Плутоний Фундаментальные проблемы Том 1 - Надыкто Б.А.
ISBN 5-9515-00-24-9
Скачать (прямая ссылка):
Number 26 2000 Los Alamos Science
19
Плутоний и здоровье людей
Модели для прогнозирования риска возникновения рака
При установлении стандартов защиты от облучения фактором, определяющим допустимую дозу, является риск возникновения рака в результате воздействия ионизирующего излучения. Существует ли пороговая доза, ниже которой излучение не приводит к возникновению рака? Ответ на этот вопрос имеет большое значение, но нет достаточных доказательств, чтобы определенно сказать “да”. Хотя в одном из российских исследований работников, подвергавшихся воздействию плутония на ядерном объекте “Маяк” в России (Токарская и др. 1997), делается вывод, что пороговое значение, ниже которого облучение плутонием не приводит к возникновению рака легких, существует (-16 Зв), большинство ученых советуют проявлять осторожность. Они выбирают более консервативный подход, предполагая, что пороговой дозы не существует и что зависимость между дозой и эффектом линейная. Таким образом, они предполагают, что любое воздействие излучения несет некоторый риск (см. нижнюю кривую на графике). Поскольку по беспороговой модели получается больший риск в расчете на единицу дозы в диапазоне малых доз, чем по пороговой модели, стандарты защиты от облучения устанавливают более низкие пределы доз для подстраховки защиты.
Интересно, что эпидемиологические исследования на животных и людях часто показывают снижение общего темпа смертности или темпа смертности от рака для особей, получивших малые дозы облучения. Ученые объясняют эту благотворную реакцию стимулирующим влиянием излучения на естественные защитные механизмы организма, такие как иммунная система. Эту адаптивную реакцию называют гормезом. Гормезная реакция, хотя она и наблюдается часто, обычно не достаточно велика, чтобы быть статистически значимой, и не используется при установлении нормативов. Ее правомочность является предметом горячих научных споров.
Пределы поступления плутония, определяемые существующими в настоящее время стандартами, устанавливаются таким образом, чтобы уровень увеличения риска возникновения рака в течение жизни практически не возрастал. Предел, устанавливаемый нормативами профессионального облучения, для облучений от всех источников излучений (внутренних и внешних) составляет 0,05 Зв в год. Если бы облучение было исключительно за счет плутония, то поступление плутония в течение всей жизни составляло бы 0,5 мкг. На практике работающие с плутонием подвергаются также некоторому внешнему облучению от него, поэтому фактическое отложение плутония в течение жизни должно быть меньше этого значения.
Q-
O
-О
CD
о
CD
S
X
CS
|—
о
CS
CL
CO
о
OQ
Доза
Три модели для прогнозирования риска возникновения рака
дозы недостоверны, поскольку внутреннее распределение плутония сильно меняется от одного случая к другому и микрораспределение дозы в пределах органов малоизвестно. Поэтому эквивалент эффективной дозы плутония рассчитывается по стандартным моделям, рекомендованным в ICRP 30 (см. вставку “Модели для прогнозирования риска возникновения рака”). Это скорректированное руководство по защите работников вступило в силу на объектах Министерства энергетики США в начале 1989 года.
Весной 1991 года МКРЗ опубликовал новые рекомендации (ICRP 60), согласно которым предел профессионального облучения будет снижен до 0,02 Зв, или 2 бэр, в год, включая дозы внешнего и внутреннего облучения. Эта последняя рекомендация в Соединенных Штатах пока не принята.
Вероятность облучения плутонием
Самое большое количество плутония, поступившее в окружающую среду, конечно же, связано с радиоактивными выпадениями в результате проведения наземных испытаний ядерного оружия. Начиная с испытания Тринити в 1945 году и до 1963 года, когда были запрещены воздушные ядерные испытания, в атмосферу было выброшено свыше
5 тонн плутония в форме мелких частиц, которые были разнесены ветром по всему земному шару.
Большая часть плутониевой пыли попала в океаны, и примерно 96% от этого количества просто осело в виде осадка на дне океанов, поскольку растворимость плутония в морской воде очень небольшая. Плохой растворимостью плутония в воде объясняется и то, почему концентрация плутония в наших океанах невелика и будет оставаться таковой. Остальная часть плутониевой пыли осела на землю.
В настоящее время в поверхностных почвах повсюду содержатся незначительные количества плутония. Плутоний прикрепляется к частицам грунта за счет ионообменных процессов - минералы почвы могут заменяться на плутоний, который будет “прилипать” к почве и перемещаться только тогда, когда
80
Los Alamos Science Number 26 2000
Плутоний и здоровье людей
Ядерная авария в Чернобыле
26 апреля 1986 года расплавился один из четырех реакторов на Чернобыльской атомной электростанции на Украине (входившей в состав бывшего Советского Союза), в результате чего миллионы людей подверглись облучению из-за крупнейшей в мировой истории ядерной аварии. Факторы, которые привели к взрыву, хорошо известны. На 4-м реакторе вырабатывался пар, который использовался для производства электричества генераторами. Вечером накануне аварии операторы проводили тестирование генераторов для определения, как долго они могут работать без источника энергии. С этой целью они снизили мощность 4-го реактора и прекратили подачу пара в генераторы. Ho в конструкции
