МУ 2.6.1.082-96. Оценка дозы внутреннего облучения щитовидной железы йодом-131 по результатам определения содержания йода-129 в объектах окружающей среды. Методические указания

(утв. Госкомсанэпиднадзором РФ 24.05.1996)

ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ

flowchart LR
  n0["МУ 2.6.1.082-96"]:::rst
  click n0 "https://bukva.ai/docs/mu-2-6-1-082-96" "МУ 2.6.1.082-96. Оценка дозы внутреннего облучения щитовидной железы йодом-131 по результатам определения содержания йода-129 в объектах окружающей среды. Методические указания (ут"
  n1["МУ 2.6.1.1000-00"]:::doc
  n0 --> n1
classDef rst fill:#FFEBEB,stroke:#8B0000,color:#000;
classDef doc fill:#EBFFEB,stroke:#006400,color:#000;
classDef notEnt fill:#FFFFEB,stroke:#FF8C00,color:#000;

2.6.1 ИОНИЗИРУЮЩЕЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, РАДИАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

ОЦЕНКА ДОЗЫ ВНУТРЕННЕГО ОБЛУЧЕНИЯ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ ЙОДОМ-131 ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ЙОДА-129 В ОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

1. Разработаны в ИБФ МЗ РФ (г. Москва) и МРНЦ РАМН (г. Обнинск).

От ИБФ МЗ РФ: доктор техн. наук, зав. лабораторией Хрущ Валерий Тихонович; кандидат техн. наук, ведущий научн. сотр. Гаврилин Юрий Иванович; старший научный сотрудник Шинкарев Сергей Михайлович.

От МРНЦ РАМН: кандидат биолог. наук, зав. лабораторией Степаненко Валерий Федорович.

2. Утверждены и введены в действие Первым заместителем Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 24 мая 1996 г.

3. Введены впервые. Срок действия: 3 года с момента утверждения.

4. Методические указания рекомендованы Российской национальной Комиссией по радиационной защите и Комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Госкомсанэпиднадзоре России.

1. Область применения

Данная методика предназначена для оценки средних и индивидуализированных доз внутреннего облучения щитовидной железы йодом-131 у неохваченных (в мае — начале июня 1986 г.) дозиметрическим обследованием сельских жителей по территориям, загрязненным в результате аварии на ЧАЭС, при условии отсутствия различных защитных мероприятий (вывоз населения на незагрязненные территории, применение блокирующих препаратов, прекращение потребления молока) и начале выпаса молочного скота до момента аварии. В ней не рассматриваются вопросы, связанные с расчетом значений дозы внутреннего облучения щитовидной железы у детей в период их внутриутробного развития, а также с расчетом составляющей дозы для младенцев, питавшихся материнским молоком. В таких случаях дозы рассчитываются по отдельной методике [1] на основе оценки дозы облучения щитовидной железы у матери. Оптимизация объема практических работ, связанных с оценкой реконструкции доз облучения щитовидной железы, напрямую зависит от полноты сведений о плотности выпадений цезия-137 по интересующим территориям в период аварии.

Несмотря на общность учтенных в методике процессов распространения радионуклидов в атмосфере и их осаждения на подстилающую поверхность, методика может быть применена для решения аналогичных задач по районам, подвергшимся радиационному воздействию вследствие иных причин, только после внесения корректив на изменение радионуклидных соотношений в различных выбросах и учета прочих модифицирующих факторов. Методика допускает применение любых методов определения содержания йода-129 в выпадениях, в том числе интерполяционно-экстраполяционных методов с использованием имеющихся данных о выпадении цезия-137, при условии непревышения 50%-ой относительной погрешности определяемой величины. Оценки значений индивидуализированных доз по данной методике имеют вероятностный характер. Их применимость для конкретных целей определяется значением доверительного интервала, устанавливаемым в соответствии с методикой.

2. Нормативные ссылки

При составлении настоящей методики использованы следующие документы.

2.1. Закон РСФСР «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения».

2.2. Классификатор санитарно-гигиенических и эпидемиологических нормативных и методических документов, утвержденный Госкомсанэпиднадзором России от 09.04.93.

