз облучения. Следовательно, в условиях крупномасштабной радиационной аварии, такой как авария на ЧАЭС, использование оценок только средних или медианных доз скрывает группы лиц с повышенными дозами облучения, на которые в первую очередь и должны быть направлены адресные защитные и профилактические мероприятия.

10 1 внутреннего облучения ЩЖ по результатам измерений активности I в железе), а также с результатами ретроспективной оценки доз инструментальными методами люминесцентной ретроспективной дозиметрии (ЛРД) и методом ЭПР- дозиметрии по эмали зубов человека. Результаты сравнений доз, полученные различными методами, показывают сходимость в пределах 30-40 мГр по величине накопленной дозы, что сопоставимо с пределами чувствительности инструментальных методов ретроспективной дозиметрии.

6. В результате реализации разработанной методологии ретроспективной оценки доз для дозиметрической поддержки радиационно-эпидемиологических исследований на загрязненных радионуклидами территориях Брянской области по технологии "случай-контроль" установлены на индивидуальном уровне:

- уточнить оценку доз облучения населения, подвергшегося радиационному воздействию в результате ядерных испытаний - инструментально оцененные накопленные дозы внешнего облучения в воздухе для населенных пунктов вблизи оси следа первого в СССР ядерного испытания 29 августа 1949 года (Долонь, Канонерка, Лесхоз Тополинский) равны 475±110 мГр, 225±60 мГр -250±60 мГр и 230±60 мГр, соответственно. Ранее опубликованные величины расчетных доз в воздухе для этих же населенных пунктов в 2-5 раз выше инструментально измеренных доз, что говорит о консервативности использованных в опубликованных работах расчетных подходов;

- установить отсутствие значимых уровней облучения для населенных пунктов, удаленных от оси этого следа и от места проведения испытания (в пределах погрешности около 20 мГр).

8. Выявлено, что отношения индивидуальных расчетных доз внешнего облучения, оцененных с помощью разработанной методологии ретроспективной расчетной оценки доз для территорий вблизи Семипалатинского полигона, к величинам индивидуальных доз, оцененных инструментальным методом ЭПР у одних и тех же жителей д. Долонь (свидетелей ядерного испытания 29 августа 1949 года), прошедших дозиметрическое обследование, равны, в среднем, 0,98±0,25. Это свидетельствует о достижении хорошего соответствия расчетных и экспериментально установленных величин индивидуальных доз.

Заключение

1. Полученные в ходе исследования первичные данные по своему объему и географии были расценены вполне достаточными как для создания радиоэкологической базы данных, так и для создания базы данных индивидуальной дозиметрической информации, используемых при ретроспективных оценках индивидуальных доз облучения щитовидной железы, всего тела, красного костного мозга, молочной железы, а также для верификации инструментальными методами результатов расчетов доз облучения обследуемого населения: а) количество документированных и включенных в базу данных лиц с измеренной в мае 1986 г. активностью 13,1 в щитовидной железе населения радиоактивно загрязненных районов Калужской области - 29 675; б) количество документированных и включенных в базу данных измерений в 1986 г. и в последующие годы активности 137Сз во всем теле населения радиоактивно загрязненных районов Калужской и Брянской областей - 99 004; в) количество документированных и включенных в базу данных результатов индивидуальных дозиметрических расследований с заполнением индивидуальных дозиметрических опросников в рамках различных программ дозиметрической поддержки радиационно-эпидемиологических исследований по технологии "случай-контроль" на радиоактивно загрязненных территориях Брянской области и территориях Казахстана вблизи Семипалатинского полигона - 1 499; г) количество документированных, включенных в базу данных и депозитарий образцов кварцсодержащих кирпичей из строений, находящихся на территориях, загрязненных радионуклидами в результате аварии на ЧАЭС (Брянская, Калужская области Российской Федерации, Гомельская область Республики Беларусь), и на территориях Алтайского края и Республики Казахстан вблизи Семипалатинского полйгона: в целом было отобрано 130 первичных образцов, из которых для проведения последующих измерений профиля дозы по глубине было подготовлено 1 056 образцов; д) количество документированных, включенных в базу данных и депозитарий проб почвы, отобранных на радиоактивно загрязненных территориях Брянской, Калужской областей России, загрязненных радионуклидами вследствие аварии на ЧАЭС, территориях Алтайского края и Казахстана, прилегающих к Семипалатинскому испытательному полигону, - 2 811, из которых для проведения последующих измерений профиля активности по глубине в почве было подготовлено 25 795 образцов. Общее число соответствующих измерений мощности дозы в воздухе в местах пробоотбора составляет 36 850.

2. Разработанная в мае 1986 г. методология массового оперативного дозиметрического мониторинга щитовидной железы позволила в сжатые сроки для обследовать большой контингент населения загрязненных территорий Калужской области (всего за три недели было обследовано 26 724 человека в 115 населенных пунктов семи районов). Последующие оценки индивидуальных доз проведены с учетом реальных дозообразующих экологических факторов, имевших место на территории Калужской области в мае 1986 г.

Разработанные методы и подходы актуальны и в настоящее время -для оперативного реагирования в случаях потенциально возможных крупномасштабных радиационных аварий.

Наиболее высокие дозы были установлены у жителей трех наиболее загрязненных районов - Ульяновского, Жиздринского, Хвастовичского. Оценены коллективные дозы облучения щитовидной железы для каждого из обследованных районов.

На самых ранних этапах настоящего исследования было выявлено, что статистическое распределение индивидуальных доз внутреннего облучения ЩЖ характеризуется длинным "хвостом" в области доз, значительно превышающим средние и медианные величины, что указывает на наличие лиц с повышенными дозами облучения, на которые следует в первую очередь обращать внимание при проведении медико-профилактических и защитных мероприятий.

Полученные результаты массового мониторинга доз облучения щитовидной железы на радиоактивно загрязненных территориях Калужской области, в сочетании с аналогичными данными, полученными на загрязненных территориях Брянской области и Беларуси, были использованы в рамках настоящего исследования для верификации и адаптации модели ретроспективной оценки поглощенных доз облучения в щитовидной железы жителей загрязненных территорий Брянской области.

