13. БІОЛОГІЧНЕ НОРМУВАННЯ ІОНІЗУЮЧИХ ВИПРОМІНЮВАНЬ ТА ОСНОВИ РАДІАЦІЙНОЇ ГІГІЄНИ

15.1. Безпорогова концепція дії іонізуючих випромінювань на живі організми та основні принципи біологічного нормування. 15.2. Поняття допустимого (прийнятного) ризику. 15.3. Категорії осіб, що опромінюються, та їх регламентація. 15.4. Допустимі рівні та тимчасово допустимі рівні вмісту радіоактивних речовин в продуктах харчування. 15.5. Населення в умовах радіаційних аварій. 15.6. Радіаційно-гігієнічні регламенти. 15.7. Групи радіотоксичності радіоактивних речовин. 15.8. Принципи захисту від закритих та відкритих джерел іонізуючих випромінювань. 15.9. Основні документи регламентації норм радіаційної безпеки.

Як свідчать дані, наведені у главі 8, в цілому радіочутливість організмів зростає з ускладненням рівня їх організації: найбільш висока вона у ссавців, дещо нижча – у інших хребетних тварин, ще нижча у більшості видів вищих рослин, безхребетних тварин, найпростіших, бактерій і мінімальна – у вірусів. Тому не тільки з соціальної, але й чисто біологічної точки зору пріоритетність людини при захисті від іонізуючої радіації цілком очевидна, і саме такий підхід до проблеми є особливістю методології біологічного нормування випромінювань.

Значення проблеми особливо зростає в умовах розширення сфер використанні джерел іонізуючих випромінювань як природного, так і штучного походження, котре незмінно призводить до зростання радіаційного фону та збільшення надходження радіоактивних речовин до організму людини. При цьому підвищеним дозовим навантаженням можуть бути піддані не тільки особи, що безпосередньо працюють чи систематично стикаються з джерелами іонізуючих випромінювань, але й деякі, часом досить великі контингенти населення, які не мають до них ніякого відношення, але волею випадку опинились у зоні їх впливу, наприклад, проживаючі поблизу атомної електростанції. Зниження ступеню впливу іонізуючої радіації на ці обидві категорії людей може бути досягнуто за рахунок правильної організації технологічних процесів, у котрі залучені джерела випромінювань; контролю умов роботи осіб на таких підприємствах; реалізації захисних заходів, серед яких належне місці відводиться раціонально організованому способу життя. Все це, будучи сферою радіаційної гігієни, здійснюється за встановленими радіобіологічними дослідженнями науково-обґрунтованими критеріями безпечних рівнів впливу іонізуючої радіації на людину.

Радіаційна гігієна – це розділ радіобіології на стику з гігієною, котрий вивчає вплив іонізуючих випромінювань на здоров’я людини з метою розробки прийомів та заходів забезпечення його радіаційної безпеки

Біологічне нормування іонізуючих випромінювань, яке забезпечує радіаційну безпеку, є основним завданням радіаційної гігієни.

15.1. Безпорогова концепція дії іонізуючих випромінювань на живі організми та основні принципи біологічного нормування

Відношення до рівня доз іонізуючих випромінювань, які можуть призвести до певних порушень функцій організму, у радіобіологів неоднозначне. Певна частина спеціалістів, спираючись на деякі положення та досить вагомі досягнення в галузі післярадіаційного відновлення, впевнена в існуванні деякого рівня (порогу) доз, до котрого всі ураження, що наносяться радіацією, можуть усуватись – ліквідуватись. Це означає, що опромінення живих організмів, в тому числі і людини, до певних рівнів доз, абсолютні значення котрих залежать від радіочутливості, безпечне, не шкідливе для них. Така точка зору відома як порогова концепція.