2.3. Руководство Р 1.1.004-94. Государственная система санитарно-эпидемиологического нормирования Российской Федерации. Общие требования к построению, изложению и оформлению санитарно-гигиенических и эпидемиологических нормативных и методических документов.

3. Требования к определению средних доз внутреннего облучения щитовидной железы по населенным пунктам

3.1 На основании выявленных закономерностей между средними

уровнями облучения щитовидной железы и плотностью выпадений (в результате аварии на ЧАЭС) йода-131 и цезия-137 [2 - 4], среднеарифметические значения D доз облучения щитовидной железы jх для взрослых жителей сельского населенного пункта (j), расположенного на территории (х), следует определять с ориентацией

на  данные  о  средней  плотности выпадений йода-129 по территории
(q ) и по населенному пункту (q  ) по соотношению:
  х                            jх

                               -лямбда (I-131) t
                                                эф

           D   = (С  q  + В  q  ) е                   =
            jх     0  х    0  jх

                               -0,086t
                                      эф

               = (1,8q  + 0,6q  ) е         , Гр,              (1)
                      х       jх

где:

                              -1                              -1
    С   =  1,8 Гр х кв. м х Бк    и   В  = 0,6 Гр х кв. м х Бк   -
     0                                 0

константы; q — средняя плотность выпадений (в результате аварии на ЧАЭС) х -2

йода-129 на территории (х), Бк х м  ;
    q    -  средняя  плотность  выпадений  (в результате аварии на

 jх

ЧАЭС) йода-129 в населенном пункте (j), расположенном на -2

территории (х), Бк х м  ;
    t    -  время,  прошедшее от начала аварии реактора до момента

 эф

эффективного загрязнения территории.

Обоснование соотношения (1) и численных значений коэффициентов при q и q смотри в Приложении 1. х jх

3.2 Отбор проб для определения среднеарифметических значений

q осуществлять с помощью известных методов, обеспечивая их jх представительность [5 - 6] по ареалу (пастбищам) населенного пункта (j), расположенного на территории (х).

3.3 Среднеарифметическое значение q по территории (х)

                                        х

следует определять на основании значений q , обеспечивая их jх представительность по территории (х).

3.4 Значения t следует определять на основании официальных

                эф

данных Роскомгидромета Минэкологии о сроках загрязнения различных территорий.

4. Требования к оценке индивидуализированных доз внутреннего облучения щитовидной железы

4.1. Расчет значений индивидуализированных доз D ijх

внутреннего   облучения   щитовидной   железы   для   жителя  (i),
проживающего  в населенном пункте (j), расположенном на территории

(х), осуществлять по соотношению:

                        D    = D   K ,                         (2)
                         ijх    jх  i

    где K  - безразмерный возрастозависимый коэффициент.

     i

4.2 Значения K для жителей различного возраста следует

                 i

определять по данным таблицы 1 с использованием сведений об индивидуальном среднесуточном потреблении молока в период аварии.

4.3 Для лиц, не употреблявших молоко (молочные продукты) с 26

апреля по 31 мая 1986 г., необходимо использовать значения K , i соответствующие нулевому потреблению молока (V = 0). л

4.4 Для лиц с неизвестным потреблением молока (молочных

продуктов) необходимо использовать значения K в крайней правой i колонке таблицы 1, которые соответствуют принятым для различных возрастных групп значениям среднесуточного потребления молока.

Таблица 1

ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ K ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗНАЧЕНИЙ i ИНДИВИДУАЛИЗИРОВАННЫХ ДОЗ D ВНУТРЕННЕГО ОБЛУЧЕНИЯ ijх ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ ДЛЯ ЖИТЕЛЕЙ НАСЕЛЕННОГО ПУНКТА (j), РАСПОЛОЖЕННОГО В РАЙОНЕ (х)

                         D    = D   х K
                          ijх    jх    i

5. Требования к оценке погрешности определения доз облучения щитовидной железы

5.1 Значения относительной среднеквадратической погрешности

ДЕЛЬТА D / D величины D , рассчитанной по формуле (1), jх jх jх следует находить по соотношению:

             _____________________________________________________________________________________________________________

                /              2                 2                  2                  2                                     2
ДЕЛЬТА D       / (q  ДЕЛЬТА С )  + (С  ДЕЛЬТА q )  + (q   ДЕЛЬТА В )  + (В  ДЕЛЬТА q  )  + [лямбда ДЕЛЬТА t (С  q  + В  q  )]
        jх   \/    х         0       0         х       jх         0       0         jх                        0  х    0  jх

---------- = -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------, (3)

    D                                                         (С  q  + В  q  )
     jх                                                         0  х    0  jх

где:

С  = 1,8;                ДЕЛЬТА С  = 0,9;         [Гр х кв. м/Бк];
 0                               0
В  = 0,6;                ДЕЛЬТА В  = 0,2;         [Гр х кв. м/Бк];
 0                               0

                                                   -1

лямбда = 0,086;          ДЕЛЬТА лямбда ~= 0;      [сут.  ];
t = (0 - 20);            ДЕЛЬТА t = 1;            [сут.].

    Относительную погрешность определения величин q  и q   следует
                                                   х    jх

обеспечивать равной не более 50%.

    При ДЕЛЬТА q  = 0,5q  (Бк/кв. м), ДЕЛЬТА q   ~= 0,5q   (Бк/кв.
                х       х                     jх        jх
м) и  ДЕЛЬТА t ~= 1 сут. расчет  среднеквадратической  погрешности
величины D   осуществлять по формуле:

      jх

**ДЕЛЬТА D        _________________________________________**
        jх     /    2        2
---------- = \/ 1,6q  + 0,13q   + 0,0074 (1,8q  + 0,6q  ) / (1,8q  + 0,6q  ). (4)
    D               х        jх               х       jх         х       jх

 jх

5.2 Значения относительной среднеквадратической погрешности

ДЕЛЬТА D / D величины D , рассчитанной по формуле (2), ijх ijх ijх следует находить из соотношения:

               _____________________________________________________________________________________________

<pre class="legal-pre">                  /┌          ┐2   ┌          ┐2   ┌           ┐2   ┌          ┐2   ┌           ┐2   ┌        ┐2
ДЕЛЬТА D         / │ДЕЛЬТА D  │    │ДЕЛЬТА V  │    │ДЕЛЬТА V   │    │ДЕЛЬТА С  │    │ДЕЛЬТА С   │    │ДЕЛЬТА Х│
        ijх     /  │        jх│    │        jх│    │        ijх│    │        jх│    │        ijх│    │        │
----------- = \/   │----------│  + │----------│  + │-----------│  + │----------│  + │-----------│  + │--------│ , (5)
    D              │    D     │    │    V     │    │    V      │    │    С     │    │    С      │    │    Х   │
     ijх           └     jх   ┘    └     jх   ┘    └     ijх   ┘    └     jх   ┘    └     ijх   ┘    └        ┘</pre>

где:

(ДЕЛЬТА D / D ) — следует определять по соотношению (3) и jх jх (4);

    (ДЕЛЬТА  V    /  V  )  = 0,2 (с учетом возможной недостаточной
              jх      jх

представительности данных об индивидуальном потреблении молока);

    (ДЕЛЬТА  С    /  С  )  =  0,2  (на основании экспериментальных
              jх      jх

данных);

    (ДЕЛЬТА  С     /  С   )  = 0,65 - при неизвестной концентрации
              ijх      ijх

радиойода в индивидуально-потребляемом молоке; (ДЕЛЬТА Х / Х) = 0,32 — относительная среднеквадратическая погрешность, обусловленная прочими источниками погрешностей оценки индивидуализированной дозы.

5.2.1 Для случая конкретизированного значения индивидуального

среднесуточного потребления молока индивидуумом (i):

                                   ____________________
                                  /┌          ┐2

5.2.2 В случае невозможности достоверного определения

значения индивидуального среднесуточного потребления молока индивидуумом (i):

                                     ____________________
                                    /┌          ┐2

5.2.3 В случае, когда достоверно установлено, что индивидуум

(i) не употреблял молоко в период аварии:

               _________________________________________________________________________________________________

<pre class="legal-pre">                  /┌          ┐2   ┌           ┐2   ┌            ┐2   ┌           ┐2   ┌            ┐2   ┌        ┐2
ДЕЛЬТА D         / │ДЕЛЬТА D  │    │ДЕЛЬТА V   │    │ДЕЛЬТА V    │    │ДЕЛЬТА С   │    │ДЕЛЬТА С    │    │ДЕЛЬТА Х│
        ijх     /  │        jх│    │        иjх│    │        иijх│    │        иjх│    │        иijх│    │        │
----------- = \/   │----------│  + │-----------│  + │------------│  + │-----------│  + │------------│  + │--------│  ~=
    D              │    D     │    │    V      │    │    V       │    │    С      │    │    С       │    │    Х   │
     ijх           └     jх   ┘    └     иjх   ┘    └     иijх   ┘    └     иjх   ┘    └     иijх   ┘    └        ┘</pre>

                                          ___________________
                                         /┌          ┐2

<pre class="legal-pre">                                            / │ДЕЛЬТА D  │
                                           /  │        jх│
                                      ~= \/   │----------│  + 0,5 = эпсилон ,                                       (8)
                                              │    D     │                 3
                                              └     jх   ┘</pre>

где:

**ДЕЛЬТА V           ДЕЛЬТА V           ДЕЛЬТА С           ДЕЛЬТА С**
        иjх                иjх                иjх                иjх

----------- = 0,4, ----------- = 0,2, ----------- = 0,5, ----------- = 0,2,

    V                  V                   С                  С
     иjх                иjх                 иjх                иjх

а индекс "и" характеризует ингаляционное поступление.

5.3. Абсолютную погрешность определения значений D в ijх

68%-ном   доверительном   интервале  следует  находить,  используя
найденные  по  соотношениям  (6),  (7)  и  (8)  значения эпсилон ,

                                                            1

эпсилон   и  эпсилон , через соответствующие значения стандартного
       2            3
геометрического отклонения бета , бета  и бета  по соотношению:
                               1      2       3

                                               _________________

                             2                    /           2      2
                         бета  - 1         [ехр \/ ln (эпсилон  + 1)]  - 1
**+/- ДЕЛЬТА' D    = D    [---------] = D    -------------------------------, (9)**
             ijх    ijх      2         ijх         _________________
                         бета  + 1                /           2      2
                                           [ехр \/ ln (эпсилон  + 1)]  + 1

где:

          ________________

             /          2       _   /\                2
бета = ехр \/ln (эпсилон  + 1), D = D  х ехр (0,5 х ln ), эпсилон = (эпсилон , эпсилон , эпсилон ).
                                                                            1         2         3

    5.4.  Значения  погрешностей  ДЕЛЬТА'  D     для  правой части

                                        ijх

95%-ного доверительного интервала +ДЕЛЬТА' D и для его левой ijх части -ДЕЛЬТА» D следует находить по соотношениям: ijх

+ДЕЛЬТА' D    = D    х (ехр [ln бета (2 - 0,5 х ln бета)] - 1),   (10')
          ijх    ijх

-ДЕЛЬТА" D    = D    х (1 - ехр [-ln бета (2 + 0,5 х ln бета)]), (10'')
          ijх    ijх

где:

          ________________

             /          2
бета = ехр \/ln (эпсилон  + 1), эпсилон = (эпсилон , эпсилон , эпсилон ).
                                                   1         2         3

    Искомое  значение  величины  D     с его значениями абсолютной

                              ijх

погрешности в 95%-ном доверительном интервале следует представлять в виде:

D (+ДЕЛЬТА')

ijх (-ДЕЛЬТА»).

Головным научно-методическим центром, ответственным за правильность применения данной методики, является Государственный научный центр РФ «Институт биофизики».