З.Так же, как и при мониторинге доз облучения щитовидной железы, одним из важнейших результатов, полученных при индивидуальном мониторинге доз внутреннего облучения на основе данных прямых измерений активности радионуклидов цезия в организме жителей загрязненных территорий Калужской и Брянской областях, явился вывод о большом разбросе их величин. При этом выявляется длинный несимметричный "хвост" статистического распределения в области доз, превышающих средние и медианные значения.

Таким образом, при относительно низких средних или медианных дозах у населения даже в пределах одного населенного пункта, имеются группы лиц со значительно более высокими индивидуальными дозами. Этот результат следует учитывать не только при анализе последствий аварии на Чернобыльской АЭС, но и при подготовке планов мероприятий по предотвращению последствий возможных крупномасштабных радиационных инцидентов в будущем.

По данным многолетнего массового индивидуального мониторинга активности радионуклидов цезия в организме жителей загрязненных территорий установлено, что средние накопленные эффективные дозы внутреннего облучения всего тела за период с 1986 по 1994 г. в исследованных районах относительно невелики и составляют, соответственно, 9,90, 7,40 и 9,60 мЗв для жителей Гордеевского;, Новозыбковского/Злынковского, Красногорского районов Брянской области и 1,50, 1,53 и 1,84 мЗв для жителей Жиздринского, Ульяновского и Хвастовичского районов Калужской обл.

В результате проведения массовых многолетних измерений

137 активности Сэ в организме человека была получена первичная дозиметрическая информация и созданы соответствующие базы данных, обеспечивающие возможность верификации расчетных величин индивидуальных доз внутреннего облучения.

4. Разработанный и примененный на практике комплекс расчетных методов ретроспективной дозиметрии обеспечивает оценки величин индивидуальных накопленных доз внутреннего и внешнего облучения щитовидной железы, красного костного мозга, молочной железы и всего тела, а также их погрешностей при крупномасштабных радиационных воздействиях на население (Брянская область России и территории в ареале Семипалатинского полигона).

5. В результате разработки инструментальных физических методов ЛРД (ТЛ и ОСЛ) достигнута высокая чувствительность по величине накопленной дозы - 20 мГр. Чувствительность разработанной методики ЛРД по естественным кварцевым включениям в кирпичи строений подтверждена параллельным сравнением результатов измерений стандартными высокочувствительными ТЛ дозиметрами АЬОзгС.

Применимость разработанного метода ЛРД подтверждается результатами международного интерсличения. Было показано, что метод ЛРД может с уверенностью применяться для верификации расчетных внешнего облучения населения, проживающего на территориях, загрязненных радионуклидами в результате аварии на ЧАЭС, а также на территориях, подвергшихся радиационному воздействию в результате ядерных испытаний на Семипалатинском полигоне.

Разработанный метод ЛРД был использован в наших исследованиях на территориях, загрязненных радионуклидами в результате аварии на ЧАЭС и на территориях, подвергшихся радиационному воздействию в результате ядерных испытаний на Семипалатинском ядерном полигоне.

6. Применимость разработанных расчетных моделей для реконструкции индивидуальных доз облучения щитовидной железы, доз внутреннего облучения всего тела, включая оценки соответствующих погрешностей, подтверждена данными успешных сравнений с величинами доз, определенными на основе имеющихся результатов прямых измерений активности 13'I в щитовидной железе, активности ,37Сб во всем теле и величинами доз внешнего облучения всего тела, определенными инструментальными методами ЛРД и ЭПР дозиметрии.

7. Так же, как и при анализе распределения индивидуальных доз облучения щитовидной железы и всего тела, оцененных на основе данных прямых измерений активности 1311 и 137Сз, выявлено, что реконструированные величины индивидуальных доз облучения щитовидной железы, красного костного мозга и молочной железы (в рамках соответствующей дозиметрической поддержки эпидемиологических исследований) распределяются неравномерно: подавляющее большинство обследованных лиц получили весьма низкие дозы, лишь у весьма небольшого числа обследованных дозы облучения существенно превышают средние и медианные значения доз.

Это еще раз подтверждает, что использование среднегрупповых (или медианных) доз для характеристики облучаемости отдельных индивидуумов неправомочно (по крайней мере, для условий дозоформирования вследствие крупномасштабных радиационных воздействий на население), поскольку усредненные дозовые характеристики фактически скрывают относительно небольшие группы с высокими индивидуальными дозами, но в то же время усредненные дозовые характеристики завышают оценки степени радиационного воздействия для значительной части лиц, имеющих очень малые величины индивидуальных накопленных доз.

Все это дает дозиметрическое обоснование для проведения адресных медицинских и профилактических мероприятий.

Сам факт неравномерного облучения населения в условиях радиационного воздействия вследствие аварии на ЧАЭС не удивителен. Он объясняется, с одной стороны, неравномерным распределением уровней радиоактивного загрязнения в пределах территорий районов и даже в пределах отдельных населенных пунктов, а с другой стороны -индивидуальными особенностями поведения, питания, проживания и передвижений отдельных лиц на загрязненных территориях, что существенно влияет на условия дозоформирования и, соответственно, - на величины индивидуальных доз.

8. Установлена статистически достоверная зависимость шансов заболеваемости раком щитовидной железы от величины индивидуальной поглощенной дозы в щитовидной железе диапазоне доз более 60 мГр. Это радиационно-эпидемиологическое исследование проведено на загрязненных радионуклидами территориях Брянской области. В исследование были включены и лица в возрасте детском и подростковом возрасте на момент аварии с верифицированными на международном уровне диагнозами заболеваний. В то же время не выявлена статистически достоверная зависимость шансов заболеваемости лейкозами для детей в возрасте младше пяти лет на момент аварии и проживающих на загрязненных территориях Брянской области. Установлено наличие групп населения с высокими индивидуальными дозами в случаях заболевания раком молочной железы на этих же территориях.

