Научно-методические основы оценки индивидуальных поглощенных доз в щитовидной железе у населения после крупной радиационной аварии (стр. 8 )

b N – число детей в рассматриваемой группе, СГ – среднее геометрическое значение распределения, ГСО – геометрическое стандартное отклонение и P(10Гр)/100 – процентиль (в относит. ед.) распределения, которому соответствует доза 10 Гр.

Сопоставление выполнено для двух способов оценки значений СГ и ГСО, описанных выше. При расчете СГ и ГСО по второму способу для всех распределений кроме двух, относящихся к пгт. Наровля, уравнения вида (20) применялись для диапазона доз с нижней границей соответствовавшей процентилю P1=10% и далее с интервалом ΔP=5% до верхней границы Pn, удовлетворяющей условию D(Pn)<10 Гр. Для распределений по пгт. Наровля нижний процентиль принимался равным P1=30%, остальные условия были такими же, поскольку для пгт. Наровля только процент приписанных ингаляционных доз составил около 15%, что привело к значительному отклонению распределения от логнормальной зависимости в области малых доз.

Согласно полученным результатам отношение числа Nobs доз свыше 10 Гр, имеющихся в базе данных, к соответствующему ожидаемому числу Nexp таких доз для десяти рассмотренных распределений находится в диапазоне (0,22-1,3), то есть, число больших доз, имеющихся в базе данных, как правило, не превышает (кроме одного распределения) ожидаемого числа таких доз. Прогноз ожидаемого числа доз по двум способам оценки СГ и ГСО показывает близкие результаты. Из Таблицы 13 также следует, что, возможно, для группы населенных пунктов Лоевского и Речицкого районов число больших доз в базе данных несколько занижено. Вместе с тем, нельзя исключить, что для части из 331 лиц с дозами свыше 10 Гр, записи результатов измерения в первичных тетрадях могли содержать ошибки считывания показаний приборов, записей результатов измерений и т. д., то есть оказаться артефактами, приведшими к завышению дозы. Тем не менее, суммируя изложенное выше, можно сделать общий вывод, что сопоставление числа доз свыше 10 Гр, имеющихся в базе данных, с соответствующим ожидаемым числом таких доз, рассчитанным, исходя из дозового распределения, показывает хорошее согласие, тем самым подтверждая достоверность оценок больших значений индивидуальной поглощенной дозы в ЩЖ (более 10 Гр) у жителей Белоруссии по результатам радиометрического обследования ЩЖ.

С учетом того, что большинство лиц с высокими дозами облучения ЩЖ (268 чел.) проживали в трех южных районах (Брагинский, Хойникский и Наровлянский) Гомельской области, где процент обследованных жителей составил в среднем около 60%, то суммарное число жителей с дозами более 10 Гр в этих районах может составить около 450 человек. По остальным районам и процент лиц с высокими дозами, и процент охвата измерениями существенно ниже, чем в трех южных районах. Тем не менее, в целом по Белоруссии число жителей с дозами свыше 10 Гр может находиться в диапазоне 500-700 человек (преимущественно дети в возрасте до 3 лет).

Согласно данным работы [ и , 1996] при поглощенных дозах в ЩЖ свыше (25-30) Гр постулирована линейная зависимость между поглощенной дозой и вероятностью развития гипотиреоза, как клинически диагностируемой формы отдаленных последствий воздействия радиоактивных изотопов йода на ЩЖ. Согласно НРБ-99 клинически определяемые детерминированные эффекты возможны, если поглощенная доза в ЩЖ за короткий срок 2 суток превысит 5 Гр. Реализация такой дозы за короткий промежуток времени соответствует поглощенной дозе излучения 131I в ЩЖ, равной (25-30) Гр при пероральном поступлении изотопа йода в организм человека с молоком до полного распада 131I. Среди обследованных жителей Белоруссии выявлено 20 детей (все младше 7 лет) с поглощенными дозами в ЩЖ свыше 30 Гр, для которых были возможны детерминированные эффекты. Для остальных жителей последствия радиационного воздействия радиоактивных изотопов йода могут проявиться в форме стохастических эффектов.

В шестой главе разработан метод верификации оценок средних поглощенных доз в ЩЖ у жителей сельских населенных пунктов. Ранее на основе подробного анализа результатов радиометрических обследований детей и взрослых из одного или группы населенных пунктов, в пределах которых условия формирования дозы в ЩЖ у жителей были однородные, сделан важный вывод, что молочный путь поступления 131I в организм был доминирующим для всех обследованных жителей Белоруссии.

Необходимо отметить, что в Белоруссии в мае-июне 1986 года проведено большое число измерений суммарной бета-активности проб молока, по которым рассчитывалась концентрация 131I в молоке [Savkin M. N. et al., 2004]. Однако число спектрометрических измерений по определению содержания 131I в молоке было крайне ограниченным, при этом такие измерения были проведены, в основном, в наиболее загрязненных регионах Белоруссии [ и др., 1990]. К сожалению, имеющиеся данные радиометрических и спектрометрических измерений молока, выполненных в мае-июне 1986 года, относятся только к сельским населенным пунктам. Данные по загрязнению молока в первые недели после аварии в торговой сети городов Минска, Гомеля и других не сохранились.