На користь її свідчать факти того, що за доз гострого опромінення людини нижче 0,1 Зв за допомогою сучасних методів досліджень неможливо цілком певно встановити не тільки які-небудь зміни у стані здоров’я чи морфофізіологічні відхилення у розвитку тканин та органів, а й навіть порушення на молекулярно-біохімічному та клітинному рівнях. Що стосується віддалених наслідків, в тому числі й генетичних, то навіть до рівня 0,5 Зв не вдається встановити збільшення кількості будь-яких з них у порівнянні з природним рівнем. Хоча й показано, що з наступним зростанням дози опромінення імовірність частоти їх прояву збільшується. Достатньо чітко це продемонстроване на прикладі радіаційної катаракти – типового віддаленого радіобіологічного ефекту морфологічної природи. Відомий великий досвід вивчення радіаційної катаракти у тварин і людини. Окремими дослідниками чітко вказуються дозові пороги для цього ефекту, при перевищенні котрих імовірність прояву катаракт різко зростає. Наприклад, для людини при гострому одноразовому рентгенівському опроміненні така доза складає 2 Гр, при фракціонованому опроміненні протягом трьох місяців вона зростає до 4-5 Гр. Останнє свідчить про вплив процесів післярадіаційного відновлення на реалізацію індукованого опроміненням помутніння кришталика ока. І С.П.Ярмоненко у підручнику „Радиобиология человека и животных” (1988) однозначно стверджує: „Післярадіаційний розвиток катаракти – явище порогове”.

Проте вже при дозі 0,2 Зв абсолютно достовірно реєструється збільшення аберацій хромосом як у соматичних, так і статевих клітинах, зростання проникності клітинних мембран, порушення деяких процесів метаболізму, зокрема перекисного окислення ліпідів. І те, що порушення не завжди вдається спостерігати за більш низьких доз легко пояснюється не достатньо високою чутливістю методів сучасної біології.

Проте переважна більшість радіобіологів вважає, що як процес реалізації радіаційного ураження, так і процеси післярадіаційного відновлення мають випадковий, імовірнісний – стохастичний характер. І навіть мінімальне ураження окремої молекули, структури не завжди може бути повністю відновлене. Теоретично достатньо одного попадання в молекулу ДНК – мішень дії іонізуючої радіації, щоб викликати у ній мутацію. Мутація соматичної клітини може призвести до її трансформації у клітину іншого типу, в тому числі і ракову, з усіма витікаючими з цього наслідками. Мутація статевої клітини може зумовити появу спадкових змін, які проявляються у наступних поколіннях у порушеннях структури, функцій окремих органів, появі відхилень у морфологічних ознаках від нормі, спадкових захворювань та ін. Це чітко підтверджується чисельними лінійними дозовими залежностями проявів канцерогенної та генетичної дії іонізуючих випромінювань, на яких відсутній поріг (рис. 1). Саме вони дозволили сформулювати положення про те, що не існує нешкідливих доз іонізуючої радіації. Ця точка зору одержала назву безпорогової концепці

Рис. 1. Криві доза-ефект, котрі ілюструють

порогову (1) та безпорогову концепції (2) в радіобіології

В теперішній час концепція безпорогової дії іонізуючої радіації утверджена МКРЗ (Міжнародна комісія з радіаційного захисту) і є офіційною доктриною, на підставі якої приймаються всі рекомендації з радіаційного захисту. Якщо, однак, припустити, що порогове значення дози опромінення все ж таки існує, ця концепція забезпечує переоцінку, але не недооцінку шкоди від опромінення.

Базуючись саме на безпороговій концепції встановлені такі три головних принципи біологічного нормування радіаційного впливу, метою яких є захист людини від дії іонізуючої радіації:

1. Будь-яка практична діяльність, котра супроводжується опроміненням людей іонізуючою радіацією, не повинна здійснюватись, якщо вона не приносить більше користі особам, що опромінюються, або суспільству в цілому порівняно зі шкодою, яку завдає (принцип виправданості);

2. При здійсненні будь-якої практичної діяльності сумарні рівні опромінення від усіх джерел не повинні перевищувати встановлених дозових меж (принцип неперевищення);

3. Рівні індивідуальних доз та кількість осіб, що опромінюються, стосовно кожного джерела опромінення мають бути настільки малими, наскільки це може бути досягнуто з урахування економічного та соціального факторів (принцип оптимізації).