9. Радиоактивные выпадения от первого ядерного испытания СССР 29 августа 1949 г. образовали вблизи д. Долонь, подвергшейся наибольшему радиационному воздействию, весьма узкий радиоактивный след (около 2 км). Эта деревня была выбрана в качестве территории для международного сравнения различных методов ретроспективных оценок доз - как расчетных, так инструментальных. Такого рода сравнение было крайне необходимым из-за очень больших различий между расчетными дозами и экспериментально установленными величинами накопленных поглощенных доз.

Проведенный нами анализ пространственного распределения плотности загрязнения почвы 137Сз и 239+240Ри вблизи и на территории д. Долонь позволил установить очень существенное уменьшение плотности радиоактивного загрязнения на территории деревни в направлении с северо-запада на юго-восток, перпендикулярно к установленной оси радиоактивного следа: расстояние половинного уменьшения на территории населенного пункта от оси следа составляет 0,87-1,25 км.

Установленный градиент радиоактивного загрязнения был использован для сравнения расчетных накопленных поглощенных доз от внешнего облучения в пределах деревни с таковыми, оцененными инструментальным методом ЛРД. Расчетная доза, ассоциированная с центральной осью радиоактивного следа вблизи деревни и оцененная нами на основе архивных данных по измерению мощности дозы после испытания, равна 2260 мГр. Величины локальных расчетных доз, соответствующие местам отбора кварцсодержащих образцов и оцененные с учетом градиента радиоактивного загрязнения почвы, находятся в пределах от 466 до 780 мГр (в среднем, 645±75 мГр), что согласуется с данными, полученными методом ЛРД (в среднем, 460±92 мГр с разбросом данных от 380 до 618 мГр).

Применение разработанного инструментального метода ЛРД для условий дозоформирования на территориях вокруг Семипалатинского ядерного полигона в сочетании с методологией дозиметрического расследования позволило: а) устранить имеющие место разногласия между расчетными оценками, опубликованными специалистами разных стран; б) уточнить оценку индивидуальных доз внешнего облучения населения, подвергшегося радиационному воздействию в результате первого в СССР ядерного испытания на Семипалатинском полигоне 29 августа 1949 года. В результате установлено, что реальные дозы облучения населения были в 2-4 раза ниже результатов консервативных расчетов.

10. Выявлено, что отношения индивидуальных расчетных доз внешнего облучения, оцененных с помощью разработанной методологии ретроспективной расчетной оценки доз, к величинам индивидуальных доз, оцененных инструментальным методом ЭПР для выборки одних и тех же жителей д. Долонь (свидетелей ядерного испытания 29 августа 1949 г.), прошедших дозиметрическое обследование, равны, в среднем, 0,98±0,25. Это свидетельствует о достижении хорошего соответствия расчетных и экспериментально установленных величин индивидуальных доз.

Полученные результаты являются первыми данными такого рода -успешно проведено сравнение расчетных и инструментально установленных доз облучения, которые были ретроспективно установлены для ситуации радиационного воздействия в 1949 г. Это подтверждает применимость разработанного расчетного метода ретроспективной оценки индивидуальных доз в сочетании с разработанной методологией индивидуального дозиметрического расследования. Расчетный метод является более универсальным, поскольку не требует инвазивной процедуры удаления зубов.

Последующие исследования в Семипалатинском регионе необходимы. Потенциальные территории для дальнейших исследований следующие: населенные пункты Кайнар, Тайлан, Саржал, Абай, которые были подвергнуты радиационному воздействию в результате второго испытания атомного заряда (24.09.1951, 38 кт) и первого испытания водородного заряда (12.08.1953, 400 кт), проведенных на поверхности земли (30 метров над поверхностью почвы). Расчетные величины доз для этих территорий по-прежнему остаются предметом дискуссий, поскольку опубликованные данные многократно расходятся по своей величине.

11. Разработанная технология физической ретроспективной дозиметрии востребована не только в связи с необходимостью оценки последствий крупномасштабных радиационных аварий, например, для дозиметрической поддержки радиационно-эпидемиологических исследований и принятию решений по выявлению групп населения с высокими дозами облучения при планировании адресных медицинских и профилактических мероприятий. Эти методы позволяют: верифицировать величины предписанных пациентам доз облучения при проведении лучевой терапии; верифицировать реальные уровни защиты персонала и пациентов при диагностическом, терапевтическом применении ионизирующего излучения и радионуклидов, а также в ходе соответствующих исследовательских работ и испытаний; обеспечить заинтересованных лиц информацией об индивидуальных дозах облучения для принятия решений об уровнях и виде соответствующих компенсаций; обеспечить готовность к оценкам доз облучения вследствие возможных будущих радиационных аварий, в том числе и в результате актов ядерного терроризма; дать персональную информацию населению о степени и уровнях безопасности ядерных предприятий и атомных электростанций, эксплуатируемых в течение длительного времени в данном регионе.

Технология ретроспективной дозиметрии реализована на отечественном и международном уровнях. Помимо многочисленных научных публикаций она включена в следующие документы:

Технический Документ КЕС "Retrospective dosimetry and dose reconstruction". EUR 16540. Luxembourg, 1996, pp. 164;

Технический Документ МАГАТЭ "Use of electron paramagnetic resonance dosimetry with tooth enamel for retrospective dose assessment". IAEA-TECDOC-CRP 2002. IAEA. Vienna, 2002, pp. 57;

Технический Документ ВОЗ " Проблемы ретроспективной оценки доз облучения населения вследствие аварии в Чернобыле: особенности формирования, структура и уровни облучения по данным прямых измерений. Часть 1. Дозы внутреннего облучения щитовидной железы" Технический Документ ВОЗ, WHO/EOS/94.14. - Женева: WHO. 1994.-32 с. руководство МАГАТЭ "Assessment of doses to the public from ingested radionuclides". Safety Series № 14. -Vienna: IAEA, 1999. - 87 p. руководство МАГАТЭ "Direct methods for measuring radionuclides in the human body". Safety Series № 114. - Vienna: IAEA, 1996. - 110 p.

