П4. Воздействие ионизирующих излучений на человека и окружающую среду

То обстоятельство, что ионизирующие излучения воздействуют на человека и могут при определенных уровнях вызывать различные последствия для его здоровья, обратило на себя внимание сразу же после открытия радиоактивности. По мере накопления знаний и наблюдений, менялись и представления о том, какой уровень облучения безопасен для человека. В соответствии с ними развивалась и расширялась система радиационной защиты.

В первое время в центре ее внимания были вопросы допустимых уровней профессионального облучения. С развитием атомной энергетики и промышленности в 50-60 гг. прошлого века стали устанавливаться пределы доз облучения не только для профессионалов, но и для населения в целом. Немалую роль в этом сыграла и атомная бомбардировка японских городов, когда облучению подверглось большое количество людей. С развитием радиационной генетики, кроме воздействия облучения на здоровье облучаемого, стала очевидной необходимость учитывать и возможность проявления последствий облучения в следующих поколениях. В настоящее время в рамках подходов к нормированию воздействия ионизирующих излучений рассматривается вопрос об обеспечении защиты биоты.

В первые годы процесс снижения уровней профессионального облучения, считавшихся допустимыми, шел очень быстро. В 1902 г., т.е. спустя 6 лет после открытия радиоактивности, безопасным считалось воздействие, соответствующее экспозиционной дозе 10 Р/сут. (по мере развития дозиметрии использовались различные показатели дозы облучения, в настоящее время дозы облучения человека принято оценивать в миллизивертах). Это примерно соответствует уровню 100 мЗв/сут. В 20-е годы прошлого века научное сообщество считало допустимым уровень облучения порядка 100 мР/сут. (около 1 мЗв/сут.), то есть в 100 раз ниже. В нашей стране в 1925 г. была утверждена норма, равная 1 Р/нед. или 10 мкР/сек на рабочем месте. В 1934 г. Международная комиссия по радиологической защите (МКРЗ) рекомендовала принять в качестве допустимой дозу в 200 мР/сут. или 1200 мР/нед. Двумя годами позже это значение было снижено в 2 раза. Накопление радиобиологических данных, особенно по действию хронического облучения, привело к дальнейшему снижению дозовых пределов. В 1948 г. МКРЗ рекомендует снизить предельно допустимую дозу до 300 мР/нед.

В 1958 году МКРЗ принимает решение об утверждении новых предельно допустимых уровней профессионального облучения в 5 бэр/год (около 50 мЗв/год), что позволяет учесть и вероятность возникновения генетических последствий. В СССР этот норматив был введен в 1960 году.

Введение дозового предела для персонала в 5 бэр/год стало важным этапом на пути развития системы радиационной защиты. Многолетняя тенденция к снижению уровней профессионального облучения вывела систему радиационной защиты на уровень, который практи чески исключает негативные медицинские последствия профессионального облучения. Указанный дозовый предел действовал на протяжении 40 лет, вплоть до конца прошлого века (табл. П4-1).

Таблица П4-1 Эволюция основных дозовых пределов облучения для профессиональных работников в СССР/России

В 2000 году с введением норматива в 20 мЗв/год в России произошло очередное снижение дозовых пределов для профессионалов — в два с половиной раза.

Предел дозы профессионального облучения на уровне 20 мЗв/год был принят Россией и странами ЕС, в то время как США и Китай по-прежнему придерживаются норматива 50 мЗв/год, полагая, что его изменение не имеет под собой достаточно веских научных оснований и экономически нецелесообразно. Таким образом, если в первые годы работы отрасли ужесточение нормативов было обусловлено насущной необходимостью снижения негативных последствий для здоровья персонала, то в настоящее время снижение дозовых пределов в большей степени обусловлено иными обстоятельствами — техническими и экономическими возможностями, следованием новым рекомендациям МКРЗ и другими факторами.

Эволюция системы радиационной защиты привела к установлению дозовых пределов техногенного облучения для профессионалов и населения на уровне, который сравним с дозами облучения за счет естественных источников. В диапазоне малых доз (к малым принято относить дозы до 100 мЗв, получаемые однократно, за сравнительно короткое или же более продолжительное время) эффекты вредного воздействия радиации на организм человека не выявлены. Многочисленные эпидемиологические исследования, проводимые как для лиц, контактирующих с источниками ионизирующих излучений в ходе профессиональной деятельности, так и на когортах пострадавших в результате радиационных аварий и атомной бомбардировки, показали, что эффекты облучения проявляются, только если дозы превышают 150-200 мЗв (исключение составляют последствия внутриутробного облучения). При меньших дозах выявить какие-либо эффекты не представляется возможным.

