Научные статьи. Рубрика в журнале - Радиация и риск (Бюллетень Национального радиационно-эпидемиологического регистра)
Статья научная
Разработана модель оптимизации (минимизации) пожизненных радиационных рисков смерти при проведении радиационно опасных работ путём оптимального размещения персонала с накопленными дозами и дозами потенциального облучения на месте работ. Для оптимизации риска использовано решение задачи целочисленного линейного программирования - задачи о назначениях. Разработанная модель использована для минимизации интегрального (для всей рабочей группы) радиационного пожизненного риска смерти от радиогенных раков при проведении радиационно опасных работ по извлечению радиоактивных отходов из пункта хранения твёрдых радиоактивных отходов Белоярской АЭС в рамках ФЦП ЯРБ-2. Показана возможность существенного сокращения пожизненных радиационных рисков для этого мероприятия (в 5-7 раз) при реализации разработанной процедуры оптимизации радиационной защиты. Для решения поставленной задачи использованы современные модели радиационных рисков, подходы для их оптимизации, необходимые для оценки показателей радиологической опасности. Задание соответствующих ограничений делает подход гибким инструментом для решения задач оптимизации при проведении радиационно опасных работ практически для любого предприятия и регламента работ. Представляется полезным использовать этот подход для планирования мероприятий при реализации ФЦП ЯРБ-2.
Бесплатно
Многолетние наблюдения за содержанием 131I в приземном слое атмосферы г. Обнинска Калужской области
Статья научная
Вопрос наблюдений за 131I в атмосферном воздухе г. Обнинска широко освещался в годы после аварии на Чернобыльской АЭС, но без учёта последних данных радиационного мониторинга. В статье приведены полученные на метеорологической площадке НПО «Тайфун» натурные данные об объёмной активности 131I в приземном слое атмосферы г. Обнинска с 1989 по 2013 гг., в которой описаны основные радиационно опасные объекты, а также сеть радиационного мониторинга на территории г. Обнинска и его окрестностей. В работе даны основные характеристики воздухофильтрующего устройства, с помощью которого происходит регистрация радиоактивного йода. Получен коэффициент корреляции (0,9) между годовыми выбросами Филиала НИФХИ и регистрируемой в г. Обнинске среднегодовой объёмной активностью 131I. Проанализированы метеорологические условия в дни регистрации повышенных значений объёмной активности 131I, оценено соотношение молекулярной и аэрозольной фракций 131I (количества случаев обнаружения 131I м/ 131I а изменялось в широких пределах от 1,5 до 16,5 при среднем значении 2,6). В качестве консервативной оценки был рассчитан радиационный риск от ингаляционного поступления 131I (2,3·10 -9 с учётом дозового коэффициента, использованным в НРБ-99/2009), который оказался на 3 порядка ниже уровня пренебрежимого риска для населения, равного 10 -6.
Бесплатно
Модели поведения радионуклидов в звене "почва-растение" для систем поддержки принятия решения. Обзор
Статья научная
Система «почва-растение» является одним из ключевых звеньев потока долгоживущих радионуклидов из аварийных выпадений к человеку. Поэтому модель, описывающая эту взаимосвязь, должна присутствовать в системах поддержки принятия решений в области ликвидации и преодоления последствий аварий с выбросом радионуклидов в окружающую среду, а также при проектировании радиационно-опасных объектов. К данной модели предъявляется ряд требований, среди которых точность прогноза, гибкость и широта области применения, практичность и ряд других. Существующие модели поведения радионуклидов в системе «почва-растение» можно разделить на три группы: эмпирические, механистические и полумеханистические. Эмпирические не учитывают базовые механизмы изменения биологической доступности радионуклидов и их поглощения растениями, требуют постоянного обновления и уточнения параметров перехода. Механистические модели малоприменимы в реальных условиях. Полумеханистические в наибольшей степени отвечают перечисленным выше требованиям. Однако требуется существенная работа по их улучшению и расширению области применения. Для этого необходимы учёт дополнительных факторов, оказывающих влияние на переход радионуклидов из почвы в растения; повышение уровня обобщения моделей с подстройкой к локальным условиям; использование методов машинного обучения для интеграции в модели информации, накопленной в смежных областях; охват большого количества радиоактивных изотопов; добавление оценки неопределённости в результат моделирования; интеграция моделей поведения радионуклидов в геоинформационные системы; поддержание достаточного уровня интерпретируемости и наглядности результатов моделирования.