Методические указания МЗ СССР "Оценка поглощенной дозы излучения радиоизотопов йода в щитовидной железе лиц, подвергшихся радиационному воздействию в результате аварии на ЧАЭС" - М.: МЗ СССР, 1987.

Инструкцию МЗ СССР "Инструкция по диспансерному наблюдению и лечению беременных женщин и новорожденных, подвергшихся воздействию радиации в результате аварии на ЧАЭС (на 1986— 1988 гг. наблюдения)" -М.: МЗ СССР, 1986.

Инструкцию МЗ СССР "Инструкция по диспансерному наблюдению и лечению детей и подростков, подвергшихся преимущественному воздействию радионуклидов йода в результате аварии на ЧАЭС (на 1986-1988 гг. наблюдения): инструкция" - М.: МЗ СССР, 1986.

Методические указания Госкомсанэпиднадзора России "МУ 2.6.1.082-96. Оценка дозы внутреннего облучения щитовидной железы йодом-131 по результатам определения содержания йода-129 в объектах окружающей среды: методические указания" - М.: Госкомсанэпиднадзор России, 1996.

Методические указания МЗ РФ МУ "2.6.1.579-96. Реконструкция средней накопленной в 1986-1995 г.г. эффективной дозы облучения жителей населенных пунктов Российской Федерации, подвергшихся радиоактивному загрязнению вследствие аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году" - М.: МЗРФ, 1996.

Методические указания МЗ РФ "МУ 2.6.1.1.000-00. Реконструкция дозы излучения радиоизотопов йода в щитовидной железе жителей населенных пунктов Российской Федерации, подвергшихся радиоактивному загрязнению вследствие аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году" - М.: МЗ РФ, 2000.

Методические указания ФМБА РФ "МУ 2.6.1.-06. Проведение выборочного радиометрического обследования населения на ранней фазе аварийного реагирования". Государственная система санитарно-эпидемиологического нормирования Российской Федерации, Федеральное Медико-Биологическое Агентство. Издание официальное, Москва 2006. методы ретроспективной дозиметрии изложены в учебнике для ВУЗов "Радиация и патология". (Под общей редакции А.Ф, Цыба). Москва, Высшая школа. 2005 г.

Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Степаненко, Валерий Федорович, Обнинск

1. Дедов В.И., Дедов И.И., Степаненко В.Ф. Радиационная эндокринология. -М.: Медицина, 1993. 208 с.

2. Н.Г., Матвеенко Е.Г., Степаненко В.Ф., Хачиров Д.Г., Касаткина Э.П., Коровина H.A., Левицкая C.B., Мельник В.В., Параскевич Л.В., Лебедев Н.Б., Тураев Р.Н., Крейдич И.В. М.: МЗ СССР, 1986.

3. 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.

4. Орлов М.Ю., Степаненко В.Ф., Хоши М., Такада Дж. Оценка дозы естественного излучения при ретроспективной люминесцентной дозиметрии // Атомная Энергия. 2003. - Т. 94, № 5. - С. 413-415.

5. Орлов М.Ю., Степаненко В.Ф., Хамидова Л. Г. и др. Расчет методом Монте-Карло распределений дозы гамма-излучения внутри стены здания и в воздухе // Атомная Энергия.- 2003. Т. 94, № 6. - С. 479-483.

6. Орлов М.Ю., Степаненко В.Ф. Расчет характеристик внешнего облучения человека при загрязнении почвы 137Сз // Атомная Энергия. 2007. -Т. 104, № 2.-С. 111-115.

7. Паршков Е.М.,. Соколов В.А., Прошин А.Д., Степаненко В.Ф. Рак щитовидной железы у детей и взрослого населения Брянской области после аварии на Чернобыльской АЭС // Вопросы онкологии. 2004. - Т. 50, №5.-С. 533-539.

8. Степаненко В.Ф., Цыб А.Ф., Гаврилин Ю.И., и др. Дозы облучения щитовидной железы населения России в результате аварии на

9. Чернобыльской АЭС (ретроспективный анализ) // Радиация и риск. 1996, № 7.-С. 225-245.

10. 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, 10 лет спустя. Калуга ; Обнинск, 1996. - С. 53-67

11. Степаненко В.Ф., Орлов М.Ю., Петин Д.В. и др. Ретроспективная индивидуальная дозиметрия в населенном пункте с высоким радиоактивным загрязнением // Атомная Энергия 2003. - Т. 95, № 1. - С. 60-67.

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

13. Степаненко В.Ф:, Колыженков Т.В., Панарина Н.Т., Цыб А.Ф. Дозы облучения персонала при брахитерапии рака предстательной железы микроисточниками 1251 // Атомная Энергия. 2007. - Т. 103, №.2. - С. 125128.

14. Степаненко В.Ф., Колыженков Т.В., Дубов Д.В., Цыб А.Ф. Экспериментальная оценка дозы облучения персонала при брахитерапии32злокачественных новообразований микроисточниками Р // Атомная энергия. 2008. - Т. 105, № 3. - С. 233 - 235.

15. Степаненко В.Ф., Яськова Е.К., Орлов М.Ю. и др. Внутреннее облучение щитовидной железы жителей Калужской области по данным массовых инструментальных измерений I в мае 1986 г // Атомная энергия. 2008. - Т. 105, № 2. - С. 97-103.

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

17. Цыб А.Ф., Степаненко В.Ф., Матвеенко Е.Г. и др. Структура и уровни облучения щитовидной железы у жителей загрязненных радионуклидами районов Калужской области // Радиация и риск 1994. - № 4.-С. 129-135.

18. Цыб А.Ф., Степаненко В.Ф., Карякин О.Б. Брахитерапия рака125предстательной железы микроисточниками I: оценка локальных доз облучения персонала // Онкоурология. 2008. - № 1. - С. 36-40.