Надо иметь в виду и следующее. Изучение последствий воздействия малых доз крайне затруднено в силу следующих обстоятельств. В эксперименте малые дозы могут индуцировать повреждения в клетках, оказывать радиозащитное или радиосенсибилизирующее действие, а могут и не вызывать никаких наблюдаемых изменений. Такие различия в действии малых доз могут вызвать у неспециалистов субъективное недоверие к имеющимся данным, создают благодатную почву для разного рода спекуляций, необоснованных предположений. Противоречивость данных объясняется не ангажированностью экспериментаторов либо их научной недобросовестностью: слишком много факторов влияет на формирование повреждений, и низких уровнях радиационного воздействия вклад их может «перекрывать» действие радиации, что приводит к неоднозначности трактовки наблюдаемых эффектов.

В самом общем виде можно утверждать, что при проведении исследований по действию малых доз радиации на результат могут влиять не только конкретные условия эксперимента, но и некоторая непредсказуемая компонента. Исследователь никогда не знает всех возможных условий—клеточных, организменных и окружающей среды, которые могут изменить ответ живых систем на действие малых доз радиации. Это обстоятельство необходимо принимать во внимание и при изучении реакции на малые дозы больших контингентов населения.

В то же время именно благодаря зависимости проявления эффектов малых доз от нерадиационных факторов (а на уровне организма эта зависимость проявляется в еще большей степени, чем на клеточном) открываются широкие возможности для преодоления последствий радиационных аварий, приводящих к радиоактивному загрязнению обширных территорий — за счет грамотно спланированных и надлежащим образом осуществленных мер.

Хотя экспериментальные данные о воздействии малых доз на человека, как уже говорилось, не свидетельствуют достоверно о серьезных негативных последствиях, тем не менее, для радиационного нормирования МКРЗ рекомендована заведомо консервативная линейная беспороговая гипотеза действия ионизирующих излучений. Гипотеза исходит из того, что риск пропорционален дозе облучения и даже самые малые дозы могут привести к негативным эффектам. Таким образом, в основу системы радиационной защиты положен теоретический подход, в соответствии с которым человек должен быть защищен от воздействия малых доз облучения даже при отсутствии фактических данных об их опасности.

При установленных низких уровнях доз профессионального облучения опасность для здоровья персонала могут представлять только случаи аварийного переоблучения. За более чем полувековой период использования атомной энергии в СССР и России произошло 176 аварий и инцидентов с радиологическими последствиями (включая аварии на АПЛ и Чернобыльской АЭС и аварии с источниками в народном хозяйстве). Согласно данным ФГУП «ГНЦ «Институт биофизики» [6], у 344 пострадавших в авариях были зафиксированы признаки острой лучевой болезни, при этом 71 пострадавшего спасти не удалось.

Рис. П4-1 Структура доз облучения населения России

При нормальной эксплуатации современных предприятий атомной энергетики и промышленности дозы на население пренебрежимо малы в сравнении с фоновым облучением. Для зон наблюдения АЭС (обычно — 30-км зона вокруг станции) дозы не превышают 0,01 мЗв/год и инструментально не обнаружимы, поскольку находятся в диапазоне временных колебаний естественного фона и составляют тысячные доли от уровней фонового облучения, характерных для территории России (в среднем — 2,4 мЗв/год). Принятые дозовые пределы (они были снижены с 5 мЗв/год до 1 мЗв/год) заведомо позволяют практически исключить возможность радиационных эффектов. Структура доз облучения населения России (рис. П4-1) аналогична таковой для населения мира в целом [7, 8]. Основной вклад в суммарную дозу дают естественный фон и медицинские процедуры.

Радиационное воздействие на население может серьезно обсуждаться только в отношении жителей территорий, радиоактивно загрязненных в результате аварий. К радиоактивно загрязненным относятся территории в районе расположения ФГУП «ПО «Маяк» — побережье р. Теча и территория так называемого Восточно-Уральского радиоактивного следа, образовавшегося в результате аварии 1957 года, а также территории, загрязненные в результате аварии на Чернобыльской АЭС. В настоящее время годовые дозы облучения населения в зоне воздействия ФГУП «ПО «Маяк» и на большинстве территорий, загрязненных в результате аварии на Чернобыльской АЭС, не превышают 1 мЗв.

