Уровни радиационного риска для здоровья человека
Прочитав и изучив этот раздел Вы должны:
- Понимать, что входит в понятие «риск» и что такое «коэффициент риска;
- Знать, каким образом рассчитывается коэффициент риска;
Представлять себе уровни рисков от распространенных техногенных факторов;
4.5.1.1 Понятия «риск» и «коэффициент риска».
При оценках опасности стохастических эффектов часто используют понятие «риск облучения» (R).
Радиационный риск, обусловленный профессиональной деятельностью, характеризуется вероятностью возникновения у человека или его потомства какого-либо вредного эффекта, вызванного облучением, например, летального исхода, повышения вероятности онкологических заболеваний или наследственных дефектов.
Наиболее опасным отдаленным стохастическим эффектом облучения является рак. Это серьезная болезнь, часто со смертельным исходом. Биологические процессы, вследствие которых облучение вызывает возникновение рака, изучены не полностью, но большая частота злокачественных заболеваний наблюдалась у группы лиц, которые прежде подвергались высоким дозам облучения в течение нескольких лет. Не смотря на то, что рак после облучения развивается у незначительного числа людей, подвергшихся облучению, каждый облученный человек имеет шанс заболеть раком, при этом в определяющей степени это зависит от полученной дозы. Ситуация аналогична курению, когда те, кто курит, подвергаются наибольшему риску получить рак легких, но, безусловно, не все курящие люди заболевают раком.
В настоящее время не существует методов, позволяющих различать рак, полученный вследствие облучения, и рак, возникающий в результате других причин.
Не все случаи рака имеют летальный исход. Смертность от рака после облучения щитовидной железы, например, составляет10 %, от рака молочной железы — 50 %, от рака кожи — около 1 %.
В том случае, когда известно число лиц в облученной группе, и дозы, которые они получили, и известно число заболеваний раком, наблюдаемых в группе, то превышение числа случаев, которое можно было бы ожидать в подобной же группе, но не подвергшейся облучению, вероятно, следует считать обусловленным облучением. При этом можно вычислить коэффициент риска — риск возникновения рака на единицу эквивалентной дозы.
Риск, отнесенный к дозе 1 Зв называется коэффициентом риска.
4.5.1.2 Расчет коэффициента риска.
Вычислить коэффициент риска возникновения эффекта от облучения можно следующим образом:
Если каждый из 50000 человек получил дозу 2 Зв на определенный орган и если в этой группе возникнет на 100 случаев больше эффектов (раковых заболеваний, серьезных наследственных эффектов) чем в такой же, но необлученной группе, то коэффициент риска составит:
100/ (50000 *2) = 10 -3 Зв -1 , что означает один случай на 1000 человек на 1 Зв.
4.5.1.3 О разделе НРБ-99, посвященному риску и о понятии «пожизненный риск».
В Нормах приводится (rE) коэффициент пожизненного риска сокращения длительности периода полноценной жизни в среднем на 15 лет на один стохастический эффект (от смертельного рака, серьезных наследственных эффектов и несмертельного рака, приведенного по вреду к последствиям от смертельного рака.
Коэффициенты риска для малых доз и низких мощностей доз (т. е. условий нормальной эксплуатации), принятые в НРБ-99, вычислены для населения России, с учетом данных МКРЗ из публикации 60 (Таблица 1) и на основе данных об ожидаемой среднестатистической продолжительности жизни населения.
Данные МКРЗ получены в основном по результатам изучения данных раковых заболеваний у японского населения, пережившего атомную бомбардировку. При этом выполнены понижающие поправки для учета влияния дозы и мощности дозы.
Рассмотрев данные Таблицы 1, и сравнив их с коэффициентами риска, приведенными в НРБ-99 (см. ниже) становится очевидным смысл и порядок расчета приведенных в Нормах коэффициентов рисков.
Таблица 1. Номинальные коэффициенты вероятности стохастических эффектов (при малых дозах и мощностях дозы).
В таблице 1, в столбце «суммарный эффект» выражение: коэффициент риска — 5, 6*10 -2 Зв -1 равнозначно выражению — 5,6 случаев у 100 человек на 1 Зв или один случай на 18 человек на 1 Зв.
В НРБ-99(п. п. 2.8 — 2.11) для доз E -2 = 0,056 чел. -1 Ч Зв -1 ;
Пожизненный риск равен вероятности возникновения стохастического эффекта в течение всей ожидаемой для человека среднестатистической продолжительности жизни. Конечно, эти вероятности при равных дозах зависят от возраста облученных людей: с уменьшением возраста вероятность растет. Поскольку введение возрастных зависимостей в систему нормирования привело бы к большим усложнениям, было принято пользоваться в практике радиационной безопасности двумя параметрами (коэффициентами) риска, связанными с двумя различными с точки зрения пожизненных рисков облучаемыми группами людей: населением вообще со всем спектром возрастов и профессиональными работниками с возрастом более 20 лет. Разница в коэффициентах пожизненного риска, приведенных в п. 2.8 НРБ-99, обусловлена именно зависимостью пожизненных рисков от возраста для стандартного полового и возрастного состава этих групп людей.