19. Шахтарин В.В., Цыб А.Ф., Степаненко В.Ф., Марченко Л.Ф. Влияние йодной эндемии на развитие радиогенных раков щитовидной железы у детей и подростков // Вопросы онкологии. —2002. —Т. 3. — С. 32—36.

20. Bailiff I.K., Stepanenko V.F. Retrospective dosimetry and dose reconstruction. International scientific collaboration on the consequences of the Chernobyl accident (1991-1995). ECP10. Brussels ; Luxembourg: European Community, 1996. - 115 p.

21. Bailiff I.K., Stepanenko V. F., Goeksu H.Y., et al. Comparison of retrospective luminescence dosimetry with computational modeling in two highly contaminated settlements downwind of the Chernobyl NPP // Health Physics. -2004,- Vol. 86, № 1. P. 25-41.

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

23. 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.

24. H.E., Piechowski J., Rahola T., Repin V., Roth P., Severukhin G., Smith J., Stather J., Steger F., Stepanenko V., Vanmarcke H., Werener E // Safety Series № 114. -Vienna: IAEA, 1996. 110 p.

25. 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.

26. Proceedings of the International Conference on biodosimetry and 5th International Symposium on ESR dosimetry and applications / Eds. M. F.

27. Desrosiers, D.F. Regulla, A.F. Skinner, V. Skvortsov, U.A. Fill, V. Stepanenko -New York: Pergamon, 2000, 373 p.

28. Semipalatinsk research / Eds. M. Hoshi, V.F. Stepanenko, S. Endo, K. Tanaka, N.E. Whitehead, B.K. Whitehead, A.F. Tsyb Tokyo: JRRS, 2006, 224 p.

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

30. Stepanenko V.F., Gavrilin Yu.I., Krouch V.T. et al. Re-evaluation of thyroid doses in Russia after the Chernobyl accident // Chernobyl: message for the 21st Century Amsterdam: Elsevier Science, International Congress Series, 2002. -P. 26-31.

31. Stepanenko V. F., Gavrilin Yu. I., Snykov V. P. et al. Elevated exposure rates under inclined birch trees indicate the occurrence of rainfall during radioactive fallout from Chernobyl // Health Physics. 2002. - Vol. 80, № 2. - P. 240-243.

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

33. Stepanenko V.F., Orlov M. Yu, Voilleque P.G. et al. ,3,I and ,37Cs fallout in Russia and Belarus following the Chernobyl accident: analysis of archive data relevant to thyroid dose assessment // I.J. Radiation Research. — 2005. Vol. 2, № 3. - P. 18-37.

34. Stepanenko V.F., Hoshi M, Bailiff I.K. et al. Around Semipalatinsk Nuclear Test Site: Progress of Dose Estimations Relevant to the Consequences of Nuclear Tests // J. Radiation Research. 2006. - Vol. 47, Supplement A. - P. Al-A13.

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

36. Use of electron paramagnetic resonance dosimetry with tooth enamel for retrospective dose assessment: IAEA Techical Document IAEA-TECDOC-CRP 202 / Contributors from Russia: Stepanenko V.F., Skvortsov V.G., Ivannikov A.I. Vienna: IAEA, 2002. - 57 p.

37. Zhumadilov K, Stepanenko V., Ivannikov A. et al. Estimation of influence of X-ray baggage examination by tooth enamel ESR dosimetry // Radiation and Environment Biophysics. 2008. - Vol. 46. - P. 327-331.1. Список литературы

38. Балонов М.И., Брук Г.Я., Голиков В.Ю. и др. Облучение населения Российской Федерации вследствие аварии на Чернобыльской АЭС // Радиация и риск. 1996. - № 7. - С. 39-71.

39. Данные по радиоактивному загрязнению населенных пунктов Белоруссии 137Сз и 908г (на март 1990 г.). Обнинск: Госкомгидромет СССР, 1990.-467 с.

40. Данные по радиоактивному загрязнению населенных пунктов РСФСР 137Сз и 90 8г (на март 1990 г.). Обнинск: Госкомгидромет СССР, 1990.-230 с.

41. Демидчик Е.П., Цыб А.Ф., Душников Е.Ф. Рак щитовидной железы у детей (последствия аварии на Чернобыльской АЭС). М.: Медицина, 1996. - 208 с.

42. Звонова И.А., Баллонов М.И., Братилова A.A. и др. Оценка поглощенной дозы в щитовидной железе жителей Брянской, Тульской, Орловской областей по результатам радиометрии в 1986 году // Радиация и риск.-1997.-№ 10.-С. 95-116.

43. Иванов В.К., Цыб А.Ф. Медицинские радиологические последствия Чернобыля для населения России: оценка радиационных рисков. М.: Медицина, 2002. - 392 с.

44. Израэль Ю.А., Стукин Е.Д. Гамма-излучение радиоактивных выпадений. М.: Атомиздат, 1967. - 224 с.

45. Израэль Ю.А. Чернобыль: радиоактивное загрязнение природных сред. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. - 296 с.

46. Кайдановский Г.Н., Долгирев E.H. Калибровка радиометров для131 134 137массового контроля инкорпорированных нуклидов I, Cs и Cs // Радиация и риск. 1996. - № 7. - С. 76-86.

47. Колобашкин В.М., Рубцов П.М., Ружанский П.А., Сидоренко В. Д. Радиационные характеристики облученного ядерного топлива: Справочник. -М.: Энергоатомиздат, 1983. 265 с.

48. Лейпунский О.И. Гамма-излучение ядерного взрыва. М.: Атомиздат, 1959. - 128 с.

49. Лушников Е.Ф., Франк Г.А., Абросимов А.Ю., Ременник Л.В. Рак щитовидной железы у населения некоторых областей России после аварии на Чернобыльской АЭС // Архив патологии 1997 - Т. 59, №.5. - С. 45-50.