Наиболее объективными значениями индивидуальных доз внутреннего облучения щитовидной железы йодом-131 безусловно являются значения, полученные в результате расчетов, основанных на данных прямых измерений (в мае — начале июня 1986 г.) содержания в ней радиойода. Такие данные имеются только для ~= 30 тыс. жителей загрязненных территорий России, главным образом, по Калужской области (около 28 тыс.). Для значительно же большего числа жителей, проживающих (проживавших) на этих территориях и облучавшихся в соизмеримых дозах, в настоящее время существует практически единственный способ количественной оценки значений индивидуальной дозы внутреннего облучения щитовидной железы — через значение средней дозы, найденное для соответствующей возрастной группы жителей конкретного населенного пункта. Среднеарифметические значения дозы важны уже сами по себе для многих направлений эпидемиологических исследований. В то же время они могут быть использованы и для расчета значений индивидуализированных доз в сочетании с информацией о среднесуточном потреблении индивидом молока. По существу такие расчеты можно трактовать как точечные оценки случайной величины, значения которой распределяются относительно среднего по группе, в соответствии с логарифмически-нормальной функцией. Диапазон возможных вариаций случайной величины относительно среднего по группе характеризуется интервалом неопределенности, верхняя и нижняя границы которого соответствуют выбранной доверительной вероятности. В данной методике приведены формулы (6) — (8) для расчета границ таких интервалов при доверительных вероятностях 68 и 95%. Каждая из формул (6) — (8) содержит постоянные составляющие погрешности определения индивидуализированной дозы, обусловленные вероятностной природой рассчитываемой величины. Они характеризуют предельную минимальную ширину доверительных интервалов, достигаемую в идеале, когда средние значения индивидуальной дозы известны абсолютно точно. Значения этих постоянных составляющих достаточно велики. Они соответствуют значениям стандартного геометрического отклонения, варьирующим в пределах 1,9 — 2,3. Поэтому весьма желательно, чтобы добавка за счет погрешности определения средних значений не приводила к существенному расширению интервала неопределенностей. По-видимому, для большинства практических приложений будет приемлема величина стандартного геометрического отклонения определения среднего значения дозы в пределах 1,6 — 1,7, а после достижения значения около 1,4 едва ли будет целесообразно предпринимать дополнительные усилия по дальнейшему снижению этой величины.

Приемлемая точность определения среднего значения дозы для какого-либо населенного пункта может быть достигнута при наличии значений индивидуальных доз, рассчитанных на основе результатов измерений содержания радиойода в щитовидной железе для 10 — 15 жителей этого пункта, при условии представительности такой группы лиц применительно к остальным жителям населенного пункта. Чтобы быть уверенным в выполнении требования представительности данных, при анализе основных закономерностей связи доз внутреннего облучения щитовидной железы с параметрами радиоактивного загрязнения местности использовались данные только по таким населенным пунктам сельского типа, в которых не менее 25 человек прошли дозиметрическое обследование в мае — июне 1986 г. (около 350 населенных пунктов Белоруссии и России).

К сожалению, непосредственное определение значений средних доз внутреннего облучения щитовидной железы на основе результатов прямых измерений содержания радиойода в органе возможно лишь приблизительно для 120 населенных пунктов загрязненных территорий Калужской области. Но для многих населенных пунктов даже этой области и практически для всех населенных пунктов остальных загрязненных территорий России такое непосредственное определение невозможно ввиду отсутствия необходимых индивидуальных данных, и остается единственный способ оценки средних по населенным пунктам значений дозы — с помощью тех или иных формул связи с значениями плотности выпадений радионуклидов на местности. Очевидно, что принципиально наилучшей исходной информацией для реализации такого способа могли бы стать данные измерений плотности выпадений йода-131 на интересующих территориях. К сожалению, для загрязненных территорий России такие данные практически отсутствуют.

В действующих официальных инструктивно-методических указаниях [1] реконструкцию доз внутреннего облучения щитовидной железы для дозиметрически необследованных жителей населенных пунктов предлагается рассчитывать среднюю дозу облучения как произведение плотности выпадений цезия-137 на коэффициент, численное значение которого должно быть конкретизировано по рассматриваемому региону. При таком самом общем указании отсутствуют рекомендации по практическому нахождению значения этого коэффициента. Кроме того, в настоящее время можно считать доказанным, что расчет значений средних доз по населенным пунктам, расположенным даже в пределах относительно небольших территорий, по пропорции с плотностью выпадений йода-131 (а тем более цезия-137) с одним и тем же коэффициентом пропорциональности просто ошибочен, так как отношение средней дозы D к плотности выпадений q не является константой.