Для упрощения системы радиационной безопасности принято, что коэффициенты риска не зависят от возраста и их величина определяется только принадлежностью индивида к одной из облучаемых групп: к населению вообще или к профессиональным работникам. Поэтому по мере роста дозы облучения человека, пожизненный риск для него растет, не смотря на то, что со временем человек стареет и этот риск может просто не успеть реализоваться и человек умрет своей смертью, не дождавшись радиогенного рака.
4.5.1.4 Расчет риска
Риск (или количество ожидаемых последствий облучения) R может быть рассчитан путем умножения эффективной дозы на принятое значение коэффициента риска.
Пункт 2.11 НРБ-99 накладывает ограничение на приращение пожизненного риска в условиях нормальной эксплуатации, обусловленное облучением человека от техногенного облучения в течение года округленно:
- для облучения лиц из персонала — 1 Ч 10 -3 за год;
- для облучения населения — 5 Ч 10 -5 за год.
rперс. = 0,056 чел.-Зв -1 ;
20 мЗв — годовой предел дозы персонала группы А
Риск : R перс. = 0,056 чел.-Зв -1 Ч 20 мЗв = 1 Ч 10 -3 /год.
1 Ч 10 -3 /год — граница неприемлемого риска для персонала
rнас. = 0,073 чел.-Зв -1 ;
1 мЗв — годовой предел дозы для населения
Риск : R нас. = 0,073 чел.-Зв -1 Ч 1 мЗв = 5 Ч 10 -5 /год.
5 Ч 10 -5 /год — граница неприемлемого риска для населения
Дозовая квота (ограничение воздействия АС на население по 10 мкЗв за счет выбросов и сбросов) согласно СП АС-99 составляет — 20 мкЗв/год (нормативы обеспечения пренебрежимого риска).
Риск : R нас. = 0,073 чел.-Зв -1 Ч 20 мкЗв = 10 -6 .
10 -6 /год — уровень пренебрежимого риска
Риск — мера опасности и любому уровню воздействия соответствует некоторый уровень риска.
Не существует безопасных источников воздействия, поэтому существуют уровни социально приемлемого риска, которые стихийно формируются в обществе.
В радиационной безопасности риск заболевания раком с летальным исходом является предметом пристального рассмотрения вследствие его большой значимости. Оценка риска заболевания раком в результате радиационного воздействия облегчает сравнение с другими рисками с летальным исходом, встречающимися в жизни, в то время как сравнение случаев риска без смертельного исхода представляет некоторые трудности (см. раздел «Сравнение рисков»).
Основной задачей является максимально возможное снижение техногенных рисков.
С точки зрения радиационной безопасности оценка областей рисков (приемлемого, безусловно приемлемого, пренебрежимого, неприемлемого) позволяет скорректировать концепцию оптимизации радиационной защиты, как это показано в разделе «Газоаэрозольные выбросы и жидкие стоки» для населения.
Оценка уровня приемлемого риска представляет собой сложную научную проблему, хотя в ее основе находятся достаточно простые положения. Уровнем приемлемого риска можно управлять, воздействуя на условия его формирования с учетом экономических, технических, социальных и других условий.
Проблема приемлемого риска имеет социальные, экономические психологические и другие аспекты.
Социальные аспекты проявляются в том, что преимущества от осуществления того или иного вида деятельности могут концентрироваться у одних членов общества, а риск неблагоприятных последствий, связанных с ее недостатками, может распределяться на других или на общество в целом.
Экономические аспекты можно выявить как при рассмотрении затрат, связанных со снижением риска до заданного уровня, так и при анализе потерь из-за недостаточно низкого уровня риска. Уровень риска, обеспечивающий максимум пользы за вычетом суммы потерь и затрат, можно условно назвать приемлемым.