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены подходы к организации заблаговременного планирования зон предупредительных мер и аварийных процедур на территориях потенциального радиационного воздействия объектов использования атомной энергии в условиях радиационной аварии на основе их административного деления. Рассмотрена применимость алгоритма принятия решений после завершения активной фазы аварии о реализации мер отселения и дезактивации в зонах планирования, базирующегося на анализе распределения ожидаемой годовой эффективной дозы внешнего облучения от радиоактивных выпадений для жителей, проживающих на загрязнённой территории. Проведено моделирование зон аварийного планирования и рекомендуемых границ реализации защитных мер с использованием данных по территории и радиационной обстановке для префектуры Фукусима. Исследовалось два варианта разбиения территории на зоны планирования: в соответствии с делением префектуры на муниципалитеты и на более мелкие административные единицы, объединённые в кластеры с применением математических методов районирования. В ходе моделирования исследовалась чувствительность результата к основным параметрам принятия решений: величине ожидаемой индивидуальной дозы облучения жителей, которая варьировалась в диапазоне от 10 до 100 мЗв/год, и относительной доли жителей, от 5 до 30%, для которой превышалась установленная доза по каждой зоне планирования. Проведено сравнение рекомендуемого для отселения количества жителей с их фактической численностью, для которой были превышены пороговые значения годовой дозы, а также сопоставлены границы рекомендуемых зон проведения отселения с фактическими зонами эвакуации и отселения для префектуры Фукусима на 2011 г. По результатам исследования сделан вывод о возможности применения на практике заблаговременного планирования зон проведения защитных мер и рассмотренного алгоритма принятия решений на основе анализа распределения ожидаемой эффективной дозы для жителей с учётом последующей доработки алгоритмов автоматического районирования территорий.
Бесплатно
Статья научная
Предложена модель, позволяющая рассчитывать поглощение энергии от инкорпорированных излучателей моноэнергетических электронов в организмах различной геометрии. Показана эффективность вычисления поглощённых фракций для организмов сферической, эллипсоидальной и цилиндрической формы путём сравнения расчётных значений с референтными данными. Уравнения модели не содержат подгоночных коэффициентов и не нуждаются в проведении процедур компьютерной интерполяции. Предложенный подход позволяет выполнять корректные экспресс-расчёты доз внутреннего облучения биологических объектов различной формы от бета-излучающих радионуклидов без использования методов компьютерного моделирования Монте-Карло. Модель может быть использована в задачах радиационной дозиметрии биоты и радиационной защите окружающей среды.
Бесплатно
Статья научная
Основной целью работы явилось выполнение расчётов облучения человека дозообразующими радионуклидами, загрязняющими атмосферу и подстилающую поверхность в зоне наблюдений (ЗН) НВАЭС в современных условиях, в соответствии с руководством ДВ-98. Для достижения этой цели были разработаны и практически использованы компьютерные расчетные методы решения двух следующих задач: а) рассчитать среднегодовые концентрации в воздухе и выпадения на подстилающую поверхность различных радионуклидов, присутствующих в выбросах НВАЭС в её ЗН; б) оценить дозы облучения населения, обусловленные загрязнением этими радионуклидами атмосферы, местности и сельскохозяйственной продукции в ЗН НВАЭС. Среднегодовая эффективная доза для населения ЗН НВАЭС составляет 2,2·10-5 Зв. То есть, она является незначительной.
Бесплатно
Статья научная
Выполнены расчёты загрязнения 60Co, 131I, 134Cs, 137Cs атмосферного воздуха, подстилающей поверхности и сельскохозяйственной продукции в зоне наблюдения (ЗН) Балаковской АЭС. Рассчитана суммарная индивидуальная эффективная доза (ЭД) облучения жителей рассматриваемой зоны. Полученная консервативная оценка этой дозы оказалась равной 1,8 мкЗв/год, а эффективная доза от радиоактивных выбросов АЭС в атмосферу составляла 1 нЗв/год. Реализована возможность теоретической оценки для настоящего времени значения ЭД облучения для жителей ЗН Балаковской АЭС от происходивших в прошлом глобальных радиоактивных выпадений на территорию этой зоны. Получено, что эта доза в современных условиях не превышает 11 мкЗв/год и представляет практически оценку сверху среднегодовой индивидуальной ЭД облучения жителей ЗН Балаковской АЭС от всех рассмотренных в работе источников излучения.
