Принцип ALARA радиологической защиты населения и персонала для ядерно-энергетического комплекса с реактором БР-1200
Рубрика: Научные статьи
Статья в выпуске: 3 т.35, 2026 года.
Бесплатный доступ
Принцип ALARA (As Low As Reasonably Achievable) был сформулирован МКРЗ в 1955 г. и известен как принцип оптимизации радиационной защиты. В его основе лежат две важные предпосылки: отсутствие порога для стохастических радиационных канцерогенных эффектов и ограниченность финансовых ресурсов для обеспечения радиационной защиты. Процедура оптимизации радиационной защиты состоит в заключении компромисса между возможным снижением доз облучения для населения и персонала и стоимостью защитных мероприятий. Показана современная технология оценки экономических потерь (, руб./мЗв), включающая показатель DALY, учитывающий потери лет жизни с поправкой на нетрудоспособность. Приведены значения коэффициентов экономических потерь для женского населения г. Северска по ряду основных радионуклидов. Приведённые примеры расчётов экономических потерь для населения г. Северска от потенциального годового атмосферного выброса радионуклидов 106Ru+106Rh из реактора БР1200, а также экономических потерь будущих поколений от облучённого ядерного топлива (ОЯТ) ВВЭР1000 (без трансмутации актиноидов) показывают, что обоснованные по принципу ALARA затраты на радиационную защиту населения численностью порядка 100 тыс. человек могут составлять существенные суммы: от 0,7 млн руб. в год на уменьшение атмосферных выбросов из реакторной установки на быстрых нейтронах (при нормальной эксплуатации) до 28 млн руб. в год на снижение канцерогенных рисков будущих поколений от ОЯТ существующих тепловых реакторов.
Короткий адрес: https://sciup.org/170213758
IDS: 170213758 | УДК: 614.876:621.039.586:504.05 | DOI: 10.21870/0131-3878-2026-35-3-5-16
The ALARA principle for radiological protection of the population and personnel in a nuclear power complex with the BR-1200 reactor
The ALARA principle (As Low As Reasonably Achievable) was formulated by the ICRP in 1955 and is known as the principle of radiation protection optimization. It is based on two important premises: the absence of a threshold for stochastic radiation-induced carcinogenic effects and the limited financial resources available to ensure radiation protection. The procedure for optimizing radiation protection involves reaching a compromise between the possible reduction in radiation doses for the population and personnel and the cost of protective measures. The modern technology for assessing economic losses (alpha, rubles/mSv) is presented, including the DALY indicator, which takes into account the loss of years of life adjusted for disability. The values of the economic loss coefficients for the female population of Seversk for a number of main radionuclides are provided. The above examples of calculations of economic losses for the population of Seversk from the potential annual atmospheric release of 106Ru+106Rh radionuclides from the BR-1200 reactor, as well as economic losses of future generations from VVER-1000 spent nuclear fuel (without actinide transmutation) show that the costs of radiation protection of the population of the order of 100 thousand people justified by the ALARA principle can amount to significant amounts: from 0.7 million rubles per year to reduce atmospheric emissions from a fast neutron reactor (during normal operation) to 28 million rubles per year to reduce the carcinogenic risks of future generations from spent nuclear fuel from existing thermal reactors.
Текст научной статьи Принцип ALARA радиологической защиты населения и персонала для ядерно-энергетического комплекса с реактором БР-1200
Принцип ALARA (от англ. As Low As Reasonably Achievable) был сформулирован Международной комиссией по радиологической защите (МКРЗ) в 1955 г. [1] и известен как принцип оптимизации, соблюдение которого, наряду с принципами обоснования и нормирования, является одним из основных факторов обеспечения радиационной безопасности. При этом следует подчеркнуть, что польза для населения от радиационной защиты должна превышать ущерб, связанный с радиационным воздействием. А это означает необходимость оценки экономического ущерба облучения населения. В основе принципа ALARA лежат две важные предпосылки [2, 3]:
-
- отсутствие порога для стохастических радиационных канцерогенных эффектов;
-
- ограниченность финансовых ресурсов для обеспечения радиационной защиты.