Рис. П4-2. Среднегодовые дозы (мЗв/год) облучения в различных странах за счет естественных источников

При оценке дополнительного облучения необходимо учитывать, что фоновое облучение варьируется в широких пределах как на региональном, так и на локальном уровнях (рис. П4-2). В различных регионах Земли годовая доза облучения от природного фона лежит в основном в диапазоне 1-10 мЗв, на некоторых территориях она составляет 10-20 мЗв, а на отдельных участках может достигать нескольких десятков миллизиверт [9]. Многолетние наблюдения за жителями областей с повышенным естественным радиационным уровнем не выявили негативного воздействия на состояние их здоровья и уровень мутаций.

Необходимо отметить, что последствия радиационных аварий для населения не исчерпываются радиационными эффектами. Переселение и различного рода санитарные ограничения могут приводить к тяжелым социально-психологическим и экономическим последствиям.

Как уже подчеркивалось, современная система радиационной защиты человека полностью решает свои задачи. Тем не менее, она не может стоять на месте и продолжает развиваться. В настоящее время прошел широкое обсуждение и готовится к публикации новый документ МКРЗ, рассматривающий подходы к нормированию. Предполагается, в частности, отказ от использования понятия коллективной дозы облучения для оценки рисков отдаленных последствий. Другим обсуждаемым вопросом является введение максимального «ограни чения» облучения от отдельного источника — 0,3 мЗв/год (а при некоторых условиях — 0,1 мЗв/год). Однако дальнейшее снижение дозовых пределов требует тщательного обоснования. В частности, против снижения приводится такой аргумент, как то, что предлагаемая величина дозового предела становится существенно ниже естественных колебаний радиационного фона.

В 1977 году МКРЗ сформулировала базовый принцип защиты природы от воздействия ионизирующих излучений. Он состоит в том, что если радиационными стандартами защищен человек, то в этих условиях защищены и другие живые организмы. В последние 10-15 лет произошел новый виток в эволюции взглядов на охрану окружающей среды, и сегодня ставится вопрос о радиационном нормировании не только применительно к человеку, но и к компонентам природы. Это связано со становлением нового мировоззрения, провозгласившего исключительную значимость для человечества проблемы охраны окружающей человека среды от техногенных воздействий, как необходимого компонента реализации стратегии устой чивого развития. В частности, такой подход нашел свое отражение и в Публикации МКРЗ «Основные принципы оценки воздействия ионизирующих излучений на живые организмы, за исключением человека», вышедшей в 2003 г. [10].

В этой связи следует подчеркнуть, что необходимость дальнейшего изучения эффектов радиационного воздействия на объекты живой природы не подвергается сомнению всеми авторитетными учеными. Вместе с тем, введение новых подходов к нормированию допустимого воздействия на природные объекты может встретить серьезные научные и практические трудности. Проблемы возникают при выборе критериев, адекватных тест-систем и экспериментальных объектов, а также при получении достаточного объема данных. Кроме того, наличие как внутривидового, так и межвидового отбора (не играющего заметной роли в челове ческой популяции), а также необходимость учета сложных взаимодействий и трофических связей в экосистемах ставит под сомнение возможность достижения поставленных целей — защиты биоты путем ограничения радиационного воздействия.

На сегодняшний день итоги более чем 50-летних радиоэкологических исследований территории вокруг атомных электростанций и других предприятий ядерного топливного цикла, а также вблизи предприятий атомной промышленности СССР (России) убедительно доказывают, что при соблюдении радиационно-гигиенических стандартов в условиях нормальной работы предприятий радиационная защита природы надежно обеспечена. Радиационное повреждение биоты наблюдалось только при крупных радиационных авариях, потребовавших проведения таких чрезвычайных мер защиты человека, как эвакуация, отселение, отчуждение территорий. В этой связи следует констатировать, что в настоящее время аргументированные основания для изменения главной парадигмы радиоэкологии «защищен человек—защищена биота» отсутствуют.

Прошедший 2006 год стал годом трагического юбилея аварии на Чернобыльской АЭС. Последствия чернобыльского облучения для населения и окружающей среды являлись предметом многолетних исследований российских ученых и многочисленных международных экспертиз. К 20-й годовщине аварии специалисты из разных областей науки представили свои окончательные оценки по масштабам последствий Чернобыля.

Итоги 20-летнего изучения радиологических последствий аварии для населения Российской Федерации обсуждались на специальном заседании Российской научной комиссии по радиационной защите (14 марта 2006 г.) и на научном симпозиуме Координационного совета РАН по техническим наукам (4 апреля 2006 г.). Углубленный анализ всего объема накопленных данных составил основу Российского национального доклада «20 лет чернобыльской катастрофы. Итоги и перспективы преодоления ее последствий в России» [5]. Содержание основных разделов национального доклада позволяет говорить о принципиальном согласии результатов работ российских ученых с выводами международных экспертов.