    На рис. 1а  (здесь и далее рисунки не приводятся) представлена
зависимость   отношения  D    /  q  (I-131)  от    q  (I-131)  для
                          jx      jx                jx
населенных   пунктов   (j),   расположенных   на   территории  (х)
Хойникского  района  Гомельской  области  Белоруссии (за пределами
30-километровой  зоны), по которым имеются представительные данные
о  средних  дозах  D    облучения  щитовидной  железы  к плотности

                jx

выпадений йода-131 q (I-131) (всего 27 пунктов). Аналогичная, jx

похожая   на   гиперболическую,  зависимость  значений  указанного
отношения  от  плотности  выпадений  йода-131  наблюдается  и  для
населенных   пунктов   Брагинского   района   Гомельской   области
Белоруссии,  по территории (х) которого (вне 30-километровой зоны)
имеется  удовлетворительное  число пар значений  D   - q  (I-131).
                                                  jx    jx
По   остальным   загрязненным   территориям  Белоруссии  и  России
необходимое   число   данных   о   плотности   выпадений  йода-131
отсутствует.   Поэтому   для   подтверждения  общности  выявляемых
закономерностей  дозоформирования  приходится  ориентироваться  на
данные   о   плотности  выпадений   цезия-137,  q  (Cs-137).  Для

                                             jx

указанной  территории (х) Хойникского района зависимость отношения
D   / q  (Cs-137)  показана на рис. 1б.  В целом, можно говорить о
 jx    jx
типичности  такой зависимости, что подтверждается всеми имеющимися
данными  по  территориям Белоруссии, России и Украины, для которых
имеется  удовлетворительное число пар значений D   - q  (Cs-137).
                                                jx    jx
    Анализ  совокупности  данных  по  районам Белоруссии, России и
Украины  показал, что эти зависимости достаточно удовлетворительно

аппроксимируются соотношением:

                            q                Ф
                             х                х
                  D   = (а  -- + В  Ф   q  ) --,               (1)
                   jx     э q     0  jх  jх  мю

                         э

где:

    а   - свободный член в линейном уравнении D   = а  + В q   для
     э                                         jэ    э      jэ
"эталонной"  территории  при отсутствии изменения соотношения q  /

                                                           I

q    по мере распространения радиоактивного облака (т.е. Ф   = 1 и
 Cs                                                       jэ
Ф  = 1), а также при мю = 1, Гр;

э -1 В — коэффициент пропорциональности, Гр х кв. м х Бк ; 0

    Ф   =  (q  / q  )  / (q  / q  )  - коэффициент дополнительного
     х       I    Cs х     I    Cs э
(по отношению к  "эталонной"  территории (э))   "фракционирования"

йода к цезию на территории (х);

    Ф    =  (q   /  q  )    /  Ф  - коэффициент дополнительного по
     jх       I      Cs jх      х
отношению  к  среднему по территории (х) "фракционирования" йода к
цезию  для  населенного  пункта  (j), расположенного на территории

(х);

    мю  -  безразмерный  коэффициент  -  поправка  на  особенности
поступления радиойода жителям населенного пункта (j)  -  связанный
со спецификой режима проживания,  приема  блокирующих  препаратов,
выпаса молочного скота и т.д. (на данном этапе принято мю  = 1);

                                                     j

    q  ,   q ,   q    -   средние  плотности  выпадений  цезия-137
     jх     х     э
соответственно  по  населенным  пунктам  (j),  территориям  (х)  и

эталонной территории (э), Бк/кв. м.

    Обозначив  (q   / q  )  = R , (q  / q  )  = R , (q  / q  )   =
                 I     Cs х    х    I    Cs э    э    I    Cs jх
R     и,   положив   а   /  (q   х  R )  =  С   путем   формальных
 jх                   э       э      э       0

преобразований, приводим соотношение (1) к виду:

             D   = С  х R  х q  + В  х R   х q  , Гр.          (2)
              jх    0    х    х    0    jх    jх

    В  таком  представлении  рассматриваемой  зависимости отпадает
необходимость   в  дальнейшем  помнить  о  параметрах  "эталонной"

территории, в качестве которой была принята территория Хойникского

района   Гомельской   области  Республики  Беларусь  за  пределами
30-километровой  зоны  (так  как по ней имеется достаточно большое
число  пар  значений D   и q   (47 пар) и значение отношения (q  /
                      jх    jх                                 I
q  )  определено по 55 населенным пунктам).

