СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ВКЛАДА КОРОТКОЖИВУЩИХ ИЗОТОПОВ ЙОДА В ДОЗУ ОБЛУЧЕНИЯ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ У НАСЕЛЕНИЯ ПОСЛЕ ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ И ФУКУСИМСКОЙ АВАРИЙ

Аннотация:

Представить сравнительный анализ вклада короткоживущих изотопов йода в дозу облучения ЩЖ у населения после двух наиболее крупных аварий на атомных реакторах: на ЧАЭС в 1986 г. и на АЭС «Фукусима-1» в 2011 г. Вклад короткоживущих изотопов йода в дозу облучения ЩЖ выражен в долях дозы излучения пЧ в ЩЖ, основного дозообразующего радионуклида. Этот вклад учитывает соотношение между пероральной и ингаляционной компонентами дозы от 1311, отношения дозовых коэффициентов ожидаемой дозы облучения ЩЖ при ингаляционном и пероральном поступлении изотопов йода и теллура, отношения интегрированной во времени концентрации в приземном слое воздуха и в продуктах питания (молоке) изотопов йода и теллура. Типовой вклад короткоживущих изотопов йода в дозу облучения ЩЖу населения по сравнению с дозой от 1311 после аварии на ЧАЭС составил несколько процентов, а после аварии на АЭС «Фукусима-1» -около 15% для наиболее интенсивных радиоактивных выпадений 15 марта 2011 г. Для обеих аварий ведущая роль в облучении ЩЖ у населения среди короткоживущих изотопов йода принадлежит 1331 и "Ч, при этом последний изотоп йода образовывался непосредственно в организме из поступившего ,32Те. Выводы. Существенные отличия в оценках типового вклада короткоживущих изотопов йода в дозу облучения ЩЖ у населения после рассмотренных двух аварий объясняются различием в доминирующих путях поступления радиойода населению. После Чернобыльской аварии доминирующим путём поступления для подавляющего большинства жителей было пероральное поступление с коровьим молоком местного производства, а после Фукусимской аварии - ингаляционное поступление, поскольку японские власти сумели оперативно предотвратить поступление радиоактивного йода по пищевому пути. Ключевые слова: Чернобыль; Фукусима; щитовидная железа; поглощённая доза облучения; 1311; короткоживущие изотопы йода; население; ингаляционное поступление; пероральное поступление. В общей научной проблеме, связанной с оценкой радиационного воздействия на щитовидную железу (ЩЖ) у населения после крупной радиационной аварии с выходом в атмосферу продуктов деления, отдельной задачей является расчёт вклада в дозу короткоживущих изотопов йода. Обычно этот вклад выражается в долях дозы излучения 1311 в ЩЖ, основного дозообразующего радионуклида, которому, как правило, уделяется основное внимание при оценке радиологической опасности для населения на раннем этапе радиационной аварии. Повышенное внимание к сопоставлению дозы в ЩЖ от короткоживущих изотопов йода к дозе от mI обусловлено ведущейся с начала 60-х годов прошлого века научной дискуссией, предметом которой является обоснованность утверждения, что биологическая эффективность облучения ЩЖ короткоживущими изотопами йода превышает таковую от облучения 13'1. При этом биологическую эффективность облучения ЩЖ короткоживущими изотопами йода и внешним гамма-излучением в отношении канцерогенеза ЩЖ считают одинаковой. В литературе приводятся данные (в основном, полученные на животных), согласно которым диапазон этого превышения может находиться в широких пределах от 1 (нет различий в биологических эффектах) до более 10 раз. НКДАР ООН в своих отчётах рекомендует принимать значение этого превышения для человека равным трём, отмечая, что необходимо проведение дальнейших научных исследований по проблеме оценки сравнительной биологической эффективности облучения ЩЖ короткоживущими изотопами йода и 13,1. С учётом вышеизложенного представляется важным отдельно проводить оценки дозы облучения ЩЖ от 13Ч и от короткоживущих изотопов йода при рассмотрении возможных последствий облучения человека. Несомненный интерес вызывает сравнительный анализ вклада короткоживущих изотопов йода в дозу облучения ЩЖ у населения после двух наиболее крупных аварий на атомных реакторах: на ЧАЭС в 1986 г. и на АЭС «Фукусима-1» в 2011 