Иванов В.К. – науч. рук. НРЭР, гл. радиоэколог ПН «Прорыв», Председатель РНКРЗ, чл.-корр. РАН, д.т.н., проф.; Чекин С.Ю.* – зав. лаб.; Меняйло А.Н. – вед. науч. сотр., к.б.н. МРНЦ им. А.Ф. Цыба – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России. Адамов Е.О. – науч. рук. ПН «Прорыв», д.т.н., проф.; Рачков В.И. – науч. рук. НИОКР ПН «Прорыв», чл.-корр. РАН, д.т.н., проф.; Соломатин В.М. – нач. отд. гл. радиоэколога, к.б.н. АО «Прорыв».
Оптимизация радиационной защиты заключается в достижении компромисса между снижением доз облучения и стоимостью защитных мероприятий. В соответствии с принципом ALARA риск должен быть оставлен в том случае, когда затраты, связанные с его дальнейшим снижением, будут крайне непропорциональны полученной выгоде. Всемирная организация здравоохранения дала оценку основных факторов, влияющих на состояние здоровья населения (рис. 1). В частности указано, что влияние состояния окружающей среды вносит значительный вклад (18-20%) в показатели состояния медицинского благополучия населения.
Всемирная организация здравоохранения
Социальные условия 50-52%
Генетический статус 20-22%
Состояние окружающей среды 18-20%
Состояние системы здравоохранения 7-12%
Рис. 1. Основные факторы, определяющие состояние здоровья населения.
После атомной бомбардировки в 1945 г. городов Хиросима и Нагасаки японское правительство в 1954 г. создало регистр «хибакуси» (лиц, переживших атомную бомбардировку) численностью 92 тыс. человек. Наблюдение за состоянием здоровья «хибакуси», прежде всего, связанное с изучением частоты онкозаболеваемости, продолжается до настоящего времени. Затраты превысили 10 млрд долларов. Одним из главных выводов японского регистра является отсутствие доказательства радиационно-обусловленных канцерогенных эффектов в диапазоне доз облучения 0-100 мЗв (рис. 2). Поэтому МКРЗ в своей Публикации 146 (рис. 3) [4] подчеркнула, что дозы на население за ранний и переходный периоды аварии не должны превышать 100 мЗв, а пожизненные атрибутивные радиационные риски (LAR) – 10-3 от годового облучения.
Рис. 2. Риск онкозаболеваемости при малых дозах.
ANNALS OF THE
IC№
PUBLICATION 146
Radiological Protection of People end
For the protection of people, the reference level should not generally exceed 100 mSv for the entire duration of both the early and intermediate phases (ICRP, 2020)
LAR=103
Рис. 3. Публикация 146 МКРЗ (2020 г.) [1].
Учитывая вышеизложенное, наибольшим интересом применения принципа ALARA является рисковый диапазон от 10-6 (пренебрежимо малый уровень) до 10-3 (рис. 4).
Рис. 4. Принцип ALARA.
Материалы и методы
Важно отметить, что технология денежного эквивалента потери 1 чел.-года жизни после радиационного воздействия уже была введена в действующих в стране Нормах радиационной безопасности (НРБ-99/2009) (рис. 5) [1-3, 5]. Вместе с тем, за прошедшие 50 лет оценка зависимости «доза-эффект» претерпела серьёзные изменения (рис. 6). В 1975 г. Научный комитет Организации Объединённых наций по действию атомной радиации (НКДАР ООН) ввёл понятие ожидаемой эффективной дозы (ОЭД). Технология ОЭД базировалась на данных регистра Хиросимы-Нагасаки только за первые 20 лет его функционирования. Более полные модели «доза-эффект» были опубликованы МКРЗ в 2007 г. [6], где была введена оценка LAR по всем облучённым органам. В 2022 г. МКРЗ издала Публикацию 152 [7] с оценкой величины радиологического ущерба. При этом были введены новые оценки по некоторым ключевым эпидемиологическим параметрам зависимости «доза-эффект», включая длительность латентного периода (рис. 7).