Бесплатно
Статья научная
Предложен метод расчета модифицированных стандартных доз внутреннего облучения щитовидной железы и всего тела жителей населенных пунктов загрязненных областей РФ по результатам их радиометрии в 1986 г. Рассчитаны модифицированные стандартные дозы для всех жителей, занесенных в объединенную базу НРЭР и СПбНИИРГ данных радиометрии населения. Степенные регрессии средних по населенным пунктам модифицированных стандартных доз облучения от плотностей выпадения 137Cs практически не зависят ни от области, ни от типа населенных пунктов. Стандартная среднегеометрическая ошибка расчета стандартных доз по регрессионной зависимости равна 1,6-1,7. Стандартная среднегеометрическая ошибка оценки средней по населенному пункту доз внутреннего облучения щитовидной железы или всего тела жителя данного возраста равна 2,0-2,3.
Бесплатно
Статья научная
По результатам радиометрии жителей Российской Федерации (1986 г.) выполнена модификация действующей методики реконструкции доз внутреннего облучения всего тела человека. Модификация реализована на основе действующей методики реконструкции доз внутреннего облучения щитовидной железы жителей населенных пунктов Российской Федерации, подвергшихся радиоактивному загрязнению вследствие аварии на ЧАЭС в 1986 г. Приводятся основные соотношения для расчета динамики поступления 137Cs в организм человека за счет ингаляции и употребления загрязненных им продуктов питания, динамика активности 137Cs в организме человека и накопления дозы внутреннего облучения всего тела. Обсуждаются общие свойства предложенной методики.
Бесплатно
Статья научная
Проведена реконструкция доз внутреннего облучения щитовидной железы и всего тела жителей Брянской, Калужской и Тульской областей по данным их радиометрии в 1986 г. Индивидуальные измеренные дозы облучения пересчитывали к стандартным дозам жителей одного возраста, без учета их переездов, в отсутствии запретов на потребление местного молока и выпаса молочного скота, начиная со времени окончания выпадений продуктов аварии на ЧАЭС в районе их проживания. Приведены параметры регрессий средних по населенным пунктам стандартных доз облучения от плотностей выпадения 137Cs, зависящих от области и различных для сельских и городских населенных пунктов. Использование этих параметров позволяет проводить реконструкцию средних по населенным пунктам доз внутреннего облучения щитовидной железы и всего тела населения за первый год после аварии на ЧАЭС.
Бесплатно
Статья научная
Оценены основные факторы, определяющие динамику активностей 137Cs в молоке и организме жителей загрязненных территорий осенью-зимой 1986 г. Показано, что в течение первого года после аварии на ЧАЭС корневой путь поступления 137Cs в растительность и молоко практически незначим для доз внутреннего облучения всего тела населения. Установлено, что в течение 155 и 200 суток после аварии динамика активности 137Cs в теле жителей будет определяться только активностью 137Cs в молоке за счет поверхностного загрязнения травы пастбищ. При радиометрии жителей в более поздние сроки после начала стойлового сезона динамика активности 137Cs в их теле будет определяться активностью 137Cs в молоке за счет загрязнения 137Cs сена первого укоса.
Бесплатно
Модификация радиационных нарушений у животных и растений естественными летучими выделениями
Статья научная
В экспериментах на лабораторных мышах доказано, что воздействие летучих выделений мочи интактных особей на облучённых (1 Гр) животных стимулирует иммунную реактивность в селезёнке и региональных лимфатических узлах. На семенах сельскохозяйственных растений получены данные о способности облучённых и необлучённых семян взаимно модифицировать начальные ростовые показатели через воздушную среду и субстрат проращивания. Общим для растений и животных является то, что модификация пострадиационных нарушений независимо от биологического вида развивается с участием, как предполагается, физиологически целесообразных летучих хемосигналов.
Бесплатно
Модификация радиочувствительности овец
Статья научная
Установлено, что при остром воздействии g-излучения в сублетальной (2 Гр) и летальной (6 Гр) дозах через девять месяцев после пролонгированного облучения овец в дозах 0,5 и 0,1 Гр соответственно отсутствует выраженная активация процесса свободнорадикального перекисного окисления липидов (ПОЛ). В плазме крови животных наблюдали снижение интенсивности спонтанной хемилюминесценции (СХЛ), тенденцию к повышению концентрации малонового диальдегида (МДА) и слабое изменение содержания диеновых и триеновых конъюгатов (ДК и ТК), а также уровня концентрации a-токоферола и ретинола. Однократное острое воздействие g-излучения в дозах 2 и 6 Гр увеличивало интенсивность процесса свободнорадикального ПОЛ в плазме крови овец. При развитии лучевой патологии регистрировали повышение интенсивности СХЛ и концентрации МДА, ДК, ТК и a-токоферола при одновременном снижении уровня содержания ретинола. Сравнительный анализ полученных данных по интенсивности процесса свободнорадикального ПОЛ в плазме крови и выживаемости овец показал, что пролонгированное облучение в дозах 0,1 и 0,5 Гр модифицирует реакцию организма на последующее острое воздействие g-излучения в сублетальной и летальной дозах.