50. Лушников Е.Ф. Чернобыль: патология щитовидной железы (факты и объяснения) // Медицинская радиология и радиационная безопасность 2001. - Т. 46, №. 5. - С. 16-26.

51. Лушников Е.Ф., Цыб А.Ф., Ямасита С. Рак щитовидной железы в России после Чернобыля. М.: Медицина, 2006. - 127 с.

52. Махонько К.П., Козлова Е.Г., Волокитин A.A. Динамика накопления радиойода па почве и реконструкция доз от его излучения на территории, загрязненной после аварии на Чернобыльской АЭС // Радиация и Риск. 1996. - № 7. - С. 140-190.

53. Медико-биологические и экологические последствия радиоактивного загрязнения реки Теча / Под ред. A.B. Аклеева, М.Ф. Кисилева. М.: ФУ "Медбиоэкстрем" при МЗ РФ, 2000. - 431 с.

54. Медицинские аспекты аварии на Чернобыльской атомной электростанции. Киев: Здоров'я, 1988. - 376 с.

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

56. Орлов М.Ю, Сныков В.П, Хваленский Ю.А. и др. Загрязнение 1311 Европейской части СССР после аварии на ЧАЭС // Атомная Энергия. -1996. Т. 80, № 6. - С. 466-471.

57. Паршков Е.М, Цыб А.Ф, Соколов В.А. и др. Распространение чернобыльских радионуклидов вдоль транспортных магистралей и их роль в формировании дозы на щитовидную железу // Радиация и риск. 1997. - № 10.-С. 84-94.

58. Паршков Е.М. Патогенез рациационно-индуцированного рака щитовидной железы у детей, пострадавших вследствие аварии на Чернобыльской АЭС // Международный журнал радиационной медицины. -1999.-№3/4.-С. 67-75.

59. 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. 1993. - № 3. -С. 62-93.

60. Радиационная обстановка по состоянию на май 1989 года // Экологическая обстановка и состояние здоровья населения Семипалатинской области республики Казахстан / Под ред. А.Ф. Цыба. Обнинск ; Москва, 1990.-С. 23-73.

61. Результаты дозиметрического и медицинского обследования населения ряда районов Калужской области, оказавшихся в зоне выпадения радиоактивных осадков вследствие аварии на ЧАЭС / Под ред. А.Ф. Цыба. -Обнинск: МРНЦ РАМН, 1986.-345с.

62. Румшиский JI. 3. Математическая обработка результатов эксперимента. -М.: Наука, 1971. 191 с.

63. Систематизация доз облучения щитовидной железы у жителей территорий России, загрязненных в результате аварии на ЧАЭС. М: ИБФ МЗ РФ, 1996.-36с.

64. Справочник по радиационной обстановке и дозам облучения в 1991 населения районов Российской Федерации, подвергшихся радиоактивному загрязнению от аварии на Чернобыльской АЭС / Под ред. М.И. Балонова. СПб.: «Ариадна» - «Аркадия», 1993. - 147 с.

65. Тронько Н.Д., Богданова Т.И. Рак щитовидной железы у детей Украины (последствия Чернобыльской катастрофы). Киев: Чернобыльинтеринформ, 1997. - 200 с.

66. Хроническое радиационное воздействие: возможности биологической индикации: Мат. Международного симпозиума / Под ред. A.B. Аклеева. Челябинск: Уральский научный центр радиационной медицины, 2000 - 306 с.

67. Шойхет Я.Н., Кисилев В.И., Лоборев В.М. и др. Радиационное воздействие на население Алтайского края ядерных испытаний на Семипалатинском полигоне. Барнаул: ГУ НИИРМЭП, 1999. - 345 с.

68. Шойхет Я.Н., Кисилев В.И., Лоборев В.М. и др. Ядерное испытание 29 августа 1949 г. Барнаул: ГУ НИИРМЭП, 1997. - 257 с.

69. Экологическая обстановка и состояние здоровья населения Семипалатинской области республики Казахстан / Под ред. А.Ф. Цыба. -Обнинск ; Москва: МРНЦ РАМН, 1990.- 349 с.

70. Экспресс-отчет по результатам оперативной оценки радиационной обстановки в районе подземного ядерного испытания 8.07.89 г. На Семипалатинском испытательном полигоне / Под ред. А.Ф. Цыба. -Обнинск: ИМР АМН СССР, 1989. 16 с.

71. Ядерные испытания СССР. Семипалатинский полигон: обеспечения общей и радиационной безопасности ядерных испытаний. / Под ред. В.А. Логачева. М.: МЗ РФ, 1997. - 345 с.

72. Ядерные испытания СССР. Современное радиоэкологическое состояние полигонов. / Под ред. В.А. Логачева. М.: МЗ РФ, 2002. -639 с.

73. Age-dependent doses to members of the public from intake of radionuclides / ICRP Publication 56. Oxford: Pergamon Press., 1990. - Pt 1.

74. Age-dependent doses to members of the public from intake of radionuclides: inhalation dose coefficients / ICRP Publication 71. Oxford: Pergamon Press., 1995. - Pt 4.

75. Age-dependent doses to members of the public from intake of radionuclides / ICRP Publication 72 // Annals of ICRP. 1996. - Vol. 26. - Issue l.-Pt. 5.

76. Akleev A.V., Kostyuchenko V.A., Peremyslova L.M. et al. Radiological impacts of the Techa river contamination // Health Physics. 2000. -Vol. 19, № 1.-P. 36-47.

77. Akselrod M.S., Kortov V.S., Kravetsky D.J., Gotlib V.I. Highly sensitive thermoluminescent anion defect a-Al203: single crystal detector // Radiation Protection Dosimetry. 1990. - Vol. 32. - P. 15-20.

78. Astakhova L.N., Anspaugh L.R., Beebe G.W. et al. Chernobyl related thyroid cancer in children of Belarus: a case-control study // Radiation Research. 1998. - Vol. 150. ~ P. 349-356.