«2,2 Для обоснования расходов на радиационную защиту при реализации принципа оптимизации принимается, что облучение в коллективной эффективной дозе в 1 чел.-Зв приводит к потенциальному ущербу, равному потере примерно 1 чел -года жизни населения, Величина денежного эквивалента потери 1 чел -года жизни устанавливается отдельными документами федерального уровня в размере не менее 1 годового душевого национального дохода »
Рис. 5. Расходы на радиационную защиту (НРБ-99/2009) [5].
Рис. 6. Ключевые международные стандарты радиационной безопасности.
Было Стало
Рис. 7. Основные заключения Публикации 152 МКРЗ [7] об изменении латентного периода.
Рассмотрим современную технологию оценки коэффициентов экономических потерь (α, руб./мЗв) [8, 9]:
ВРП число занятых
а(стоимость) = чи^х X DALY X численность населения , (1)
где ВРП – валовой региональный продукт Томской области, 912449 млн руб.; число занятых – 507100 человек; доля занятых (число занятых/численность населения) равна 0,581; DALY – число потерянных лет жизни за счёт радиационного воздействия с поправкой на нетрудоспособность.
В приведённой формуле принципиальное значение имеет оценка величины DALY, отражающей потери лет жизни после радиационного воздействия с учётом поправок на эффекты нетрудоспособности. По формуле (1) производится расчёт конкретной зависимости DALY для разных возрастных групп на основе актуальных моделей радиационных рисков, рекомендуемых МКРЗ [7] и НКДАР ООН [10].
Результаты и обсуждение
В табл. 1-4 приведены значения коэффициентов экономических потерь (α, руб./мЗв) для женского населения г. Северска для ряда радионуклидов с ОЭД 1 мЗв [11]. Важно подчеркнуть выраженную возрастную зависимость величины α, она максимальна для возрастной группы 0-4 года, поскольку для них достигаются наибольшие значения зависимости «доза-эффект».
Таблица 1
Повозрастные коэффициенты экономических потерь ( α , руб./мЗв) по локализациям ЗНО для женского населения г. Северска, обусловленные годовым выбросом в атмосферу 241Am с ОЭД 1 мЗв
|
Возраст, лет |
Все ЗНО |
Пищевод |
Желудок |
Толстый кишечник |
Печень |
Лёгкие |
Молочная железа |
Яичник |
Мочевой пузырь |
Щитовидная железа |
Другие солидные |
Лейкемия |
Кости |
|
0-4 |
2057,9 |
5,0 |
33,9 |
15,5 |
424,6 |
593,0 |
57,3 |
70,7 |
4,4 |
12,9 |
52,7 |
590,2 |
211,7 |
|
5-9 |
1471,3 |
4,6 |
25,6 |
12,0 |
355,4 |
488,7 |
36,8 |
67,9 |
3,7 |
6,5 |
35,3 |
402,8 |
34,9 |
|
10-14 |
1097,1 |
3,9 |
18,2 |
8,7 |
249,6 |
417,0 |
22,8 |
55,6 |
2,9 |
3,1 |
23,0 |
288,8 |
5,4 |
