РАДИАЦИОННАЯ БИОЛОГИЯ. РАДИОЭКОЛОГИЯ, 2009, том 49, № 4, с. 397-406
ИЗУЧЕНИЕ ПОСЛЕДСТВИЙ РАДИАЦИОННЫХ АВАРИЙ
УДК 614.876:631.039.58
СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ СИЧ-ИЗМЕРЕНИЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ ДОЗЫ ВНУТРЕННЕГО ОБЛУЧЕНИЯ СЕЛЬСКИХ ЖИТЕЛЕЙ В ОТДАЛЕННЫЙ ПЕРИОД ПОСЛЕ АВАРИИ НА ЧАЭС
© 2009 г. Н. Г. Власова*, Д. Н. Дроздов, Л. А. Чунихин
ГУ "Республиканский научно-практический центр радиационной медицины и экологии человека",
Гомель, Беларусь
Разработана методика оценки доз внутреннего облучения жителей населенных пунктов (НП) Республики Беларусь, загрязненных чернобыльскими радионуклидами, основанная на результатах измерений на счетчике излучений человека (СИЧ-измерений). Результаты СИЧ-измерений Государственного дозиметрического регистра использованы для прямых оценок дозы внутреннего облучения и в качестве основы для разработки модельных представлений. Модель для оценки дозы базируется на классификации НП по региональным особенностям почв, обусловливающих поступление 137С$ в продукты питания местного производства и произрастания, и построении регрессионных зависимостей суточного поступления от плотности загрязнения территории населенного пункта 137С$ для каждого региона. При оценке дозы было учтено влияние косвенных факторов на ее формирование: численности жителей и площади леса вокруг НП в виде поправочных коэффициентов (^попр), значения которых определены из регрессионной зависимости ^попр от удельной площади леса для каждого региона. Исследованы области использования поправочных коэффициентов в каждом из регионов в зависимости от их особенностей.
Авария на Чернобыльской АЭС, 137Сз, поступление в организм человека, доза внутреннего облучения, СИЧ-измерения, регрессионная модель, факторы формирования дозы.
В отличие от монотонного снижения мощности дозы внешнего облучения на загрязненных чернобыльскими радионуклидами территориях, динамика дозы внутреннего облучения (ДВО) сельских жителей в отдаленный период после аварии имеет нерегулярный характер с общей тенденцией к стабилизации.
Широкомасштабное проведение контрмер в личном секторе сельского хозяйства, с одной стороны, и с другой - практически полное восстановление доаварийного социального поведения и пищевых привычек привели к смещению центра тяжести формирования дозы от продуктов, полученных в личных подсобных хозяйствах (молоко, картофель, овощи, мясо), к пищевым продуктам леса (грибы, ягоды, дичь).
Как известно, в лесных почвах 137Cs слабо мигрирует по вертикальному профилю и сосредоточен в настоящее время в основном в 10-сантиметровом слое, что делает его легкодоступным для включения в грибы, лесные ягоды и травы, поедаемые дикими животными. В то же время суще-
* Адресат для корреспонденции: Республика Беларусь, 246042 Гомель, РНПЦ РМиЭЧ; тел.: (8-10380-232) 38-95-22; факс: (8-10380-232) 37-80-97; e-mail: Natalie_Vlasova@mail.ru.
ственно снизились уровни загрязнения 137Св молока и другой сельскохозяйственной продукции.
Такая ситуация создает определенные трудности в использовании прежних методов оценки ДВО, основанных на поступлении радионуклида 137Св в организм человека с молоком, моделирующим всю мясо-молочную продукцию, и картофелем - растительную [1, 2].
Поправки в выражении для расчета дозы в виде коэффициентов, учитывающих потребление лесных пищевых продуктов, обычно оценивают с большой степенью неопределенности, что обусловлено, во-первых, недостаточным объемом данных по загрязнению пищевых продуктов леса и, во-вторых, внушительным перечнем факторов, влияющих на поступление 137Св в лесную продукцию.
После введения в конце 80-х годов прошлого века системы дозового мониторинга жителей загрязненных чернобыльскими радионуклидами территорий в Республике Беларусь, благодаря использованию счетчиков излучения человека (СИЧ), был накоплен значительный объем информации (более 1.8 млн результатов СИЧ-измерений содержания радионуклидов цезия в организме человека), который можно вполне обоснованно ис-
пользовать для оценки текущих ДВО населения, проживающего на загрязненных территориях.
Результаты СИЧ-измерений используются для оценки средних годовых эффективных ДВО населения двумя способами: непосредственный расчет средней годовой дозы из статистически обоснованного набора СИЧ-измерений для конкретного населенного пункта (НП) и в качестве основы для разработки модельных оценок. Оценку доз облучения по СИЧ-измерениям можно считать более точной и надежной, так как она обусловлена фактически поступившим в организм 137Св с реальным рационом питания. Дозы, рассчитанные по поступлению 137С$ с загрязненными молоком и картофелем, имеют больший запас консерватизма.