Бесплатно
Статья научная
Облучение проводили на импульсном реакторе Барс-6 (ГНЦ РФ - ФЭИ, Обнинск) в виде одиночного импульса длительностью порядка 100 мксек и в виде непрерывного смешанного гамма-нейтронного излучения длительностью 60 минут при мощностях дозы, отличающихся в 3,6-107 раз. Полученные данные свидетельствуют о дифференциальной чувствительности изученных показателей к повреждающему действию смешанных гамма-нейтронных излучений различной мощностью дозы. Проведенные исследования показали, что при облучении мышей в дозах до 2 Гр импульсное излучение в 1,3-1,7 раз более эффективно увеличивает число аберраций в клетках костного мозга по сравнению с непрерывным излучением. В тоже время не было найдено статистически достоверных различий между этими режимами облучения при анализе хромосомных аберраций, индуцированных действием гамма-нейтронного излучения при облучении лимфоцитов человека на стадии G0. Повышенная эффективность цитогенетического действия импульсного гамма-нейтронного излучения на костный мозг мышей может быть связана с естественной гетерогенностью клеточной популяции кариоци-тов, находящихся на различных стадиях клеточного цикла, и увеличением выхода аберраций хромосом в этих клетках за счет ингибирования репарационных процессов при импульсном режиме облучения. В тоже время полученные нами данные свидетельствуют о том, что непрерывный режим облучения более эффективен в повышении уровня полиплоидизации клеток и нарушении мембранных структур. Полученные экспериментальные результаты и анализ данных литературы свидетельствует о перспективности использования импульсных гамма-нейтронных излучений для терапии злокачественных новообразований.
Бесплатно
Мониторинг профессиональных радиационных рисков работников атомной промышленности (система АРМИР)
Статья научная
Мониторинг профессиональных радиационных рисков является важным элементом системы принятия управленческих решений, направленных на реализацию основополагающих принципов безопасности МАГАТЭ. Для мониторинга профессиональных радиационных рисков в организациях Госкорпорации «Росатом» используется компьютерная система АРМИР. Объединённая база данных системы АРМИР содержит информацию о годовых дозах облучения более 90% персонала, состоящего на индивидуальном дозиметрическом контроле. Средний возраст персонала составляет 43 года (42 года у мужчин, 46 лет у женщин); средний стаж - 11,9 года; средняя по отрасли накопленная доза облучения - 39,3 мЗв, а средняя доза облучения за год - 1,83 мЗв. В течение последних пяти лет среднее по атомной отрасли значение индивидуального радиационного риска не превышает 8% от допустимого предела. Доля работников, входящих в группу повышенного риска, составила 1,36% от общей численности персонала, включённого в систему АРМИР. Группу повышенного риска составляют преимущественно ветераны отрасли.
Бесплатно
Статья научная
Проведён мониторинг частоты лимфоцитов, несущих мутации по генам Т-клеточного рецептора (TCR), у ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС спустя 9-25 лет после радиационного воздействия. Обследовано 355 человек, подавляющее большинство которых было облучено в малых дозах (до 200 мГр). У части (12,5 %) лиц были выявлены повышенные частоты мутантных клеток. Доля таких лиц статистически значимо не менялась со временем после облучения. У 66 человек проведено многократное исследование частоты мутантных клеток с целью индивидуального анализа возможных изменений частоты мутантных клеток в разное время после радиационного воздействия. Установлено, что у 70 % обследованных частота мутантных клеток оставалась неизменной, у 30 % она повышалась или снижалась. Можно полагать, что наблюдаемые эффекты обусловлены возникновением радиационно-индуцированной нестабильности генома у части лиц, подвергшихся облучению, которая может проявляться длительное время после воздействия (в нашем исследовании до 25 лет). При этом величина эффекта не зависит от дозы облучения.