|
15-19 |
879,8 |
3,3 |
13,1 |
6,4 |
214,2 |
338,0 |
14,8 |
42,6 |
2,3 |
1,6 |
15,6 |
228,1 |
1,5 |
|
20-24 |
770,3 |
2,9 |
10,0 |
5,0 |
192,7 |
304,9 |
10,3 |
32,9 |
1,9 |
0,9 |
11,4 |
198,1 |
0,8 |
|
25-29 |
697,1 |
2,5 |
7,7 |
3,9 |
161,1 |
305,8 |
7,2 |
25,8 |
1,6 |
0,5 |
8,4 |
173,3 |
0,5 |
|
30-34 |
632,3 |
2,2 |
5,7 |
3,0 |
132,0 |
304,3 |
4,8 |
19,7 |
1,3 |
0,3 |
6,0 |
153,6 |
0,3 |
|
35-39 |
575,6 |
1,8 |
4,2 |
2,2 |
106,4 |
298,4 |
3,2 |
14,4 |
1,1 |
0,2 |
4,3 |
140,0 |
0,2 |
|
40-44 |
506,3 |
1,5 |
2,9 |
1,6 |
83,5 |
286,1 |
2,0 |
10,1 |
0,8 |
0,1 |
2,9 |
115,0 |
0,2 |
|
45-49 |
423,9 |
1,2 |
2,0 |
1,1 |
63,0 |
266,2 |
1,2 |
6,8 |
0,6 |
0,0 |
1,9 |
80,1 |
0,1 |
|
50-54 |
345,4 |
1,0 |
1,3 |
0,7 |
45,3 |
238,3 |
0,7 |
4,3 |
0,5 |
0,0 |
1,2 |
52,3 |
0,1 |
|
55-59 |
270,1 |
0,7 |
0,8 |
0,4 |
30,8 |
202,0 |
0,4 |
2,5 |
0,3 |
0,0 |
0,7 |
31,5 |
0,0 |
|
60-64 |
199,9 |
0,5 |
0,4 |
0,2 |
19,4 |
160,1 |
0,2 |
1,4 |
0,2 |
0,0 |
0,4 |
17,1 |
0,0 |
|
65-69 |
137,8 |
0,3 |
0,2 |
0,1 |
11,0 |
117,0 |
0,1 |
0,7 |
0,1 |
0,0 |
0,2 |
8,1 |
0,0 |
|
70-74 |
87,2 |
0,2 |
0,1 |
0,1 |
5,6 |
77,5 |
0,0 |
0,3 |
0,1 |
0,0 |
0,1 |
3,3 |
0,0 |
|
75-79 |
51,1 |
0,1 |
0,0 |
0,0 |
2,5 |
47,1 |
0,0 |
0,1 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
1,2 |
0,0 |
|
80-84 |
28,0 |
0,1 |
0,0 |
0,0 |
1,0 |
26,4 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,4 |
0,0 |
|
85-90 |
13,8 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,3 |
13,3 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,1 |
0,0 |
|
0-90 |
605,7 |
1,9 |
7,1 |
3,5 |
122,1 |
271,2 |
9,0 |
20,1 |
1,3 |
1,5 |
9,2 |
145,5 |
14,8 |
Таблица 2
Повозрастные коэффициенты экономических потерь ( α , руб./мЗв) по локализациям ЗНО для женского населения г. Северска, обусловленные годовым выбросом в атмосферу 90Sr с ОЭД 1 мЗв
|
Возраст, лет |
Все ЗНО |
Пищевод |
Желудок |
Толстый кишечник |
Печень |
Лёгкие |
Молочная железа |
Яичник |
Мочевой пузырь |
Щитовидная железа |
Другие солидные |
Лейкемия |
Кости |
|
0-4 |
3126,5 |
0,0 |
2,3 |
38,5 |
0,1 |
3081,6 |
0,6 |
0,1 |
0,0 |
0,2 |
1,1 |
10,9 |
0,0 |
|
5-9 |
3194,1 |
0,0 |
1,4 |
24,5 |
0,0 |
3162,6 |
0,3 |
0,0 |
0,0 |
0,1 |
0,6 |
13,0 |
0,0 |
|
10-14 |
3246,4 |
0,0 |
1,0 |
16,2 |
0,0 |
3220,5 |
0,2 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,4 |
16,1 |
0,0 |
|
15-19 |
3297,0 |
0,0 |
0,8 |
10,8 |
0,0 |
3279,1 |
0,1 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,3 |
13,1 |
0,0 |
|
20-24 |
3325,9 |
0,0 |
0,6 |
9,0 |
0,0 |
3312,3 |