С учетом того, что основной вклад в облучение ЩЖ у жителей сельских регионов обусловлен поступлением коровьего молока местного производства, представляется возможным верифицировать оценки средних доз, рассчитанные по данным радиометрического обследования ЩЖ жителей, путем их сравнения с соответствующими оценками, рассчитанными непосредственно по результатам определения содержания 131I в коровьем молоке, отобранном в тех населенных пунктах, где проводились обследования.

Расчет средней дозы по данным радиометрического обследования щитовидной железы у жителей. Для расчета средних доз облучения щитовидной железы у жителей в населенных пунктах использовались значения индивидуальных доз из базы данных.

С учетом того, что среди обследованных лиц взрослые образуют наиболее многочисленную возрастную группу по сравнению с любой группой детей одного возраста, для целей последующей верификации использованы средние оценки доз у взрослых лиц. В качестве сравниваемого параметра выбрано среднее геометрическое значение индивидуальных доз у взрослых в рассматриваемом населенном пункте.

Расчет средней дозы по результатам определения содержания 131I в молоке. При расчете интегрированной во времени концентрации 131I в молоке и средней в населенном пункте дозы облучения ЩЖ у жителей одной возрастной группы использован один и тот же метод для двух вариантов исходных данных: (1) спектрометрические определения концентрации 131I в молоке и (2) оценки концентрации 131I в молоке, полученные по результатам измерений суммарной бета-активности проб молока.

Концентрация 131I в молоке, Cm,131(t), на любой момент времени t (после прекращения радиоактивных выпадений в данной местности) при расчете по значению концентрации 131I в молоке, Cm,131(ts), на дату отбора пробы ts оценивалось по соотношению:

(21)

где Cm,131(t) – концентрация 131I в молоке на любой момент времени t, Бк л-1; Cm,131(ts) – концентрация 131I в молоке на дату отбора пробы ts, Бк л-1; lg – постоянная эффективной скорости очистки травы от 131I (lg = 0,15 сут-1); lc – постоянная эффективной скорости очистки молока от 131I (lc = 0,627 сут-1).

Интеграл концентрации 131I в молоке, Cm,131(T), за период времени T оценивается как:

(22)

При T=¥ уравнение (22) принимает вид:

(23)

где Cm,131(∞) – интегрированная во времени концентрация 131I в молоке, Бк сут л-1;

Если для одного населенного пункта имеются результаты измерений нескольких проб молока и, соответственно, для каждой пробы рассчитаны значения Cm,131(∞), то в качестве репрезентативной (от фр. оценки нескольких значений Cm,131(∞) используется их среднее геометрическое значение Cmilk(∞).

Формула расчета среднего значения поглощенной дозы излучения 131I в ЩЖ для взрослых жителей в населенном пункте, Dad, по среднему геометрическому значению Cmilk(∞) записывается как:

Dad = Cmilk(∞) ´ Vmilk, ad ´ kT ´ Fg, ad (24)

где Cmilk(∞) – среднее геометрическое значение нескольких оценок Cm,131(∞), имеющихся для рассматриваемого населенного пункта, Бк сут л-1; Vmilk, ad – среднее геометрическое значение среднесуточного потребления молока взрослыми жителями в населенном пункте (принимается равным 0,5 л сут-1); kT – коэффициент, учитывающий ограниченное по времени потребление молока (для эвакуированных пунктов Брагинского, Хойникского и Наровлянского районов kT = 0,54, для неэвакуированных пунктов из упомянутых трех районов kT = 0,86, для населенных пунктов из других районов kT = 1), отн. ед.; Fg, ad – дозовый коэффициент облучения ЩЖ для взрослых при пероральном поступлении 131I, (принимается равным 4,4´10-7 Гр Бк-1 [ICRP Pub.56, 1990].

Средние дозы, рассчитанные по результатам радиометрического обследования щитовидной железы. Из числа оценок средних по населенных пунктам значений доз облучения ЩЖ для взрослого сельского населения, рассчитанных по результатам радиометрического обследования ЩЖ, для верификации используются только полученные по не менее, чем 10 значениям индивидуальных доз в рассматриваемом населенном пункте. Этому критерию отвечают 426 населенных пунктов в Гомельской и Могилевской областях.

Средние дозы, рассчитанные по результатам спектрометрических измерений проб молока. Анализ значений концентрации 131I в молоке по измерениям нескольких проб, имеющимся для одного населенного пункта и пересчитанных к одной дате обора проб, показывает, что вариабельность концентрации 131I характеризуется геометрическим стандартным отклонением (ГСО), достигающим 2,5 с медианным значением равным 1,7. Это означает, что в пределах одного населенного пункта диапазон вариабельности концентрации 131I в молоке при 95% доверительной вероятности может достигать порядка. Такую вариабельность можно объяснить: (1) неравномерным загрязнением пастбищ, расположенных в окрестности населенного пункта, (2) введением ограничений на выпас коров на пастбищах, (3) вариабельностью метаболических процессов у коров. Следовательно, единичные значения спектрометрических измерений молока могут быть нерепрезентативными для рассматриваемого населенного пункта.