79. Beck H. L., Bennett B. G. Historical overview of atmospheric nuclear weapons testing and estimates of fallout in the continental United States // Health Physics. 2002. - Vol .82, № 5. - P. 591-608.

80. Breast doses from Radionuclides in Milk / ICRP Publication 95 // Annals of ICRP. 2004. - Vol. 34. - Issues 3-4.

81. 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.

82. Briemeister J.F. MCNP a general Monte-Carlo n-particle transport code. - Los Alamos, 1997. - Version 4B.

83. Cardis E., Howe G., Ron E. et al. Cancer consequences of the Chenobyl accident: 20 years on // Radiation Protection Dosimetry. 2006. - Vol. 26, №2.-P. 127-140.

84. Cardis E. Current status and epidemiological research needs for achieving a better understanding of the consequences of the Chernobyl accident // Health Physics. 2007. - Vol. 93, № 5. - P. 542-546.

85. Cardis E., Kesminiene A., Ivanov V. et al. Risk of thyroid cancer after exposure to 1311 in childhood // J. Natl. Cancer Inst. 2005. -Vol. 97, № 10. - P. 724-732.

86. Cristy M., Eckerman F. Description of the mathematical phantom // Specific absorbedfraction of energy at various ages from internal photon sources. -Oak Ridge, 1997. Appendix A.

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

88. Cytogenetic analysis for radiation dose assessment: manual / IAEA Technical Report Series № 405. Vienna: IAEA, 2001. - 127 p.

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

90. Drozdovitch Y., Maceika E., Khrouch V. et al. Uncertainties in individual doses in a case-control study of thyroid cancer after the Chernobyl accident // Radiation Protection Dosimetry. 2007. - P. 1-4.

91. Dunning, D. E, Jr., Schwarz G. Variability of human thyroid characteristics and estimates of dose from ingested 1311 // Health Physics. 1981. -Vol. 40, №5.-P. 661-675.

92. Gastberger M., Steinhausler F, Gerzabek M.H. et al. 9°Sr and 137Cs in environmental samples from Dolon near the Semipalatinsk nuclear test site // Health Physics. 2000. - Vol. 79, №3. - P. 257-265.

93. Gastberger M., Hubmer A., Steinhausler F. et al. Plutonium in soil from Dolon near the Semipalatinsk nuclear test site // Radiochim. Acta. 2001. -Vol. 8.-P. 371-375.

94. Gavrilin Y.I., Khrouch V.T, Shinkarev S.M. et al. Chernobyl accident: reconstruction of thyroid dose for inhabitants of the Republic of Belarus // Health Physics. 1999. -Voi.76. - P. 105-119.

95. Goeksu H.Y, Degteva M.O, Bougrov N.G. et al. First international intercomparison of luminescence techniques using samples from the Techa river vallery // Health Physics. 2002. - Vol.82, №1. - P. 94-101.

96. Gordeev K, Vasilenko I, Lebedev A. et al. Fallout from nuclear tests: dosimetry in Kazakhstan // Radiation Environmental Biophysics. 2002. -Vol. 41.-P. 61-67.

97. Gordeev K., Shinkarev S, Ilyin L. et al. Retrospective dose assessment for the population living in areas of local fallout from the

98. Semipalatinsk nuclear test site. Part 1: external exposure // J. Radiation Research. -2006. Vol. 47, Supplement A. - P. A129-A136.

99. Hamby D. M., Benke R. R. Uncertainty of the iodine-131 ingestion dose conversion factor // Radiation Protection Dosimetry. 1999. -Vol. 82, № 4. -P. 245-256.

100. Higashimura T., Ichikawa Y., Sidei T. Dosimetry of atomic bomb radiation in Hiroshima by thennohiminescenece of roof tiles // Science. 1963. -Vol. 139.-P. 1284-1285.

101. Howe G.R. Leukemia following the Chernobyl accident // Health Physics. -2007. Vol. 93, № 5. - P. 512-515.

102. International Basic Safety Standards for protection against ionizing radiation and for the safety of radiation sources / Safety Series № 115. Vienna: IAEA, 1996.- 156 p.

103. Ivanov E.P., Tolochko G., Lazarev V.S., Shuvaeva L. Child leukemia after Chernobyl // Nature. 1993. - Vol. 365. - P. 702.

104. Ivanov E.P., Tolochko G.V., Shuvaeva L.P. et al. Childhood leukemia in Belarus before and after the Chernobyl accident // Radiation Environmental Biophysics. 1996. - Vol. 35. - P. 75-80.

105. Ivanov V.K., Tsyb A.F., Nilova E.V. et al. Cancer risks in the Kaluga oblast of the Russian Federation 10 years after the Chernobyl accident // Radiation Environmental Biophysics. 1997. - Vol. 36, № 3. - P. 161-167.

106. Ivanov V.K., Chekin S.Yu., Parshin V.S. et al. Non-cancer thyroid diseases among children in the Kaluga and Bryansk regions of Russian Federation exposed to radiation following the Chernobyl accident // Health Physics. 2005. -Vol. 88, № l.-p. 16-22.

107. Ivanov V., Gorski A., Maksyutov M. et al. Thyroid cancer incidence among adolescents and adults in Bryansk region of Russia following Chernobyl accident // Health Physics. 2003. - Vol. 84, № 1. - P. 46-60.

108. Jacob P., Bogdanova T.I., Buglova E. et al. Thyroid cancer risk in areas of Ukraine and Belarus affected by the Chernobyl accident // Radiation Research. 2006. - Vol. 165, № 1. - P. 1-8.

109. Kossenko, Hoffman D.A., Thomas T.L. Stochastic effects of environmental radiation exposure in population living near the Mayak industrial Association: preliminary report on study of cancer morbidity // Health Physics. -2000. Vol. 79, № 1. - P. 55-62.

110. Layton D. K. Metabolically consistent breathing rates for use in dose assessments // Health Physics. 1993. -Vol. 64, № 1. - P. 23-36.

