Для выяснения этого вопроса решено было провести специальные исследования вблизи и на территории деревни Долонь, подвергшейся наибольшему радиационному воздействию в результате радиоактивных выпадений от первого ядерного испытания СССР 29.08.1949 года. Эта деревня была выбрана в качестве территории для международного сравнения различных методов ретроспективных оценок доз – как расчетных, так инструментальных [Hoshi et al., 1996, 2005; Lindholm C. et al., 2002; Simon et al., 2007]. Такого рода сравнение было крайне необходимым из-за больших различий между расчетными дозами и инструментально установленными величинами доз.

Анализ пространственного распределения плотности загрязнения почвы 137Cs и 239+240Pu вблизи и на территории деревни Долонь позволил установить существенное уменьшение плотности радиоактивного загрязнения на территории деревни в направлении с северо-запада на юго-восток перпендикулярно к установленной оси радиоактивного следа: расстояние половинного уменьшения загрязнения на территории населенного пункта от оси следа составляет 0,87-1,25 км. Подробное описание этого анализа представлено в наших публикациях [Stepanenko et al.,2006; 2007] (см. в качестве примера рисунки 9-а и 9-б).

a

б

Рисунок 9-а. Зачерненные точки – положение мест отбора проб почвы и кирпичей (указаны на рисунке - здание школы, здания большой и малой церквей) относительно предполагаемой траектории радиоактивного следа вблизи деревни Долонь (сплошная линия). Отдельно указано положение въезда в деревню. По оси абсцисс указано расстояние от точки ядерного испытания 29 августа 1949 в восточном направлении (Xв, км), по оси ординат - расстояние от точки ядерного испытания в северном направлении (Xс, км).

Рисунок 9-б. Изменение плотности загрязнения почвы в пределах деревни Долонь радионуклидом 137Cs (ось ординат – qcs, кБк/м2) в зависимости от расстояния от центральной оси радиоактивного следа (ось абсцисс – Xю-в, км) перпендикулярно к этому следу в направлении с северо-запада на юго-восток. Точка “0” на оси абсцисс соответствует центральной оси радиоактивного следа. Зачерненные квадраты на рисунке соответствуют экспериментальным данным измерений плотности загрязнения почвы, усредненным в пределах 500 метровых расстояний друг от друга. Сплошная линия представляет собой результаты нелинейной аппроксимации экспериментальных данных, полученной методом наименьших квадратичных отклонений. Цифровые обозначения по оси абсцисс означают: “1” – въезд в деревню (0,193 км), “2”, ”3”, ” 4” – положения мест пробоотбора образцов кирпичей для экспериментальной верификации методом ЛРД величин расчетных доз,- здание школы (1,7 км), здание бывшей большой церкви (1,83 км) и бывшей малой церкви (1,93 км), соответственно.

Установленный градиент радиоактивного загрязнения был использован для сравнения расчетных накопленных поглощенных доз от внешнего облучения в пределах деревни с таковыми, оцененными инструментальным методом ЛРД. Расчетная доза, ассоциированная с центральной осью радиоактивного следа вблизи деревни и оцененная нами на основе архивных данных по измерению мощности дозы после испытания, равна 2260 мГр. Величины локальных расчетных доз, соответствующие местам отбора кварцсодержащих образцов и оцененные с учетом установленного градиента радиоактивного загрязнения почвы (рисунок 9-б) находятся в пределах от

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

466 мГр до 780 мГр (в среднем 645±75 мГр), что согласуется с данными, полученными метом ЛРД (475±110 мГр) [Stepanenko V. F. et al., 2007].

Применимость разработанных методов ЛРД для условий дозоформирования вследствие ядерного испытания 1949 года была подтверждена международным интерсличением результатов измерений. На рисунке 10 приведены данные международного интерсличения результатов измерений методом ЛРД, независимо полученные в четырех лабораториях. Приведена зависимость полной накопленной дозы DT (“аварийная” доза плюс фоновая доза) от глубины залегания кристаллов естественного кварца в стене здания. Пример приведен для образца из стены бывшей большой церкви д. Долонь.

Рисунок 10. Пример интерсличения зависимости полной накопленной дозы DT, мГр (“аварийная” доза плюс фоновая доза) от глубины залегания кристаллов естественного кварца в стене здания, X, мм.

На этом рисунке приведены данные, полученные в четырех лабораториях: заполненные квадраты – GSF (Германия), заполненные окружности - МРНЦ РАМН (Россия), заполненные треугольники -Хельсинский Университет (Финляндия), пустые квадраты - Университет Дарэма (Англия). Перечисленные символы приведены в верхнем правом углу рисунка.

Рисунок 10 показывает хорошее совпадение данных различных лабораторий. В результате можно сделать следующее заключение. Независимо полученные данные различными лабораториями разных стран с применением различных методик подготовки и измерений кварцсодержащих образцов, с использованием различной аппаратуры достаточно хорошо согласуются между собой, что подтверждает применимость разработанной и примененной нами методики ЛРД.

Усредненная по четырем лабораториям и по всем измеренным образцам величина накопленной поглощенной дозы внешнего “аварийного” облучения на глубине 10 мм в стене (с вычетом накопленной дозы фонового излучения) составляет 208±49 мГр. Если, учесть, что, как нами было показано [Hoshi M., Stepanenko V. F. et al., 2006], величина конверсионного фактора для пересчета от накопленной дозы на глубине 10 мм к величине накопленной дозы в воздухе вблизи различных зданий, равна, в среднем, 2,2 ±0,25, то значение накопленной дозы в воздухе вблизи мест пробоотбора кирпичей из стен зданий в д. Долонь равно 475±110 мГр, что согласуется с проведенными нами переоценками опубликованных ранее расчетных доз с учетом градиента радиоактивного загрязнения деревни - 645±75 мГр.

Следующим этапом являлась оценка индивидуальных доз для жителей деревни. Выявлено, что отношения индивидуальных расчетных доз внешнего облучения, оцененных с помощью разработанной нами методологии ретроспективной расчетной оценки доз, основанной на индивидуальном дозиметрическом обследовании населения [Stepanneko et al., 2007], к величинам индивидуальных доз, оцененных инструментальным методом ЭПР для выборки одних и тех же жителей деревни Долонь (свидетелей ядерного испытания 29 августа 1949 года), прошедших дозиметрическое обследование, равны, в среднем, 0,98±0,25. Это свидетельствует о достижении хорошего соответствия расчетных и экспериментально установленных величин индивидуальных доз (рисунок 11). Детальные результаты этого исследования представлены в нашей публикации [Stepanneko et al., 2007].

На рисунке 11 показаны результаты сравнения расчетных и индивидуальных доз, оцененных методом ЭПР дозиметрии по эмали зубов для жителей деревни Долонь, которые были определены соответствующими критериям пригодности для такого сравнения.

Рис.11. Сравнение индивидуальных расчетных доз и индивидуальных доз, установленных методом ЭПР-дозиметрии по эмали зубов, для жителей деревни Долонь, которые были определены соответствующими критериям пригодности для такого сравнения. Накопленные дозы в эмали зубов пересчитаны к эффективным дозам во всем теле. По оси ординат – расчетные величины индивидуальных поглощенных накопленных доз внешнего облучения всего тела (D1, мЗв). По оси абсцисс – величины индивидуальных поглощенных накопленных доз внешнего облучения всего тела, оцененные на основе результатов ЭПР дозиметрии по эмализубов (D2, мЗв). Указаны погрешности в пределах 95% интервала достоверности.

Установлено хорошее соответствие между индивидуальными (“персональными”) расчетными дозами накопленного внешнего облучения всего тела и индивидуальными дозами, установленными методом ЭПР дозиметрии по эмали зубов человека – коэффициент линейной корреляции равен 0,96 (рисунок 11) [Stepanenko V. F. et al., 2007].

Полученные результаты являются первыми данными такого рода - успешно проведено сравнение расчетных и инструментально определённых доз облучения, которые были ретроспективно установлены для ситуации радиационного воздействия в 1949 году. Это подтверждает применимость разработанного расчетного метода ретроспективной оценки индивидуальных доз в сочетании с разработанной методологией индивидуального дозиметрического обследования.

В Ы В О Д Ы

1. Разработанный и примененный на практике комплекс расчетных методов ретроспективной дозиметрии обеспечивает оценки величин индивидуальных накопленных доз внутреннего и внешнего облучения щитовидной железы, красного костного мозга, молочной железы и всего тела, а также их погрешностей, при крупномасштабных радиационных воздействиях на население (Брянская область России и территории вблизи Семипалатинского полигона – на примере испытания 29.08.1949).

2. В результате разработки методов инструментальной люминесцентной ретроспективной дозиметрии (ОСЛ и ТЛ) по кварцевым включениям в кирпичи строений достигнут порог чувствительности 20 мГр по величине накопленной дозы внешнего облучения. Показана применимость этих методов для различных условий дозообразования (энергия излучения, величины фоновых доз, давность радиационного воздействия до 50 лет) на территориях Брянской области РФ, загрязненных после аварии на ЧАЭС, территориях Алтайского края РФ и Семипалатинского региона Республики Казахстан, находящихся вблизи Семипалатинского ядерного полигона.

3. В результате проведенного в мае 1986 года массового дозиметрического обследования жителей Калужской области (около 30000 человек), установлен факт неравномерного распределения индивидуальных поглощенных доз щитовидной железой: при наличии большого количества лиц с очень малыми дозами облучения, выявлены группы лиц с индивидуальными поглощенными дозами в щитовидной железе, многократно превышающими средние и медианные значения доз. Аналогичная ситуация была выявлена при оценке накопленных доз внутреннего облучения всего тела по результатам многолетнего систематического массового мониторинга активности радионуклидов цезия во всем теле жителей радиоактивно загрязненных территорий Калужской и Брянской областей.

4. Установлено, что так же, как и по результатам расчетов доз на основании массового мониторинга активности 131I в щитовидной железе и радионуклидов цезия во всем теле, применение разработанного комплекса расчетных методов ретроспективной оценки индивидуальных накопленных доз облучения щитовидной железы, красного костного мозга, молочной железы и всего тела подтверждает факт неравномерного распределения индивидуальных доз облучения. Следовательно, в условиях крупномасштабной радиационной аварии, такой как авария на ЧАЭС, использование только оценок средних доз скрывает группы лиц с повышенными дозами облучения, на которые в первую очередь и должны быть направлены адресные защитные и профилактические мероприятия.

5. Успешно осуществлена верификация разработанного расчетного метода ретроспективной оценки индивидуальных доз путем сравнения с данными прямых измерений, полученными в ходе полевых миссий (дозы внутреннего облучения ЩЖ по результатам измерений активности 131I в железе), а также с результатами ретроспективной оценки доз инструментальными методами люминесцентной ретроспективной дозиметрии (ЛРД) и методом ЭПР - дозиметрии по эмали зубов человека. Результаты сравнений доз, полученные различными методами, показывают сходимость в пределах 30-40 мГр по величине накопленной дозы, что сопоставимо с пределами чувствительности инструментальных методов ретроспективной дозиметрии.

6.В результате реализации разработанной методологии ретроспективной оценки доз для дозиметрической поддержки радиационно-эпидемиологических исследований на загрязненных радионуклидами территориях Брянской области по технологии “случай-контроль” установлены на индивидуальном уровне:

-факт дозовой зависимости частоты раков щитовидной железы у детей и подростков, находившихся в этом возрасте на момент аварии;

- факт отсутствия дозовой зависимости частоты лейкозов у детей в возрасте до 5 лет (на момент аварии) на территориях, загрязненных радионуклидами после аварии на ЧАЭС.

7. Применение разработанного инструментального метода ЛРД для условий дозоформирования на территориях вокруг Семипалатинского ядерного полигона позволило:

- уточнить оценку доз облучения населения, подвергшегося радиационному воздействию в результате ядерных испытаний – инструментально оцененные накопленные дозы внешнего облучения в воздухе для населенных пунктов вблизи оси следа первого в СССР ядерного испытания 29 августа 1949 года (Долонь, Канонерка, Лесхоз Тополинский) равны 475±110 мГр, 225±60 мГр - 250±60 мГр и 230±60 мГр, соответственно. Ранее опубликованные величины расчетных доз в воздухе для этих же населенных пунктов в 2-5 раз выше инструментально измеренных доз, что говорит о консервативности использованных в опубликованных работах расчетных подходов;

- установить отсутствие значимых уровней облучения для населенных пунктов, удаленных от оси этого следа и от места проведения испытания (в пределах погрешности около 25 мГр).

8. Выявлено, что отношения индивидуальных расчетных доз внешнего облучения, оцененных с помощью разработанной методологии ретроспективной расчетной оценки доз для территорий вблизи Семипалатинского полигона, к величинам индивидуальных доз, оцененных инструментальным методом ЭПР у одних и тех же жителей д. Долонь (свидетелей ядерного испытания 29 августа 1949 года), прошедших дозиметрическое обследование, равны, в среднем, 0,98±0,25. Это свидетельствует о достижении хорошего соответствия расчетных и экспериментально установленных величин индивидуальных доз.

Полученные результаты являются первыми данными такого рода - успешно проведено сравнение индивидуальных расчетных и инструментально оцененных доз облучения, которые были ретроспективно установлены для ситуации радиационного воздействия 29 августа 1949 года, т. е. 50 лет тому назад.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1.  , , Степаненко эндокринология. – М.: Медицина, 1993. – 208 с.

2.  Hoshi M., Stepanenko V. F. et al. Semipalatinsk research - Tokyo: JRRS, 20p.

3.  Степаненко дозиметрия. Индивидуальное дозиметрическое расследование в задачах ретроспективной оценки индивидуальных доз // Радиация и патология: учебное издание / Под общ. ред. . – М.: Высшая школа, 2005. – C. 106-125.

4.  , , , , и др. Экологические особенности и медико–биологические последствия аварии на Чернобыльской АЭС // Медицинская радиология. – 1989. – Т. 34, №11. – C. 58–81.

5.  , , и др. Разработка Всесоюзного регистра лиц, подвергшихся радиационному воздействию в результате аварии на Чернобыльской АЭС // Медицинская радиология. – 1989. - № 11. – С. 3–8.

6.  , , и др. Вокруг Семипалатинского полигона: радиоэкологическая обстановка, дозы облучения населения в Семипалатинской области (по материалам отчета межведомственной комиссии) // Медицинская радиология. — 1990. — Т. 35, № 12. - С. 3–11.

7.  , , и др. Структура и уровни облучения щитовидной железы у жителей загрязненных радионуклидами районов Калужской области // Радиация и риск.– 1994. - № 4. – C. 129–135.

8.  , , и др. Показатели заболеваемости щитовидной железы и их дозовая зависимость у детей и подростков, подвергшихся радиационному воздействию в результате Чернобыльской аварии // Радиация и риск. – 1994, № 4. – C. 145-153.

9.  , , и др. Дозы облучения щитовидной железы населения России в результате аварии на Чернобыльской АЭС (ретроспективный анализ) // Радиация и риск. – 1996, № 7. – С. 2

10.  , , Марченко йодной эндемии на развитие радиогенных раков щитовидной железы у детей и подростков // Вопросы онкологии. —2002. —Т. 3. — С. 32—36.

11.  , , и др. Расчет методом Монте-Карло распределений дозы гамма-излучения внутри стены здания и в воздухе // Атомная энергия.- 2003. - Т. 94, №. 6. - C. 479-483.

12.  , , Такада Дж. Точность определения дозы при когортных радиационно-эпидемиологических исследованиях // Атомная энергия. – 2003. - Т. 94, №. 4. - C. 331-333.

13.  , , и др. Ретроспективная индивидуальная дозиметрия в населенном пункте с высоким радиоактивным загрязнением // Атомная энергия – 2003. – Т. 95, № 1. – C. 60–67.

14.  ,. , , Степаненко щитовидной железы у детей и взрослого населения Брянской области после аварии на Чернобыльской АЭС // Вопросы онкологии– Т. 50, № 5. – С. 533-539.

15.  , , и др. Сравнение расчетного и инструментального методов индивидуальной ретроспективной дозиметрии у жителей населенного пункта с высоким радиоактивным загрязнением вследствие аварии на ЧАЭС // Радиация и риск. – 2006. – Т. 15, № 1-2. – С. 147-156.

16.  , Степаненко характеристик внешнего облучения человека при загрязнении почвы 137Cs // Атомная энергия. – 2007. – Т. 104, №. 2. - С. 111-115.

17.  , , и др. Эффективные дозы внутреннего облучения всего тела у жителей наиболее загрязненных районов Брянской и Калужской областей по данным многолетнего мониторинга // Атомная энергия. – 2007. – Т. 103, №. 3. – С. 192–197.

18.  , , и др. Внутреннее облучение щитовидной железы жителей Калужской области по данным массовых инструментальных измерений 131I в мае 1986 г // Атомная энергия. – 2008. – Т. 105, № 2. – С. 97–103.

19.  , Степаненко культура патологоанатома // Архив патологии. – 2008. - Т.70, №.4. – С. 58-60.

20.  , , Карякин рака предстательной железы микроисточниками 125I: оценка локальных доз облучения персонала // Онкоурология№ 1. - C. 36-40.

21.  Retrospective dosimetry and dose reconstruction/ Eds. Bailiff I. K., Stepanenko V. F. . – Brussels ; Luxembourg: European Community, 1996. – 115 p.

22.  Takada J., Hoshi M., Endo S., Stepanenko V. F. et al. Dosimetry studies in Zaborie village // Applied Radiation and Isotopes. – 2000. – Vol.52, № 5. – P. .

23.  Stepanenko V. F., Gavrilin Yu. I., Snykov V. P. et al. Elevated exposure rates under inclined birch trees indicate the occurrence of rainfall during radioactive fallout from Chernobyl // Health Physics. – 2002. – Vol. 80, № 2. – P. 240–243.