Бесплатно
Статья научная
В условиях модельного вегетационного эксперимента на почвенных образцах с бывших технических площадок Семипалатинского испытательного полигона (СИП) установлены коэффициенты накопления 137Cs и 90Sr на примере культуры салата ( Lactuca sativa L. ). Идентифицированы факторы, определяющие миграцию радионуклидов 137Cs и 90Sr в растения из почв СИП с различным характером радиоактивного загрязнения. Диапазон варьирования полученных значений коэффициентов накопления для 137Cs составил 2 порядка, для 90Sr - 1 порядок. Методом частной корреляции установлено, что наиболее важным фактором, определяющим содержание биологически доступных форм 137Cs и 90Sr в почвах бывших испытательных площадок полигона, а, значит, и накопление данных радионуклидов растениями, является валовое содержание их неизотопных аналогов К и Са соответственно (rxy-z=-0,81; n=4, p137Cs и валового K; rxy-z=-0,64; n=4, p90Sr). Между значениями Кн 137Cs и содержанием физической глины (фракция менее 0,01%) в почве отмечена умеренная положительная связь (r=0,47; n=12, p90Sr - слабая отрицательная (r=-0,3; n=11, p137Cs и 90Sr в растения из почв основных радиоактивно-загрязнённых участков СИП в большей степени определяется содержанием биологически доступных форм нахождения радионуклидов и их неизотопных аналогов К и Ca соответственно. Влияние физической глины на накопление 137Cs и 90Sr салатом имеет менее выраженный характер, что, очевидно, обусловлено специфическими условиями формирования радиоактивного загрязнения почвенного покрова на территории бывших испытательных площадок полигона.
Бесплатно
Статья научная
В популяции инфузорий Spirostomum ambiguum при очень малой для объекта дозе радиации - 0,01 Гр наблюдается устойчивое снижение спонтанной двигательной активности особей. Повреждение наследуется при вегетативном размножении на протяжении многих клеточных генераций (прослежены до 12-15 поколений). Изменения проявляются у значительного числа особей. Они отличаются от обычно изучаемых радиационных клеточных эффектов независимостью от величины дозы. Рассматривается значение полученных результатов в связи с проблемой радиационной опасности.
Бесплатно
Недостатки нормирования облучения при поступлении плутония
Статья научная
Рассмотрены противоречия и недостатки действующих норм ограничения внутреннего облучения на примере ингаляционного поступления оксида плутония с целью улучшения системы радиационной безопасности персонала, работающего в контакте с открытыми источниками плутония, и установления дозовых пределов, поддерживающих радиационный риск на социально приемлемом уровне. Показано, что величина ожидаемой эффективной дозы не может быть использована для нормирования внутреннего воздействия при поступлении плутония, так как она не отражает фактических уровней облучения человека и формируемого при этом радиационно-обусловленного риска, уменьшая в 3 и более раз (для различных соединений и путей поступления плутония) предел доз, установленный НРБ-99/2009. Также показано, что коэффициент радиогенного риска при облучении зависит от возраста и только в трудоспособном периоде жизни человека изменяется в 6 раз. Использование постоянного тканевого множителя приводит к значительным неопределённостям величины пожизненного избыточного риска. Учитывая, что величина годового избыточного риска при ингаляционном поступлении оксида плутония формируется за счёт облучения лёгких, за основную нормируемую величину предлагается принять годовую эквивалентную дозу на лёгкие, формирующую годовой избыточный риск, равный 1∙10-3. Предел дозы для различных путей поступления может быть ограничен также через величину годового прироста содержания плутония в организме или критическом органе. Для нормирования монофакторного радиационного воздействия при работах с плутонием необходимо разработать специальный регламент контроля и ограничения доз облучения от данного радионуклида.
Бесплатно
Нейтроны в онкологии. Прошлое, настоящее и будущее. Обзор
Статья научная
В течение многих десятилетий нейтроны активно применяли при лучевой терапии различных онкологических заболеваний. Среди вариантов адронной терапии быстрые нейтроны стали одними из первых, чьё применение было подтверждено с точки зрения доказательной медицины. В свете последних достижений традиционной фотонной терапии интерес к быстрым нейтронам практически угас, несмотря на имеющиеся уникальные особенности их биологических эффектов. В то же время активно развивается направление нейтрон-захватной терапии, в концепцию которого заложена высокая прецизионность метода лечения, позволяющая минимизировать токсичность лечения. Заслуживает внимание и ещё один способ применения нейтронов - в виде источников для контактной брахитерапии. В России различные методы терапии нейтронами были глубоко изучены, начиная с фундаментальных аспектов, и заканчивая непосредственно широким использованием в различных клинических ситуациях. Такие возможности были обеспечены обширной исследовательской инфраструктурой физики частиц и её доступности для исследователей и клиницистов. В современной клинической перспективе различные виды нейтронной терапии могут представлять собой эффективную опцию лечения при определённых клинических показаниях. К таким случаям традиционно относят т.н. радиорезистентные опухоли, которые принято считать малочувствительными к редкоионизирующим излучениям. Данный краткий обзор посвящён истории применения нейтронов с момента их открытия и на текущий момент, а также обсуждению их роли в лучевой терапии.
Бесплатно