Еще в 2000 году вышел в свет очередной отчет НКДАР ООН «Эффекты чернобыльского облучения для здоровья человека». Главный вывод: чернобыльское облучение не представляет угрозы здоровью населения на популяционном уровне, уже выявленные и ожидаемые эффекты облучения не входят в приоритеты практического здравоохранения, это — сфера радиационной эпидемиологии.

Однако и после публикации отчета НКДАР-2000 продолжали появляться весьма противоречивые данные, в основном из трех наиболее пострадавших стран, что не удивительно — слишком много новых специалистов было вовлечено в изучение проблемы, и далеко не все из них были профессионально подготовлены к проведению радиационно-эпидемиологических исследований. Если оценка ситуации проводится по упрощенной схеме, нет должной контрольной группы, комплексного анализа воздействующих на здоровье факторов, то полученные подобным образом данные нельзя считать достоверными. Кроме того, население и большая часть ликвидаторов подверглась облучению в дозах, которые в радиационной эпидемиологии относятся к области малых. В предыдущем разделе обсуждались все сложности, связанные с оценкой воздействия малых доз. Тем не менее, не только объективные, но иногда и субъективные обстоятельства — когда научные результаты, не всегда достоверные и адекватно интерпретированные, используются как инструмент воздействия на общественность, приводят к тому, что население и органы управления дезориентируются, а принимаемые управленческие решения не являются оптимальными.

В начале 2003 года МАГАТЭ выступило с инициативой провести Чернобыльский форум. Инициативу поддержали другие профильные организации ООН, включая НКДАР ООН и Всемирную организацию здравоохранения (ВОЗ). Более 100 авторитетных экспертов по радиоэкологии и радиационной медицине подготовили два отчета — по экологическим и медицинским последствиям катастрофы. Программа развития ООН (ПРООН) представила на форум выводы видных экономистов и политологов, давших оценку социально-экономических последствий аварии, основываясь, главным образом, на отчете миссии ПРООН «Гуманитарные последствия чернобыльской ядерной аварии — стратегия восстановления» (2002 г.). Заключительная конференция форума, на которой были обнародованы выводы экспертов, прошла в сентябре 2005 года в Вене.

Проведя углубленную экспертизу всего объема научных данных, полученных после 2000 года, эксперты пришли к выводу, что результаты, удовлетворяющие критериям научной достоверности, подтверждают все основные выводы отчета НКДАР-2000. В ряде случаев новые данные позволяют снизить научную неопределенность и уточнить показатели групп риска в отдельных категориях пострадавшего населения.

Чернобыльский форум заключил, что по состоянию на середину 2005 года менее 50 смертных случаев могут быть непосредственно отнесены к воздействию аварийного облучения. 28 человек погибли в течение нескольких месяцев после аварии, в то время как другие получившие высокие дозы участники аварийных работ умерли в течение 1987-2004 гг. За период с 1992 по 2000 годы в Беларуси, России и Украине было выявлено около 4000 случаев рака щитовидной железы детей и подростков (на момент аварии); и часть из них, безусловно, связана с радиационным воздействием. Выживаемость после операции по поводу рака щитовидной железы — более 99%: из всех прооперированных детей умерло 9.

Давая оценку значимости социально-экономического ущерба, связанного с чернобыльской аварией, эксперты ПРООН заключили, что «... наиболее тяжелые последствия аварии на ЧАЭС реализовались не в радиологических проявлениях, а в социально-экономической сфере». Авария оказала серьезное воздействие на экономику окружающих районов как в краткосрочном, так и долгосрочном плане. Помимо нарушений, вызванных радиоактивным загрязнением, авария сформировала негативный образ крупных территорий Беларуси, Украины и России, что отрицательно сказалось на экономических возможностях и благосостоянии широких слоев населения. Потребовались значительные бюджетные расходы на проведение дезактивации территорий, компенсационные выплаты и реабилитацию, что обусловило перенаправление финансовых потоков, которые ранее предназначались для решения других первостепенных задач в области здравоохранения, образования и инвестиций. Сегодня приток инвестиций в пострадавшие районы сдерживается в основном ошибочным восприятием масштабов угрозы, возникшей в результате аварии. Бедность и безработица — самая большая проблема в жизни тех, кто продолжает жить на загрязненных территориях или был переселен (и именно низкий уровень жизни следует рассматривать как причину уже упоминавшегося снижения продолжительности жизни). Поэтому центральная роль в программах реабилитации должна принадлежать мерам по экономическому и общественному возрождению.