В целом, оба методических подхода не противоречат друг другу, за исключением незначительного допущения, принимаемого при расчетах. Дозу по активности молока и картофеля оценивают как ожидаемую годовую дозу при поступлении 137Св с продуктами питания в текущем году, в то время как дозу по СИЧ-измерениям оценивают как ожидаемую от уже поступившего в организм 137Св. Такое небольшое временное смещение устраняется допущением о равновесной активности 137Св, определяемой при единичном СИЧ-из-мерении. Неопределенность единичного СИЧ-из-мерения преодолевается усреднением набора СИЧ-измерений жителей одного НП в течение года.
В Публикации № 101 МКРЗ введено понятие репрезентативного человека как представительного члена наиболее облучаемой критической группы (КГ) жителей НП [3]. Критическая группа из жителей НП, согласно той же Публикации, принимается как 10% наиболее облучаемых жителей НП.
Согласно рекомендациям Публикации № 103 МКРЗ, облучение в отдаленный период после аварии рассматривается как текущее [4]. Дозу от такого облучения для целей зонирования необходимо оценивать как среднюю по КГ населения, что примерно соответствует дозе облучения на уровне 95% квантиля распределения дозы, т.е. дозе облучения репрезентативного человека.
Использование значения средней дозы КГ населения для целей зонирования оправдано с точки зрения процесса формирования ДВО. Как было указано выше, существенный вклад в значение ДВО вносит загрязнение радионуклидами пищевых продуктов леса, главным образом, грибов. Циклическая периодичность урожайности грибов складывается из 2-3 малоурожайных, 1-3 средне-урожайных и 1-2 сильно урожайных лет [5]. Вследствие различного уровня потребления грибов в эти годы среднее значение ДВО жителей населенных пунктов лесной зоны варьирует в 2-
3 раза. В реальных распределениях ДВО жителей сельских населенных пунктов среднее значение дозы всего населения отличается от среднего значения отдельных групп в 2-3.5 раза.
Результаты СИЧ-измерений, используемые в настоящей работе, приводятся в терминах поступления 137Св в организм человека с продуктами питания для сохранения методического единства в оценках средних годовых эффективных ДВО, представленных ранее в официальных Каталогах доз 1992 г. и 2004 г. [6, 7]. При этом в расчетах поступления исходили из равновесного содержания 137Св в организме человека.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА
Материалом для оценки средних годовых эффективных ДВО жителей НП, расположенных на территории радиоактивного загрязнения, послужили данные СИЧ-измерений из базы данных Государственного дозиметрического регистра за период 2005-2007 гг. Для оценки ДВО непосредственно по результатам СИЧ-измерений использовали данные по Брестской, Гомельской и Моги-левской областям. Модельные оценки проводили на основе данных СИЧ-измерений по Гомельской области. Информация о плотности загрязнения населенных пунктов 137С$ была представлена Республиканским центром радиационного контроля и мониторинга окружающей среды.
При расчете средних годовых индивидуальных эффективных ДВО жителей НП с использованием данных СИЧ-измерений принята модель равновесного содержания 137С$ в теле человека, когда значение среднего в течение года суточного поступления радионуклида соответствует его среднему суточному выведению. Средняя годовая
эффективная ДВО жителей 137Сз (ЕНП) определяется согласно выражению:
п
ЕНп = Кй- У () мЗв/год, (1)
п*—1
г = 1
где Кл - дозовый коэффициент, равный 2.5 (мЗв/год)/(кБк/кг); Qi - содержание 137Сз в организме г-го человека по данным СИЧ-измерений, кБк; Мг - масса тела г-го человека, кг; п - число обследованных на СИЧ жителей НП.
Для статистической достоверности оценки средней годовой эффективной ДВО жителей конкретного НП по результатам СИЧ-измерений использовали представительные по числу измерений и сезонной равномерности выборки. Количество необходимого и достаточного числа измерений в зависимости от численности жителей в НП приведено в табл. 1 [8].
Таблица 1. Необходимый и достаточный с вероятностью 0.95 объем выборки для достоверной оценки текущих доз облучения жителей в населенном пункте
Показатель Численность жителей в населенном пункте
<100 100-1000 1000-10000 >10000
Объем выборки Не менее 85% от общей численности Не менее 40% от общей численности Не менее 10% от общей численности 680
Как было показано в работе [9], содержание 137Св в теле человека в осенне-зимний период (август-февраль) превышает весенне-летнее значение в 1.5-2 раза. Был использован критерий равномерности:
I N 0._ з. - N, I No.-з. + N в
< 0.33,
(2)
где #о.-з. - число измерений в осенне-зимний период; ^в-л. - число измерений в весенне-летний период.
Выполнение данного условия ухудшает точность оценки дозы, по сравнению с равномерным по сезонам количеством измерений на 4-8%.
Из распределения ДВО жителей конкретного НП выявляли КГ, которая представляет собой выборку жителей, у которых проведены СИЧ-из-мерения, составляющую 10% от общей численности жителей данного НП, имеющих наибольшие по сравнению с остальными индивидуальные ДВО. Среднюю годовую эффективную ДВО у
лиц КГ (ЕНП) находят из выражения
E
кг
n
= П s E
,int
кг,
(3)
где n - численность лиц, составляющих критическую группу; Sn = 1ЕКГ, i - эффективная доза внутреннего облучения г-го лица из КГ, мЗв/год.
Статистическую обработку полученных результатов проводили при помощи пакетов прикладных программ Microsoft Excel, St
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.