г. Проведение такого анализа является целью этой статьи. Оценки вклада короткоживущих изотопов йода в поглощённую дозу в ЩЖ, Sshon, У населения после аварии на ЧАЭС, выраженного в долях дозы излучения 1311 в ЩЖ, рассчитанные по формуле (1) с учётом приведённых выше моделей и принятых предположений, приведены в табл. 1 (первые три строки). Следующие две строки содержат оценки sshon для жителей Припяти (Украина). Они заимствованы из работы, где приводятся такие оценки для 65 жителей Припяти, эвакуированных в Ленинград (ныне Санкт-Петербург) и госпитализированных в клинику Военно-медицинской академии. В этой академии 65 жителей Припяти прошли медицинское и радиометрическое обследования, включая спектрометрические измерения содержания радионуклидов в ЩЖ и легких, проведённые в период с 30 апреля по 4 мая 1986 г. Особая ценность представленных в работе оценок sShon заключается в том, что это единственные опубликованные данные, рассчитанные по результатам прямых измерений, проведённых в первые дни после Чернобыльской аварии у жителей. Авторы работы отмечают, что 1331 и 132Те внесли основной вклад в дозу излучения короткоживущих изотопов йода в ЩЖ. Раздельно рассмотрены 2 группы жителей: принимавших и не принимавших таблетки KI в период 26-27 апреля 1986 г. в Припяти до эвакуации. Из представленных в табл. 1 данных следует, что для лиц, не принимавших таблетки KI, суммарный вклад короткоживущих изотопов йода по сравнению с дозой излучения 131 составляет в среднем около 24%, в то время как для тех, кто принимал таблетки KI, этот вклад приблизительно в 6 раз выше (150%). Максимальные оценки вклада 132 I (образованного из 132Те) в дозу в ЩЖ в долях дозы излучения 131 I для обследованных лиц составили: 0,4 ± 0,09 (из числа тех, кто не принимал K.I) и 3,2 ± 0,7 (кто принимал K.I). Вместе с тем, авторы подчеркивают, что для жителей, принимавших таблетки KI, доза излучения 1311 в ЩЖ оказалась ниже в 10 раз, а доза излучения короткоживущих изотопов йода - ниже в 5 раз по сравнению с жителями, не принимавшими KI. Приведённые в работе оценки Sshon для жителей Припяти, полученные по результатам прямых измерений, можно рассматривать в качестве усреднённых максимальных оценок вклада короткоживущих изотопов йода в поглощённую дозу в ЩЖ у сельских и городских жителей Белоруссии, не употреблявших в пищу свежее молоко. При этом следует ориентироваться на оценки sshon для жителей Припяти, не употреблявших таблетки KI, поскольку столь раннее и своевременное применение таблеток KI было зафиксировано только для жителей Припяти. Усреднённое значение sShort = 0,24 для жителей Припяти согласуется с теоретическими оценками sshom приведёнными в работах для ингаляционного пути поступления. В качестве иллюстрации на рисунке приведена зависимость вклада короткоживущих изотопов йода в дозу облучения ЩЖ по сравнению с дозой облучения mI, sshort, для ребёнка в возрасте 1 года от даты ингаляционного поступления радиоактивного йода после аварии на АЭС «Фукусима-1», полученная с использованием принятых выше предположений. При расчётах использовано значение отношения 132Те/131I в выпадениях равное 0,7. Из рис. 1 следует, что относительный вклад 1331 в облучение ЩЖ (D133/Di3i) существенно снижается примерно с 0,25 на 12 марта до 0,001 на 20 марта. Только на 12 марта этот вклад превышает вклад в облучение ЩЖ от ингаляционного поступления 132Те (D132/D131), но уже начиная с 14 марта вклад в дозу облучения ЩЖ от поступления 132Те превосходит соответствующий вклад от поступления 1331 и становится определяющим вкладом в дозу облучения ЩЖ от короткоживущих изотопов йода. Суммарный вклад короткоживущих изотопов йода в дозу облучения ЩЖ, Sshort, снижается с 0,40 на 12 марта до 0,05 на 20 марта. Оценки относительного вклада короткоживущих изотопов йода в дозу облучения ЩЖ, sshon, для лиц из населения из трёх возрастных групп (ребёнок в возрасте 1 года, дети в возрасте 10 лет и взрослые) в предположении двух вариантов однократного ингаляционного поступления радиоактивного йода: 1-12 марта, в первый день начала выпадений и 2 - 15 марта, в день максимальных