0,1 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,2 |
10,1 |
0,0 |
|
25-29 |
3318,5 |
0,0 |
0,5 |
7,8 |
0,0 |
3306,0 |
0,1 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,2 |
9,0 |
0,0 |
|
30-34 |
3265,5 |
0,0 |
0,4 |
6,7 |
0,0 |
3253,8 |
0,1 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,1 |
8,2 |
0,0 |
|
35-39 |
3149,1 |
0,0 |
0,4 |
5,7 |
0,0 |
3138,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,1 |
7,8 |
0,0 |
|
40-44 |
2953,4 |
0,0 |
0,3 |
4,7 |
0,0 |
2943,5 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,1 |
6,6 |
0,0 |
|
45-49 |
2673,5 |
0,0 |
0,2 |
3,8 |
0,0 |
2666,1 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,1 |
4,7 |
0,0 |
|
50-54 |
2311,1 |
0,0 |
0,2 |
2,9 |
0,0 |
2306,1 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
3,1 |
0,0 |
|
55-59 |
1880,6 |
0,0 |
0,1 |
2,1 |
0,0 |
1877,5 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
1,9 |
0,0 |
|
60-64 |
1424,3 |
0,0 |
0,1 |
1,5 |
0,0 |
1422,6 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
1,0 |
0,0 |
|
65-69 |
987,7 |
0,0 |
0,0 |
0,9 |
0,0 |
986,9 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,5 |
0,0 |
|
70-74 |
621,6 |
0,0 |
0,0 |
0,5 |
0,0 |
621,4 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,2 |
0,0 |
|
75-79 |
355,8 |
0,0 |
0,0 |
0,2 |
0,0 |
355,7 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,1 |
0,0 |
|
80-84 |
186,0 |
0,0 |
0,0 |
0,1 |
0,0 |
186,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
|
85-90 |
81,4 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
81,4 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
|
0-90 |
2425,1 |
0,0 |
0,5 |
7,9 |
0,0 |
2413,6 |
0,1 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,2 |
6,3 |
0,0 |
Таблица 3
Повозрастные коэффициенты экономических потерь ( α , руб./мЗв) по локализациям ЗНО для женского населения г. Северска, обусловленные годовым выбросом в атмосферу 14C с ОЭД 1 мЗв
|
Возраст, лет |
Все ЗНО |
Пищевод |
Желудок |
Толстый кишечник |
Печень |
Лёгкие |
Молочная железа |
Яичник |
Мочевой пузырь |
Щитовидная железа |
Другие солидные |
Лейкемия |
Кости |
|
0-4 |
6621,2 |
67,5 |
770,8 |
325,2 |
228,0 |
373,6 |
1835,0 |
179,0 |
77,1 |
587,9 |
1397,3 |
285,8 |
22,1 |
|
5-9 |
5337,5 |
63,6 |
681,0 |
289,5 |
193,0 |
382,9 |
1432,7 |
157,4 |
71,6 |
389,8 |
1098,4 |
272,3 |
5,2 |
|
10-14 |
4368,4 |
60,4 |
598,9 |
257,0 |
168,2 |
391,3 |
1114,3 |
136,6 |
66,2 |
255,1 |
892,8 |
244,8 |
1,3 |
|
15-19 |
3604,4 |
58,1 |
523,0 |
227,3 |
146,3 |
399,4 |
864,2 |
117,0 |
60,8 |
163,6 |