111. Likhtarev I., Kovgan L., Vavilov S. et al. Post-Chernobyl thyroid cancers in Ukraine. Report 1 : estimation of thyroid doses // Radiation Research. — 2005.-Vol. 163.-P. 125-141.

112. Lloyd D.C., Sevan'kaev A.V. Biological dosimetry for persons irradiated by the Chernobyl accident / ECP-6 Final Report. Luxemburg: OOPEC, 1996.-83 p.

113. Loevinger R., Berman M. A schema for absorbed-dose calculations for biologically -distributed radionuclides // J. Of Nuclear Medicine. 1968. -Vol. l.-P. 7-14.

114. Makhon'ko, K. P., Kozlova E. G., Volokitin A. A. Radioiodine accumulation on soil and reconstruction of doses from iodine exposure on the territory contaminated after the Chernobyl accident // Radiation and Risk. 1997. -Vol. 7.-P. 90-142.

115. Mckeever S.W.S. Thermoluminescence of solids. Cambridge: Cambridge University Press, 1985. - 376 p.

116. Moysich K.B., Menezes R.J., Michalek A.M. Chernobyl related ionizing radiation exposure and cancer risk: an epidemiological review // Lancet Oncology. 2002. - Vol. 3. - P. 269-279.

117. Parking D.M., Cardis E., Masuyer E. Et al. Childhood leukemia following the Chernobyl accident: the European Childhood leukemia-lymphoma study (ECLIS) // Eur. J. Cancer. 1992. - Vol. 29A. - P.87-95.

118. Parshkov E.M. Pathogenesis of radiation-induced thyroid cancer in children affected as a result of the Chernobyl accident // Int. J. Radiat. Med. -1999.-Vol. 3/4.-P. 67-75.

119. Porter P. "Westernizing" women's risks? Breast cancer in lower-income countries // The New England Journal of Medicine. 2008. - Vol. 358, № 3.-P. 213-216.

120. Prisyazhniuk A., Pjatak O.A., Buzanov V.A. et al. Cancer in the Ukraine, post-Chernobyl //Lancet. 1991. - Vol. 338. -P. 1334-1335.

121. Proceedings of the 10th International Congress of The International Radiation Protection Association Electronic resource. Hiroshima: IRPA, 2000 -CD-ROM.

122. Radiation and thyroid cancer / Eds. Thomas G., Karaoglou A., Williams E.D. Singapure: World Scientific, 1999. - 523 p.

123. Radiation dose reconstruction for epidemiological uses // Library of Congress Cataloging-in-Publication Data. Washington: National Academy of Sciences, 1995. - 138 p.

124. Report of the task group on reference man / ICRP Publication 23. -Oxford: Pergamon Press., 1975. 98 p.

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

126. Ron E. Thyroid cancer incidence among people living in areas contaminated by radiation from the Chernobyl accident // Health Physics. 2007. -Vol. 93, №5.-P. 502-511.

127. Sakaguchi A., Yamamoto M., Hoshi M. et al. Radiological situation in the vicinity of Semipalatinsk nuclear test site: Dolon, Mostik, Cheremushka and Budene settlements // J. Radiation Research. 2006. - Vol. 47, Supplement A. - P. A101-A116.

128. Sato H., Hoshi M., Takada J. Intercomparison of luminescence measurements of bricks from Dolon' village: experimental methodology and results from Japanese laboratory // J. Of Radiation Research. 2006. - Vol. 47, Supplement A. - P. A23-A28.

129. Sevan'kaev A.V., Khvostunov I.K., Mikhailova G.F. Novel data set for retrospective biodosimetry using both conventional and FISH chromosome analysis after high accidental overexposure // Applied Radiation and Isotopes. -2000. Vol. 52. - P. 1149-1152.

130. Shipler D. B., Napier B. A., Farris W. T., Freshley M. D. Hanford environmental dose reconstruction project an overview // Health Physics. - 1996. - Vol. 71, №4. - P. 532-544.

131. Simon S. L., Baverstock K. F., Lindholm C. A summary of evidence on radiation exposures received near to the Semipalatinsk nuclear weapons test site in Kazakhstan // Health Physics. 2003. - V. 84, №6. - P. 718-725.

132. Simon S.L., Bouville A. Radiation doses to local populations near nuclear weapons test sites worldwide // Health Physics. 2002. - Vol. 82. - P. 706-725.

133. Simon S. L., Till J. E., Lloyd R. D. et al. The Utah leukemia case-control study dosimetry: methodology and results // Health Physics. 1995. - Vol. 68, №4.-P. 460-471.

134. Sources and effects of ionizing radiation / UNSCEAR 2000 Report to the General Assembly. Annex J. Exposures and effects of the Chernobyl accident. New York: United Nations, 2000. - 109 p.

135. Straume T., Marchetti A. A., Anspaugh L. R. et al. The feasibility of using 129I to reconstruct 1311 deposition from the Chernobyl reactor accident // Health Physics. 1996. - Vol. 71, №5. - P. 733-740.

136. The Chernobyl papers / Eds. S.E. Mervin, M.I. Balonov. Richland, WA, USA: Research Enterprises. Publishing Segment, 1993. - 439 p.

137. The ICRP Database of Dose Coefficients: Workers and Members of the Public Electronic resource. Oxford: Elsevier, 1999. - CD-ROM.

138. The Radiological Consequences of the Chernobyl Accident // Proceedings of the First International Conference, Minsk, March 1996 / Eds. A. Karaoglou, G. Desmet, G.N. Kely, H.G. Menzel. Luxembourg: European Commission, 1996.-P. 937-948.

139. Voilleque P.G., Gessell T.F. Evaluation of environmental radiation exposure from nuclear testing in Nevada: A symposium // Health Physics. 1990. -Vol. 59, №5.-P. 501-502.

Информация о работе

Степаненко, Валерий Федорович
доктора биологических наук
Обнинск, 2009
ВАК 03.01.01

Диссертация

Разработка и применение методов индивидуальной ретроспективной дозиметрии населения для оценки последствий крупномасштабных радиационных аварий - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы