Введение к работе
Актуальность темы.
Около 1,8-1018 Бк ш1 поступило в атмосферу после аварии на Чернобыльской атомной электростанции (ЧАЭС) в конце апреля - начале мая 1986г (UNSCEAR 2000 Report, 2000). За последующие годы было установлено резкое увеличение частоты случаев рака щитовидной железы (ЩЖ) у детей в Беларуси, на Украине и в России (UNSCEAR 2000 Report, 2000). Это обстоятельство обусловливает чрезвычайную важность задачи корректной оценки доз облучений ЩЖ, что необходимо для выяснения причин увеличения частоты появления этой патологии с целью проведения адекватных профилактических и лечебных мероприятий.
При проведении модельных расчетов доз облучения ЩЖ было установлено, что поглощенные дозы в ЩЖ, нормированные на плотность загрязнения 137Cs или ш1 при "сухих" выпадениях 1311 (т.е. без осадков) могут быть до 20 раз выше по своей величине по сравнению с ситуацией, когда выпадения 1311 происходили с атмосферной влагой. Это обусловлено тем, что при сухих выпадениях коэффициент задержки радиоактивности травой пастбищ значительно выше такового при влажных выпадениях (РгбЫ G., Goulko G., 1997). Соответственно поступление ШІ в организм человека по цепочке "трава - корова - молоко" (основной путь формирования дозы облучения ЩЖ человека) существенно варьирует в зависимости от типа осаждения радиоактивных осадков ("сухие" или "влажные"). Таким образом, наличие информации о типе радиоактивных выпадений (РВ) (в результате влажных осадков или же в виде сухого осаждения) является весьма важным для корректной оценки поглощенных доз в ЩЖ.
Метеорологические данные на период аварии в 1986г. были весьма ограничены, так как большая площадь загрязнений не соответствовала числу действующих метеостанций для проведения детального (с точностью до отдельных деревень) мониторинга загрязнения радиоактивными осадками.
Математическое моделирование атмосферного переноса радиоактивных веществ может быть одним из способов восстановления такой информации. Однако математическое моделирование не позволяет получить детальную информацию на уровне конкретных деревень, что особенно важно при проведении радиационно-эпидемиологических исследований по технологии "случай-контроль", когда учитываются индивидуальные истории нахождения и поведения людей на загрязненных территориях.
Это обусловливает актуальность поиска и применения прямых
инструментальных методов ретроспективного восстановления информации о
типе РВ в острый период аварии в местах пребывания обследуемых людей с
целью последующих оценок индивидуализированных поглощенных доз в ЩЖ
с учетом типа РВ на тех территориях, где эти люди находились. С\/
Цели работы.
Разработка научно-методической основы инструментального ретроспективного получения информации о наличии "сухих" или "влажных" РВ на территориях с радиоактивным загрязнением вследствие аварии на Чернобыльской АЭС.
Оценка величин индивидуальных поглощенных доз в ЩЖ у лиц, включенных в международное радиационно-эпидемиологическое исследование в Брянской области (технология "случай-контроль") с учетом полученных данных о типе РВ на различных территориях области.
Задачи исследования.
Получение в экспедиционных условиях инструментально установленных данных о наличии "сухих" или "влажных" РВ на территориях Брянской области, загрязненных радионуклидами.
Адаптация методологии работы по установлению типа осаждений для территорий с различными уровнями загрязнения - как с использованием измерений мощности дозы, так и с применением гамма-спектрометрических методов.
Построение цифровых карт Брянской области с указанием зон "сухих" и "влажных" РВ на обследованных территориях, установленных на основе инструментально полученных данных.
Разработка программного обеспечения и создание соответствующих радиоэкологических и индивидуальных баз данных, необходимых для расчетов индивидуализированных поглощенных доз в ЩЖ и соответствующих погрешностей.
Расчет величин и анализ распределений индивидуальных поглощенных доз в ЩЖ обследованных лиц, проживающих на загрязненных территориях Брянской области и включенных в международное радиационно-эпидемиологическое исследование в Брянской области (технология "случай-контроль") - с учетом полученных данных о типе РВ на различных территориях области.
Научная новизна.
Впервые разработана научно-методическая основа инструментального восстановления информации о наличии "сухих" или "влажных" РВ с использованием "эффекта наклоненной березы" на территориях с радиоактивным загрязнением вследствие аварии на Чернобыльской АЭС.
Впервые проведена ретроспективная оценка величин индивидуальных поглощенных доз в ЩЖ и их погрешностей у лиц, включенных в международное радиационно-эпидемиологическое исследование в Брянской области (технология "случай-контроль"), - с учетом данных о типе РВ на различных территориях области, полученных с помощью разработанного метода инструментального восстановления информации о наличии "сухих" или "влажных" РВ.
Практическая значимость.
Результаты ретроспективного определения типа РВ, а также данные расчетов индивидуальных поглощенных доз в ЩЖ и их погрешностей использованы для дозиметрической поддержки радиационно-эпидемиологических исследований радиационной зависимости заболеваемости раком ЩЖ (технология "случай-контроль") на территориях Брянской области.
Разработанные подходы ретроспективного определения типа РВ, методы расчетов индивидуальных доз и их погрешностей, а также соответствующее программное обеспечение могут быть использованы при оценке последствий облучения ЩЖ в случае экстремальных обстоятельств, вызванных иными потенциально возможными крупномасштабными радиационными авариями.
Основные положения, выносимые на защиту.
Методика ретроспективного определения типа радиоактивных осадков, примененная для территорий Брянской области с различными уровнями загрязнения, позволила выделить зоны "сухих" и "влажных" РВ даже через 15-20 лет после аварии на ЧАЭС. Этот факт является обнадеживающим для применения этой методики в иных потенциально возможных радиационных авариях.
Созданные базы радиоэкологических данных (загрязнение почвы 137Cs с указанием на тип радиоактивного выпадения) и базы индивидуальных данных (индивидуальные дозиметрические опросники) в сочетании с моделью ретроспективного расчета доз и их погрешностей обеспечили необходимый объем информации для ретроспективных оценок индивидуальных поглощенных доз в ЩЖ, произведенных с помощью разработанного программного обеспечения с целью дозиметрической поддержки радиационно-эпидемиологических исследований по технологии "случай-контроль".
Величины индивидуальных поглощенных доз у обследованных лиц ("случаев" и "контролей") распределяются статистически крайне неравномерно по своим величинам: при наличии большого числа лиц с низкими уровнями облучения имеется длинный "хвост" статистических распределений в области больших значений индивидуальных доз, что указывает на наличие групп населения с повышенным радиационным риском при достаточно малых величинах средних и медианных доз
Апробация работы.
Апробация диссертации состоялась 3 сентября 2008г. (протокол № 2) на совместном научном семинаре лаборатории медико-экологической дозиметрии и радиационной безопасности и лаборатории экспериментальной ядерной медицины ГУ - медицинский радиологический научный центр РАМН. Публикации. Результаты работы опубликованы в 7 научных статьях, в том числе 3 статьи опубликованы в журналах, рецензируемых ВАК МОиН РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 91 странице машинописного текста, содержит 22 рисунка и 10 таблиц, 50 страниц приложений. Список литературы содержит 52 наименования.