выпадений, даны в табл. 2. Для основных выбросов в атмосферу, происшедших 15 марта 2011 г., оценки этого вклада находятся в пределах 0,15 дозы облучения ЩЖ от 13|1 для лиц из рассматриваемых трёх возрастных групп при реалистичных диапазонах значений вышеупомянутых параметров. При этом относительная значимость облучения ЩЖ от 1321, образованного из 32Те, поступившего в организм, больше примерно в 3 раза по сравнению с облучением от 1331. Иная ситуация при ингаляционном поступлении 12 марта 2011 г. В этом случае относительный вклад суммы короткоживущих радиоактивных изотопов йода составит около 0,4 от дозы облучения ЩЖ 131I, а вклад 133 I в облучение ЩЖ окажется примерно в 2 раза больше, чем вклад от 132 I, образованного непосредственно в орга ингаляционно поступившего 132Те. Однако абсолют чение дозы облучения ЩЖ от суммы всех изотоп включая и |3Ч, при ингаляционном поступлении дизме от ное зна-ов йода, 2 марта лицу любого возраста оказывается значительно ниже, чем аналогичная доза облучения ЩЖ при ингаляционном поступлении 15 марта. Поскольку количество радиойода, выброшенного из аварийных реакторов 15 марта, было намного больше, и сам выброс распространялся в северо-западном направлении над территорией Японии, а выбросы радиойода 12 марта были гораздо меньшими по активности и они частично были отнесены в сторону океана. Различия в значениях вклада короткоживущих изотопов йода в дозу облучения ЩЖ для лиц разного возраста не превышают 30%, а наибольшие значения этого вклада наблюдаются у ребёнка в возрасте 1 года. Обсуждение В работе приводится теоретическая оценка Sshort для жителей Припяти при поступлении 1331, который, по мнению авторов этой статьи, являлся ведущим среди короткоживущих изотопов йода. Представляется, что эту оценку следует считать максимальной оценкой лозы излучения 1331 в ЩЖ, а вывод о ведущей роли 1331 нуждается в коррекции, поскольку по данным работы вклад в дозу в ЩЖ у жителей Припяти oт поступления ,32Те оказался не Зависимость вклада короткоживущих изотопов йода в дозу облучения ЩЖ по сравнению с дозой облучения '"I, ssh.,n, для ребенка в возрасте 1 года от даты однократного ингаляционного поступления радиоактивного йода после аварии на АЭС «Фукусима-1». Заключение В статье представлен сравнительный анализ вклада короткоживущих изотопов йода в дозу облучения ЩЖ у населения после двух наиболее крупных радиационных аварий на Ч АЭС в 1986 г. и на АЭС «Фукусима-1» в 2011 г. Отмечено, что доминирующим путём поступления радиоактивного йода для подавляющего большинства жителей после Чернобыльской аварии было пероральное поступление с коровьим молоком местного производства. Знаковое отличие ситуации с облучением ЩЖ у населения после Фукусимской аварии состояло в том, что основным путём поступления радиоактивного йода населению оказался ингаляционный путь, поскольку японские власти сумели оперативно предотвратить поступление радиоактивного йода по пищевому пути. Согласно приведённым оценкам, типовой вклад короткоживущих изотопов йода в дозу облучения ЩЖ у населения по сравнению с дозой от 1311 после аварии на ЧАЭС составил несколько процентов, а после аварии на АЭС «Фукусима-1» -около 15% для наиболее интенсивных радиоактивных выпадений, происшедших 15 марта 2011 г. Важно подчеркнуть, что для обеих аварий ведущая роль в облучении ЩЖ у населения среди короткоживущих изотопов йода принадлежит 1331 и 1321, при этом последний изотоп йода образовывался непосредственно в организме из поступившего 132Те. Вместе с тем, необходимо констатировать, что дозы облучения ЩЖ у населения от 1311 после аварии на ЧАЭС были на несколько порядков больше и достигали 50 Гр (по данным прямых измерений ЩЖ), в то время как после аварии на АЭС «Фукусима-1» максимальные дозы облучения ЩЖ (по модельным расчётам) могли составить несколько десятых долей Гр. Такая разница в большей степени объясняется различием в доминирующих путях поступления радиойода населению после этих двух аварий.

Авторы:

Издание: Гигиена и санитария
Год издания: 2017
Объем: 6с.
Дополнительная информация: 2017.-N 9.-С.827-832. Библ. 27 назв.
Просмотров: 42