Сравнительный анализ радиологических рисков персонала при нормальной эксплуатации РУ Брест-ОД-300 и рисков от других неблагоприятных экологических факторов нерадиационной природы

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) к основным факторам, определяющим состояние здоровья населения (в %), следует отнести:

• -    социальные условия (50-52%);

• -    генетический статус (20-22%);

• -    состояние окружающей среды (18-20%);

• -    состояние системы здравоохранения (7-12%).

Иванов В.К. – науч. рук. НРЭР, гл. радиоэколог ПН «Прорыв», Председатель РНКРЗ, чл.-корр. РАН, д.т.н., проф.; Меняйло А.Н. – вед. науч. сотр., к.б.н.; Корело А.М. – ст. науч. сотр.; Чекин С.Ю.* – зав. лаб.; Карпенко С.В. – инженер; Кащеева П.В. – ст. науч. сотр., к.б.н. МРНЦ им. А.Ф. Цыба – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России. Соломатин В.М. – нач. отд. гл. радиоэколога, к.б.н. АО «Прорыв».

Международное агентство по изучению рака (МАИР, Лион, Франция) - учреждение ВОЗ -опубликовало последние данные по динамике онкологических заболеваний в мире. В частности, указано, что в 2022 г. во всём мире было зарегистрировано 20 млн новых случаев рака и 9,7 млн случаев смерти от онкологических заболеваний. Приблизительно у каждого пятого человека в течение жизни развивается какое-либо онкологическое заболевание. Сделан прогноз частоты онкозаболеваемости в мире к 2050 г. Установлено, что число заболевших вырастет до 35 млн (т.е. имеет место рост на 77%). Подчёркивается особая роль экологических факторов риска в индукции раковой патологии.

В настоящее время в рамках Проектного направления «Прорыв» на промышленной площадке АО «Сибирский химический комбинат» (АО «СХК») создаётся опытно-демонстрационный энергокомплекс (ОДЭК) на основе реакторной установки (РУ) БРЕСТ-ОД-300, который позволит отработать технологии атомной энергетики нового поколения с замкнутым ядерным топливным циклом. Ключевым вопросом при этом является обеспечение безопасности персонала, включая защиту от факторов канцерогенного риска радиационной и нерадиационной природы.

Канцерогенные риски при радиационном воздействии

По поручению Госкорпорации «Росатом» в ООО «НПК «Мединфо» был создан программный модуль АРМИР (Автоматизированное Рабочее Место по оценке Индивидуального Риска) [1-4]. Технология АРМИР в настоящее время широко применяется для мониторинга радиационных рисков на отраслевом уровне, включая основные дивизионы: электроэнергетический, топливный, ядер-ный оружейный комплекс, горнорудный, заключительной стадии жизненного цикла, управления инновациями, машиностроительный и инженерный. Итоговые данные системы АРМИР ежегодно публикуются в Публичном годовом отчёте Госкорпорации «Росатом».

Основным неблагоприятным фактором воздействия радиации на здоровье человека является, как известно, увеличение вероятности или риска возникновения онкологического заболевания. В зависимости от конкретной ситуации принято использовать ряд основных и дополнительных (характеризующих радиационное воздействие) показателей риска.

В отсутствие облучения основным показателем риска является показатель фоновой или спонтанной онкозаболеваемости А о (число онкозаболеваний в год на 100 тыс. человек). Воздействие радиации приводит к увеличению риска А о на дополнительную величину A r . Таким образом, полный риск заболевания А будет суммой фонового и радиационного риска:

Л = Л_О + Л_Й . (1)

Фоновые показатели заболеваемости зависят от возраста и и пола s , т.е. A o (u,s) , а радиационный риск в общем случае зависит от дозы облучения D , текущего возраста и , пола s и возраста на момент облучения g : A R (u,s,D,g) . Отсюда (1) примет вид:

A(u,s,D,g) = A o (u,s) + A. R (u,s,D,g) . (2)

Радиогенный риск A r в настоящее время представляется в двух моделях. В аддитивной модели полный риск есть:

Я = Я_О + EAR , (3)

где EAR – избыточный абсолютный риск (Excess Absolute Risk), обусловленный только радиационным облучением.

В мультипликативной модели полный риск записывается в виде:

Л = Л_о • (1 + ERR) ,                                                         (4)

где безразмерная величина ERR есть избыточный относительный риск (Excess Relative Risk) или отношение избыточного абсолютного риска к фоновому риску:

ERR = ^EA^R . ^Ло

После облучения дополнительный радиационный риск – как EAR, так и ERR – может реа- лизоваться только по прошествии определённого времени – латентного периода TL.

Для оценки радиационного риска в данной работе применяется метрика пожизненного ат- рибутивного радиационного риска LAR (Lifetime Attributable Risk). LAR характеризует число ради- ационно-индуцированных онкологических заболеваний или смертей, превышающих фоновое число, которые могут возникнуть в течение всей последующей жизни после облучения группы лиц, у которых одинаковы модифицирующие риск-факторы (пол, возраст при облучении и др.).

Величина LAR вычисляется путём суммирования EAR с весом вероятности дожития (здорового дожития) по всем возможным возрастам дожития, начиная от текущего возраста:

LAR(s, с, и, D) =    ¹ х Е^[^(«, и, а) х EAR(s, с, и, a, D)] .