728,0 |
213,5 |
0,3 |
|
20-24 |
3039,7 |
56,4 |
450,6 |
199,9 |
128,5 |
406,7 |
665,7 |
99,8 |
55,4 |
102,3 |
589,7 |
231,5 |
0,1 |
|
25-29 |
2538,4 |
55,1 |
383,3 |
174,2 |
111,5 |
411,9 |
506,5 |
84,3 |
50,4 |
62,4 |
470,6 |
204,3 |
0,1 |
|
30-34 |
2118,7 |
54,2 |
319,9 |
150,0 |
94,6 |
413,4 |
378,6 |
70,6 |
45,9 |
36,9 |
368,6 |
178,4 |
0,0 |
|
35-39 |
1763,5 |
53,7 |
260,4 |
127,0 |
79,2 |
408,6 |
276,3 |
57,6 |
41,6 |
21,2 |
283,8 |
154,4 |
0,0 |
|
40-44 |
1527,1 |
52,5 |
207,1 |
105,3 |
65,5 |
394,5 |
195,5 |
45,3 |
37,4 |
11,9 |
214,1 |
201,2 |
0,0 |
|
45-49 |
1229,7 |
50,5 |
161,3 |
85,1 |
52,3 |
369,2 |
131,7 |
33,9 |
33,2 |
6,5 |
157,8 |
151,6 |
0,0 |
|
50-54 |
969,3 |
47,8 |
121,7 |
66,6 |
40,0 |
332,2 |
84,5 |
24,1 |
29,0 |
3,4 |
113,1 |
109,1 |
0,0 |
|
55-59 |
738,8 |
44,1 |
87,9 |
49,3 |
29,1 |
282,9 |
52,2 |
16,3 |
24,8 |
1,7 |
78,1 |
73,4 |
0,0 |
|
60-64 |
538,0 |
39,7 |
59,8 |
34,2 |
20,0 |
225,1 |
31,0 |
10,4 |
20,5 |
0,8 |
51,3 |
45,3 |
0,0 |
|
65-69 |
367,4 |
33,9 |
37,7 |
21,4 |
12,5 |
165,0 |
17,5 |
6,1 |
16,2 |
0,3 |
31,6 |
24,7 |
0,0 |
|
70-74 |
231,2 |
26,9 |
21,2 |
11,6 |
6,9 |
109,6 |
9,2 |
3,2 |
12,2 |
0,1 |
18,0 |
11,5 |
0,0 |
|
75-79 |
134,1 |
19,5 |
10,2 |
5,2 |
3,4 |
66,8 |
4,3 |
1,5 |
8,8 |
0,1 |
9,3 |
4,7 |
0,0 |
|
80-84 |
72,9 |
13,0 |
4,5 |
2,1 |
1,5 |
37,6 |
1,8 |
0,7 |
5,6 |
0,0 |
4,3 |
1,8 |
0,0 |
|
85-90 |
36,4 |
8,0 |
1,8 |
0,8 |
0,6 |
19,0 |
0,6 |
0,3 |
2,9 |
0,0 |
1,7 |
0,6 |
0,0 |
|
0-90 |
2051,2 |
48,3 |
274,4 |
125,7 |
81,1 |
320,0 |
429,8 |
60,8 |
39,2 |
90,4 |
372,9 |
145,8 |
1,7 |
Таблица 4
Повозрастные коэффициенты экономических потерь ( α , руб./мЗв) по локализациям ЗНО для женского населения г. Северска, обусловленные годовым выбросом в атмосферу 137Cs с ОЭД 1 мЗв
|
Возраст, лет |
Все ЗНО |
Пищевод |
Желудок |
Толстый кишечник |
Печень |
Лёгкие |
Молочная железа |
Яичник |
Мочевой пузырь |
Щитовидная железа |
Другие солидные |
Лейкемия |
Кости |
|
0-4 |
7469,1 |
56,5 |
646,7 |
504,2 |
191,0 |
301,9 |
1301,5 |
159,8 |
74,5 |
502,0 |
3306,2 |
224,0 |
15,2 |
|
5-9 |
5731,4 |
56,1 |
590,2 |
388,9 |
173,6 |
329,3 |
1064,2 |
150,9 |
73,2 |
353,4 |
2163,8 |
232,7 |
4,1 |
|
10-14 |
4450,9 |
56,8 |
549,2 |
299,9 |
161,5 |
359,8 |
886,1 |
138,4 |
67,1 |
240,8 |
1346,8 |
225,5 |
1,1 |
|
15-19 |
3570,2 |
55,5 |
495,7 |
251,8 |
143,6 |
372,5 |
703,1 |
120,9 |
62,8 |
154,9 |
935,0 |
203,2 |
0,3 |
|
20-24 |
2990,8 |
53,8 |
428,9 |
222,2 |
126,3 |
377,0 |
539,3 |
103,3 |
58,0 |
96,4 |
734,6 |
220,1 |
0,1 |
|
25-29 |
2499,3 |