24.  Bailiff I. K., Stepanenko V. F., Goeksu H. Y., et parison of retrospective luminescence dosimetry with computational modeling in two highly contaminated settlements downwind of the Chernobyl NPP // Health Physics. – 2004.– Vol. 86, № 1. – P. 25–41.

25.  Bailiff I. K., Stepanenko V. F., Goeksu H. Y., et al. The Application of Retrospective Luminescence Dosimetry in Areas Affected by Fallout from the Semipalatinsk Nuclear Test Site: An Evaluation of Potential // Health Physics. – 2004. – Vol. 87, № 6. – P. 625–641.

26.  Stepanenko V. F., Voillequé P. G., Gavrilin Yu. I. et al. Estimating individual thyroid doses for a case–control study of childhood thyroid cancer in Bryansk Oblast, Russia // Radiation Protection Dosimetry. – 2004. – Vol. 108, № 2. – P. 143–160.

27.  Davis S., Stepanenko V., Rivkind N. et al. Risk of Thyroid Cancer in the Bryansk Oblast of the Russian Federation after the Chernobyl Power Station Accident // Radiation Research. – 2004. – Vol. 162. – P. 241–248.

28.  Bailiff I. K., Stepanenko V. F., Göksu H. Y., et al. Retrospective luminescence dosimetry: development of approaches to application in populated areas downwind of the Chernobyl NPP // Health Physics. – 2005. – Vol. 89, № 3. – P. 233–246.

29.  Davis S., Day R. W., Kopecky K. J., Mahoney M. C., McCarthy P. L., Michalek A. M., Moysich K. B., Onstad L. E., Stepanenko V. F. et al. Childhood leukaemia in Belarus, Russia, and Ukraine following the Chernobyl accident: results from an international collaborative population–based case–control study // International Journal of Epidemiology. – 2006. – Vol. 35, № 2. – P. 386–396.

30.  Goeksu H. E., Stepanenko V. F., Bailiff I. K., Jungner H. Intercomparison of luminescence measurements of bricks from Dolon’ village: experimental methodology and results of European study group //J. Radiation Research. – 2006. – Vol. 47, Supplement A. – P. A29-A37.

31.  Kopecky K. J., Stepanenko V., Rivkind N., et al.. Childhood Thyroid Cancer, Radiation Dose from Chernobyl, and Dose Uncertainties in Bryansk Oblast, Russia: A Population–Based Case–Control Study // Radiation Research. – 2006. – Vol. 166. – P. 367–374.

32.  Stepanenko V. F., Hoshi M., Bailiff I. K. et al. Around Semipalatinsk Nuclear Test Site: Progress of Dose Estimations Relevant to the Consequences of Nuclear Tests //J. Radiation Research. – 2006. – Vol. 47, Supplement A. – P. A1–A13.

33.  Stepanenko V. F., Hoshi M., Yamamoto M. et al. International intercomparison of retrospective luminescence dosimetry method: sampling and distribution of brick samples from Dolon’ village, Kazakhstan //J. Radiation Research. – 2006. – Vol. 47, Supplement A. – P. A15–A21.

34.  Stepanenko V. F., Hoshi M., Dubasov Y. V., et al. A Gradient of Radioactive Contamination in Dolon Village Near the SNTS and Comparison of Computed Dose Values with Instrumental Estimates for the 29 August, 1949 Nuclear Test //J. Radiation Research. – 2006. – Vol. 47, Supplement A. – P. A149–A158.

35.  Stepanenko V. F., Hoshi M, Ivannikov A. I., et al. The 1st nuclear test in the former USSR of 29 August 1949: Comparison of individual dose estimates by modeling with EPR retrospective dosimetry and luminescence retrospective dosimetry data for Dolon village, Kazakhstan // Radiation Measurements. – 2007. – Vol. 42, № 6/7. – P. 1041–1048.

36.  Zhumadilov K, Stepanenko V., Ivannikov A. et al. Estimation of influence of X-ray baggage examination by tooth enamel ESR dosimetry // Radiation and Environmental Biophysics. – 2008. - Vol. 46. – P. 327-331.

37.  Zhumadilov K., Ivannikov A., Zharlyganova D.,, Zhumadilov Zh, Stepanenko V. et al. ESR dosimetry study on population of settlements nearby Ust-Kamenogorsk city, Kazakhstan. //Radiation and Environmental Biophysics - 2009 – Vol. 48 – P. 419-425.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3