Психологические аспекты приемлемого риска крайне сложны и еще мало изучены. Каждый человек имеет свою собственную, основанную на индивидуальном жизненном опыте, систему оценки риска неблагоприятных последствий, связанных с его участием в различных сферах деятельности. Особенно наглядно это проявляется в тех сферах деятельности, в которых он принимает участие на добровольной основе. Многие охотно идут на большой риск ради развлечений, полагая, что удовольствие, которое они получают, было бы менее полным без привкуса опасности. Другие пренебрегают опасностью из альтруистических побуждений. В то время как свобода рисковать собственной жизнью и здоровьем является неотъемлемым элементом личной свободы, принуждение к такому риску других людей есть покушение на личную свободу. И то и другое всегда находит свое отражение в общественном мнении, которое всегда более враждебно воспринимает вынужденный риск. Если люди чувствуют себя к тому же беспомощными перед лицом грозящей им опасности, не имея возможности ее контролировать, либо не располагая средствами защиты от нее, они проявляют еще меньше терпимости. Кроме того, люди опасаются катастроф и катаклизмов, даже если они случаются очень редко, больше, чем мелких опасностей, как бы ни были они распространены. Отношение людей к той или иной опасности определяется тем, насколько хорошо она им знакома. С одной стороны, имеются опасности, о существовании которых люди часто и не подозревают, и которые поэтому, к сожалению, почти не привлекают к себе внимания. С другой стороны, то, что слишком хорошо известно, перестает вызывать страх. Определенные психологические трудности возникают в отношении риска, связанного с совершенно новыми видами деятельности. Общество принимает, хотя и выражает в некоторых случаях озабоченность, риск, связанный с привычной деятельностью, но часто отвергает существенно меньшие уровни риска, возникающие в новых областях деятельности. Примером может служить не вполне адекватная реакция общественного мнения на развитие ядерной энергетики.
Необходимо понимать, что любые меры, направленные на снижение уровня конкретного вида опасности, приводят к перераспределению ограниченных материальных ресурсов общества, что может вызвать рост влияния других источников опасности. С этой точки зрения обеспечение радиационной безопасности и адекватная оценка связанного с радиацией риска представляет один из многих аспектов общей проблемы.
Основой рассмотрения и сравнительного анализа различных источников опасности для человека следует считать конечную вероятность смерти, обусловленную генетическими и соматическими заболеваниями, а также естественным старением организма. Важно также учитывать, что естественная среда обитания претерпевает различного рода возмущения, воздействие которых на человека может приводить как к незначительным повреждениям, так и к массовой гибели людей. С искусственной средой обитания связано появление новых источников опасности для человека. Разнообразные источники неблагоприятных воздействий связаны также с профессиональной деятельностью человека, его непрофессиональными занятиями и социальной средой. На основании оценок риска, обусловленного воздействием различных источников опасности, можно условно определить диапазон изменения риска смерти для современного человека.
Термин «риск» широко употребляется как в научных дисциплинах — технических, социальных, экономических, политических, так и в быту, и как понятие имеет особое значение, поскольку является мерой опасности. Наибольшую универсальность для практического использования имеет определение, в котором под риском понимают величину, включающую:
- вероятность возникновения опасного воздействия;
- неблагоприятный эффект, связанный с этим воздействием.
В отличие от разного рода добровольных рисков существуют так называемые вынужденные риски, обусловленные в основном воздействием различных отраслей промышленности: химической, металлургической, энергетической и многих других.
Как и другие виды техногенных рисков, радиационный риск, обусловленный деятельностью предприятий атомной промышленности и энергетики, характеризуется вероятностью возникновения у человека или его потомства какого-либо вредного эффекта, вызванного облучением. Принципиальная невозможность достижения абсолютной безопасности приводит к установлению уровней приемлемого риска, который соответствует условию равновесия между риском негативных последствий и пользой от конкретного вида деятельности.
Уровень риска, обеспечивающий максимум пользы за вычетом суммы потерь и затрат, можно условно назвать приемлемым риском. На основании оценок риска, обусловленного воздействием различных источников опасности, можно определить диапазон изменения риска летального исхода для современного человека (см. Рис. 1).
Уровень риска летального исхода может изменяться в очень широких пределах — от 10 -9 до 10 -2 на человека в год. Минимальный риск 10 -9 соответствует отдельным событиям, происходящим в естественной среде обитания человека и приводящим к гибели нескольких десятков человек во всем мире ежегодно. Уровень риска летального исхода 10 -2 представлен особо опасными видами профессиональной деятельности (шахтеров) и возрастными особенностями человека.
Основой для оценки влияния на здоровье персонала и населения радиационных и нерадиационных факторов служит оценка рисков технологий, связанных с возможностью облучения, а также их сопоставление с естественными рисками, сопровождающими жизнь современного человека.
По заданию МАГАТЭ эксперты различных стран оценили риск технологий при различных способах производства энергии, а также число работников с полной потерей трудоспособности при их сопоставимом количестве в течение года. Как видно, и по данному показателю ядерная энергетика характеризуется весьма высокой степенью безопасности.
| Рис. 2 Сравнительная оценка рисков технологий, связанных с производством энергии, и естественных рисков. |