15.2. Поняття допустимого (прийнятного) ризику

Будь-яка практична діяльність людини передбачає певний ризик шкідливого впливу, з одного боку, природних та штучних факторів навколишнього середовища, а з іншого – виробничих, побутових та деяких інших чинників. Всяка оцінка переваг тієї чи іншої технології обов’язково передбачає прийняття певного допустимого, або прийнятного, ризику, який кількісно виражається на основі статистичного аналізу як імовірність прояву незапланованого явища, пов’язаного з негативним впливом на стан здоров’я та життя людини.

Людство змирилось з імовірною небезпекою багатьох факторів, пов’язаних із значно більшим ризиком для здоров’я і життя, ніж іонізуюча радіація, таких, наприклад, як опалення житла та підприємств, в тому числі і вибухонебезпечними газами, їзда на автомобілях, мотоциклах, потягах, польоти на літаках, плавання на пароплавах, зрештою звичайне купання у водоймах і багатьма іншими. Хоча імовірність загинути в автокатастрофі, згоріти при пожежі, втонути у багато разів вища, ніж від штучного середнього по Земній кулі перевищення радіаційного фону, який утворюється за рахунок роботи майже 450 блоків АЕС, навіть з урахуванням аварій, що відбулися на них. Не говорячи вже про шкоду куріння, на яке цілком добровільно прирікає себе значна частина людства, підвищуючи у десятки разів імовірність вмерти від раку легень; вживання алкоголю, який є безпосередньою причиною багатьох захворювань і суттєво збільшує ризик реалізації прояву шкідливої дії перерахованих вище і багатьох інших чинників.

Встановлення величини допустимого ризику від будь-якого фактору являє собою досить складну проблему, при вирішенні котрої необхідно враховувати як технологічні, так соціально-економічні умови. Що стосується дії іонізуючої радіації, то виходячи з концепції її безпороговості, нормування радіаційної безпеки припускає створення таких умов, при яких доза опромінення буде мінімально можливою. Разом із тим вважається що рівні опромінення повинні бути такими, досягнення котрих не вимагає зусиль та витрат, неадекватним щодо вимог у відношенні їх впливу на стан здоров’я людини. Це означає, що регламенти допустимих рівнів опромінення повинні ґрунтуватись на об’єктивних даних щодо можливого прояву соматичних наслідків та генетичних ефектів які можуть бути викликані конкретними рівнями доз та умовами опромінення.

Таким чином, концепція допустимого (прийнятного) ризику передбачає прийняття таких рівнів опромінення, котрі повністю або максимально можливо забезпечують повну відсутність або мінімальну загрозу здоров’ю людини. І згідно з рекомендаціями МКРЗ імовірні дози опромінення встановлюються на такому низькому рівні, котрий виключає імовірність гострих радіаційних уражень. Ризик прояву віддалених соматичних і генетичних наслідків при опроміненні має бути достатньо низьким і виправданим порівняно з користю, яку одержує суспільство (людство) від використання джерел іонізуючих випромінювань.

Однак критерії, що дозволили б кількісно співвіднести шкоду та користь в радіології, як і в багатьох інших сферах діяльності людини, до кінця не розроблені. Це є дуже складною задачею, котра торкається морально-етичних та соціально-економічних проблем. Тому допустимі рівні опромінення осіб, що безпосередньо працюють з радіоактивними речовинами та іншими джерелами випромінювань, рекомендуються такими, при котрих небезпека не повинна перевищувати рівнів ризиків, котрі прийняті у інших сферах, що гарантують високий ступінь безпеки. Числові значення меж доз обираються такими, щоб ризик опромінення навіть при них був мінімальним. Реально допустимі дози опромінення встановлюються на таких низьких рівнях, що пов’язаний з ними ризик є значно більш низьким, ніж при дії інших чинників. Тому цілком обґрунтованим вважається, що опромінення окремих осіб і навіть груп населення в дозах, у декілька разів вищих за допустимі, не повинно нанести шкоди здоров’ю.