52,5 |
364,7 |
193,6 |
109,5 |
381,7 |
410,2 |
87,3 |
52,9 |
58,7 |
586,0 |
194,1 |
0,0 |
|
30-34 |
2085,6 |
51,7 |
304,2 |
166,6 |
92,9 |
383,0 |
306,4 |
73,0 |
48,1 |
34,7 |
458,8 |
169,5 |
0,0 |
|
35-39 |
1736,0 |
51,2 |
247,4 |
141,1 |
77,7 |
378,4 |
223,5 |
59,6 |
43,6 |
19,9 |
353,1 |
148,3 |
0,0 |
|
40-44 |
1496,9 |
50,0 |
196,7 |
116,9 |
64,3 |
365,0 |
158,0 |
46,8 |
39,2 |
11,2 |
266,3 |
190,7 |
0,0 |
|
45-49 |
1203,6 |
48,0 |
153,1 |
94,4 |
51,3 |
341,4 |
106,3 |
35,0 |
34,8 |
6,1 |
196,2 |
143,6 |
0,0 |
|
50-54 |
946,9 |
45,4 |
115,5 |
73,8 |
39,1 |
306,9 |
68,2 |
24,8 |
30,3 |
3,2 |
140,6 |
103,2 |
0,0 |
|
55-59 |
719,7 |
42,0 |
83,3 |
54,6 |
28,5 |
260,9 |
42,1 |
16,7 |
25,9 |
1,6 |
96,9 |
69,3 |
0,0 |
|
60-64 |
522,3 |
37,7 |
56,5 |
37,8 |
19,5 |
207,2 |
25,0 |
10,7 |
21,4 |
0,7 |
63,6 |
42,7 |
0,0 |
|
65-69 |
355,2 |
32,1 |
35,5 |
23,6 |
12,1 |
151,5 |
14,1 |
6,3 |
16,9 |
0,3 |
39,1 |
23,2 |
0,0 |
|
70-74 |
222,4 |
25,4 |
19,9 |
12,7 |
6,7 |
100,5 |
7,4 |
3,3 |
12,8 |
0,1 |
22,3 |
10,8 |
0,0 |
|
75-79 |
128,3 |
18,3 |
9,6 |
5,7 |
3,3 |
61,0 |
3,5 |
1,6 |
9,1 |
0,0 |
11,5 |
4,4 |
0,0 |
|
80-84 |
69,3 |
12,2 |
4,2 |
2,3 |
1,5 |
34,2 |
1,4 |
0,7 |
5,8 |
0,0 |
5,3 |
1,6 |
0,0 |
|
85-90 |
34,1 |
7,4 |
1,7 |
0,9 |
0,5 |
17,2 |
0,5 |
0,3 |
2,9 |
0,0 |
2,1 |
0,6 |
0,0 |
|
0-90 |
2105,9 |
45,2 |
251,6 |
152,3 |
76,6 |
291,9 |
331,2 |
60,5 |
40,4 |
81,4 |
612,1 |
133,9 |
1,2 |
В табл. 5 показаны значения величины α, опубликованные в 2025 г. для ряда зарубежных стран [9]. Табл. 5 показывает, что российские данные (табл. 1-4) находятся в хорошем согласии с зарубежными оценками.
Таблица 5
Значение величины коэффициента экономических потерь ( а , $/мЗв) для населения зарубежных стран [9]
|
Страна |
α min |
α max |
|
Канада |
60 |
180 |
|
Франция |
56 |
166 |
|
Германия |
60 |
178 |
|
Израиль |
49 |
147 |
|
Италия |
45 |
135 |
|
Япония |
56 |
169 |
|
США |
80 |
242 |
|
Швеция |
57 |
171 |
|
Англия |
54 |
161 |
Рассмотрим пример применения технологии ALARA:
-
1) ОЭД в г. Северск от годового атмосферного выброса радионуклидов 106Ru+106Rh оценивается в 5,35 мкЗв;
-
2) Ставится вопрос целесообразности уменьшения ОЭД в 5 раз до 1,07 мкЗв;
-
3) Установлено, что α-стоимость предотвращённой дозы с учётом уменьшения потенциальных радиологических последствий для населения г. Северск составляет 747 тыс. руб./год;
-
4) Поэтому возможные затраты на уменьшение выбросов радионуклидов 106Ru+106Rh в пределах 750 тыс. руб./год можно считать обоснованными по принципу ALARA.