DDREr

Здесь s – индекс пола; c – локализация (все солидные злокачественные новообразования (ЗНО) или лейкозы); u – возраст на момент облучения; D – эффективная доза облучения, полученная органом или тканью c ; DDREF – коэффициент эффективности дозы и мощности дозы, равный 2 для солидных типов опухолей и 1 – для лейкозов; EAR – избыточный абсолютный риск смерти от ЗНО; S – вероятность дожития от возраста u до a .

В табл. 1 представлены радиационные риски персонала АО «СХК». Из таблицы видно, что величина среднего риска за 2007 г. составляла 2,3 x 10 -4 (несколько выше текущего норматива Норм радиационной безопасности (НРБ-99/2009) [5]). Величина среднего канцерогенного риска в 2022 г. сократилась почти на порядок (2,7 x 10 —5 ). Это значение уже значительно ниже действующих нормативов НРБ-99/2009 [5].

Таблица 1 Радиационные риски персонала АО «СХК»

2007 год		2022 год
Число лиц на ИДК	2048	1859
Средняя годовая доза, мЗв	2,5	1,4
Средняя накопленная доза, мЗв	75,0	24,4
Средний стаж, лет	14	14
Средний возраст, лет	44	45
Средний риск	2,3 x 10 —4	2,7 x 10 —5
Число лиц с риском более 10-3	141	2
% от числа лиц на ИДК	6,9	0

Следует подчеркнуть, что по данным регистра Хиросимы-Нагасаки (рис. 1) в диапазоне доз облучения до 150 мЗв не установлен статистически значимый канцерогенный риск [6]. Именно к этому диапазону по величине суммарных накопленных доз облучения относится подавляющее число персонала АО «СХК».

Рассмотрены факторы радиационного воздействия на персонал, участвующий в производстве смешанного нитридного уран-плутониевого (СНУП) топлива на комплексных экспериментальных установках АО «СХК». Показано, что величина радиационно-обусловленного канцерогенного риска занятого персонала существенно ниже действующего стандарта НРБ-99/2009 [5, 7].

Рис. 1. Хиросима-Нагасаки: избыточный относительный риск рака [6].

Канцерогенный риск при воздействии факторов нерадиационной природы

Для расчёта канцерогенных рисков персонала РУ БРЕСТ-ОД-300 от воздействия основных нерадиационных факторов риска, связанных с техногенным загрязнением атмосферного воздуха, использовали данные проб воздуха в г. Северск (взвешенные вещества, свинец, формальдегид).

Для расчёта канцерогенных рисков персонала РУ БРЕСТ-ОД-300 от воздействия основных нерадиационных факторов риска, связанных с техногенным загрязнением почв, использовали результаты санитарно-гигиенических исследований почв на площадке ОДЭК в 2013 г. (свинец, мышьяк, кадмий).

На рис. 2-4 показаны уровни канцерогенного риска, обусловленные загрязнением атмосферного воздуха, загрязнением почвы и двумя этими факторами [8-10]. Как видно из рис. 4, величина канцерогенного риска в среднем по возрастным группам составляет 2,7 x 10 -4 . Сравнивая эту величину с радиационно-обусловленным канцерогенным риском 2,7 x 10 '5 (табл. 1), можно сделать главное заключение: канцерогенный риск нерадиационной природы на порядок выше соответствующего показателя по рискам радиационной природы.

0,0E+00

15    20    25    30    35    40    45    50    55    60    65

Возраст, лет

Мужчины        Женщины

Рис. 2. Суммарные пожизненные атрибутивные риски (LAR) онкозаболеваемости мужского и женского персонала РУ БРЕСТ-ОД-300, обусловленные загрязнённостью атмосферного воздуха, при хроническом воздействии (2,0 x 10 -4 - требования НРБ-99/2009 [5]).

4,0E-08

3,5E-08

3,0E-08

2,5E-08

2,0E-08 га

1,5E-08

1,0E-08

ОТ

5,0E-09

0,0E+00

15    20     25     30     35    40    45     50     55    60    65

Возраст, лет

Мужчины       Женщины

Рис. 3. Суммарные пожизненные атрибутивные риски (LAR) онкозаболеваемости мужского и женского персонала РУ БРЕСТ-ОД-300, обусловленные загрязнённостью почвы, при хроническом воздействии.

15    20    25    30    35    40    45    50    55    60    65

Возраст, лет

Мужчины        Женщины

Рис. 4. Суммарные пожизненные атрибутивные риски (LAR) онкозаболеваемости мужского и женского персонала РУ БРЕСТ-ОД-300, обусловленные загрязнённостью почвы и атмосферного воздуха, при хроническом воздействии (2,0 x 10 —4 - требования НРБ-99/2009 [5]).

В представленной работе впервые дано прямое сравнение потенциальных канцерогенных рисков от факторов воздействия на человека радиационной и нерадиационной природы на основе современных эпидемиологических подходов.

Впервые получен важный строго доказанный результат: канцерогенный риск персонала АО «СХК» от воздействия техногенных факторов нерадиационной природы (прежде всего, от загрязнений атмосферного воздуха) многократно превышает канцерогенный риск этого персонала от профессионального облучения. Этот вывод имеет важное значение для разработки общей стратегии защиты персонала АО «СХК» от воздействия техногенных канцерогенных факторов и для минимизации частоты связанных с ними онкологических заболеваний.

Публикация подготовлена по результатам выполнения работ в Госкорпорации «Росатом» в рамках ПН «Прорыв.