Средние по населенным пунктам значения доз облучения ЩЖ для взрослых, рассчитанные по результатам спектрометрических измерений проб молока, отобранных в Гомельской и Могилевской областях (не менее 2 измеренных проб в одном пункте), получены для 28 населенных пунктов.

Средние дозы, рассчитанные по результатам измерений суммарной бета-активности проб молока. Анализ результатов измерений суммарной бета-активности проб молока выявил аномальную тенденцию, согласно которой значения интегрированной концентрации 131I в пробах молока возрастали, начиная со второй половины мая. Данный факт можно объяснить тем, что с течением времени фактический уровень суммарной бета-активности измеряемых проб молока становился сопоставимым с уровнем фона. При обработке результатов измерений уровень фона занижался, что привело к завышению оценки суммарной бета-активности проб молока в поздние даты измерений. В свою очередь, это привело к завышению оценок концентрации 131I в молоке, рассчитанных по результатам измерений суммарной бета-активности в поздние даты. Для устранения выявленного систематического завышения оценок концентрации 131I в молоке все измерения, выполненные позднее 20 мая 1986г, были исключены из анализа.

Средние по населенным пунктам значения доз облучения ЩЖ для взрослых, рассчитанные по результатам измерений суммарной бета-активности проб молока, отобранных в Гомельской и Могилевской областях (не менее 5 измеренных проб в одном населенном пункте), получены для 155 населенных пунктов.

Сравнение средних доз, рассчитанных по спектрометрическим измерениям и по измерениям суммарной бета-активности проб молока. Такое сравнение удалось провести только по 5 населенным пунктам из Гомельской области. Из сопоставления средних по населенным пунктам оценок доз облучения ЩЖ у взрослых, рассчитанных по результатам не менее 2 спектрометрических измерений, Dspec, и по результатам не менее 5 измерений суммарной бета-активности проб молока, Dbeta, следует, что: (1) между ними имеется значимая корреляция (коэффициент корреляции равен 0,87) и (2) оценки значений Dspec систематически больше, чем оценки значений Dbeta, в среднем, в 1,5 раза. Выявленная корреляция между двумя массивами демонстрирует согласованность проведенных оценок. А систематическое отличие в оценках Dspec и Dbeta, возможно, объясняется некоторым занижением коэффициента пересчета от измеренного значения суммарной бета-активности к оценке содержания 131I в пробе молока.

Сравнение средних доз у жителей в населенном пункте, рассчитанных по результатам радиометрического обследования ЩЖ и по оценкам содержания 131I в молоке, приведены в Таблице 14 (для спектрометрических измерений) и в Таблице 15 (для измерений суммарной бета-активности).

Таблица 14

Сравнение средних доз у жителей в населенных пунктах, рассчитанных по результатам радиометрического обследования ЩЖ, Dthyr, и по результатам спектрометрических измерений проб молока, Dspec. Все населенные пункты находятся в Гомельской области.

Район	Населенный пункт	Обследования ЩЖ у жителей	Спектрометрические измерения	Отношение Dspec/Dthyr
N	Dthyr, Гр	ГСО	N	Dspec, Гр	ГСО
Брагинский	Брагин	1162	0,18	2,47	5	0,51	1,85	2,9
Выгребная Слобода	216	0,94	2,21	3	1,78	1,89	1,9
Острогляды	368	0,30	2,98	2	0,34	2,38	1,1
Рудня Журавлева	141	0,40	2,21	3	1,02	1,1	2,6
Савичи	549	0,24	2,37	4	0,94	1,75	4,0
Ясени	327	0,22	2,59	2	0,40	1,97	1,8
Наровлянский	Наровля	3678	0,15	2,67	2	0,33	1,51	2,3
Дерновичи	206	0,15	2,97	7	0,82	1,74	5,6
Киров	85	0,19	2,45	3	0,58	1,21	3,1
Углы	450	0,25	2,38	2	0,37	3,52	1,5
Хойникский	Амельковщина	234	0,24	2,27	2	0,29	1,75	1,2
Бабчин	386	0,45	2,73	6	0,61	1,77	1,4
Глинище	421	0,38	1,97	2	1,85	1,13	4,9
Кожушки	277	0,28	2,55	3	0,66	1,64	2,3
Рудное	431	0,14	2,32	2	0,68	2,64	4,8
Стреличево	191	0,18	2,96	7	0,92	2,38	5,2
Тульговичи	290	0,44	2,55	5	0,60	2,09	1,4

Среднее геометрическое значение отношения Dspec/Dthyr по 17 населенным пунктам в Таблице 14 составило 2,4, а ГСО равно 1,7. Между значениями Dspec и Dthyr имеется значимая корреляция (коэффициент корреляции равен 0,63). Среднее геометрическое значение отношения Dbeta/Dthyr по 30 населенным пунктам в Таблице 15 составило 1,8, а ГСО равно 1,6. Между значениями Dbeta и Dthyr также имеется значимая корреляция (коэффициент корреляции равен 0,66).