Рассмотрим ещё один важный пример использования принципа ALARA в оптимизации радиационной защиты. На рис. 8, 9 показаны значения величины LAR для радиоактивных отходов (РАО) реактора на быстрых нейтронах БР-1200 и для облучённого ядерного топлива (ОЯТ) реактора на тепловых нейтронах ВВЭР-1000. В первом случае (рис. 8) за счёт эффекта радиологической эквивалентности достигается выравнивание канцерогенности РАО и природного уранового сырья. Во втором случае (рис. 9) при отсутствии реализации эффекта трансмутации актиноидов канцерогенный эффект ОЯТ ВВЭР-1000 в течение 10 тыс. лет наблюдения значимо превосходит аналогичный показатель для природного уранового сырья.
1E+00
1E-01
Рис. 8. LAR от РАО БРЕСТ-1200 на 1 ГВт-год по приведённым к природному урану дозам.
1E+00
1E-05
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000
Время выдержки, лет
—•— ОЯТ Пр. уран
Рис. 9. LAR от ОЯТ ВВЭР-1000 на 1 ГВт-год по приведённым к природному урану дозам.
На рис. 10 показан вклад наиболее значимых радионуклидов ОЯТ ВВЭР-1000 в течение 2000 лет выдержки. В табл. 6 приведены средние дозы за первые 2000 лет выдержки по основным канцерогенным радионуклидам ОЯТ ВВЭР-1000.
Рис. 10. Вклад в LAR наиболее значимых радионуклидов ОЯТ ВВЭР-1000.
Средние дозы за первые 2000 лет выдержки
|
Радионуклиды |
||||||
|
241Am |
137Cs |
238Pu |
239Pu |
240Pu |
90Sr |
|
|
Средние дозы, мкЗв |
235 |
38 |
42 |
62 |
99 |
58 |
Зная значения коэффициентов экономических потерь (α, руб./мЗв), по указанным в табл. 6 радионуклидам можно сделать основной вывод: следует считать обоснованными затраты до 56 млрд руб. по принципу ALARA для потенциального снижения канцерогенных эффектов ОЯТ ВВЭР-1000 за период в 2000 лет захоронения.
Выводы
При отсутствии порога для стохастических радиационных канцерогенных эффектов и ограниченности финансовых ресурсов для обеспечения радиационной защиты процедура оптимизации радиационной защиты состоит в нахождении компромисса между возможным снижением доз облучения населения (или персонала) и стоимостью соответствующих защитных мероприятий (принцип ALARA). В данной работе показана современная технология оценки удельных экономических потерь на единицу ОЭД (α, руб./мЗв), учитывающая потери лет жизни с поправкой на инвалидность и нетрудоспособность (на основе показателя DALY). Приведённые примеры расчётов экономических потерь для населения г. Северска от потенциального годового атмосферного выброса радионуклидов 106Ru+106Rh из реактора БР-1200, а также экономических потерь будущих поколений от ОЯТ ВВЭР-1000 (без трансмутации актиноидов) показывают, что обоснованные по принципу ALARA затраты на радиационную защиту населения численностью порядка 100 тыс. человек могут составлять существенные суммы: от 0,7 млн руб. в год на уменьшение атмосферных выбросов из реакторной установки на быстрых нейтронах (при нормальной эксплуатации) до 28 млн руб. в год на снижение канцерогенных рисков будущих поколений от ОЯТ существующих тепловых реакторов.
Публикация подготовлена по результатам выполнения работ в Госкорпорации «Росатом» в рамках ПН «Прорыв.
Таблица 6