Cs х

Исходя из «экспериментальных» данных по «эталонной» территории

установлено,  что а  ~= 41 рад., а  / q   3,2 рад.  х  кв.  км/Ки,
                   э              э    э
В ~= 1,2 рад. х кв. км/Ки и R  ~= 24.

                         э

Следовательно:

                               -8                -1
                 С  ~= 3,6 х 10   Гр х кв. м х Бк  ;

              0

                                  -9                -1
           В  = В / R  ~= 1,3 х 10   Гр х кв. м х Бк  .
            0        э

    Представление   зависимости   значений  дозы  D    от  уровней

                                               jх

радиоактивного загрязнения местности в виде суммы двух слагаемых (см. формулу 2) имеет достаточно прочные физические предпосылки,

основанные    на    общепринятых   представлениях   о   процессах,
ответственных  за  формирование доз внутреннего облучения в ранний
период    времени   после   аварии.   Эти   предпосылки   наглядно

иллюстрируются следующим примером.

Рассмотрим прохождение радиоактивного облака над некоторой территорией (х), границы которой в направлении распространения облака определим так, чтобы можно было пренебречь изменениями концентрации радионуклидов за время прохождения элементарной порции облака от ближней границы до дальней. Аналогичным образом определим границы территории в поперечном направлении. Очевидно, что величина ингаляционного поступления радиойода жителям каждого из населенных пунктов на такой территории будет приблизительно одинаковой и пропорциональной интегралу приземной концентрации радиойода за время прохождения облака. Если бы все условия радиоактивных выпадений были идентичными для всех населенных пунктов, расположенных на рассматриваемой территории, то приблизительно одинаковыми оказались бы и главные компоненты поступления радиойода с молоком и листовыми овощами. Таким образом, для выделенной указанным способом территории в нулевом приближении следует ожидать одинаковой дозы внутреннего облучения, численное значение которой, в основном, определяется первым слагаемым формулы (2), содержащим средние характеристики радиоактивного загрязнения территории (х). Разумеется, в действительности имеет место широкий спектр условий радиоактивных выпадений, существенно отличающихся для ареалов различных населенных пунктов, расположенных на территории (х).

Во всех современных моделях, описывающих процессы поступления радионуклидов с молоком местного производства и с листовыми овощами, учитываются различия «сухих» и «мокрых» выпадений. Многочисленные исследования, проведенные во многих странах в связи с аварией на ЧАЭС, показали, что при прочих равных условиях плотность выпадений радионуклидов с дождем может в десятки раз превышать плотность «сухих» выпадений на местности. Вымывающая способность ливня в 2,8 раза, а тумана — в 5 раз превышает вымывающую способность обычного дождя [7]. Такие явления, как роса и туман, будучи типичными для всех рассматриваемых территорий, характеризуются своей ярко выраженной локализацией. Исходя из изложенного, следует ожидать больших разбросов локальных уровней выпадения радионуклидов в пределах рассматриваемой территории (х), что подтверждается многочисленными результатами исследований. Однако это вовсе не означает, что такие же разбросы должны наблюдаться и в значениях концентрации радионуклида на единицу массы пастбищной травы или листовых овощей. Из известных механизмов удержания радионуклидов поверхностью растений следует, что при большой вариабельности количества выпавших осадков (и, соответственно, плотности выпадений радионуклида на местность) концентрация радионуклида на единицу массы растений остается приблизительно постоянной. Об этом имеются прямые сообщения в научной литературе.

В широко применяемой расчетной модели ЭКОСИС фигурирует понятие доли радионуклида, первоначально задержанного на поверхности растений, относительно суммарных выпадений радионуклида на местность. В случае выпадений с дождем эту долю f рассчитывают по формуле:

                    А

f(р) = — х [1 — ехр (-фи х р)], R

где:
А и фи - константы модели,
р - количество дождевых осадков, мм.
                                                  -1

    Согласно  ЭКОСИС  для пастбищной травы фи = 2,3 мм   , так что
уже  при  R  >= 1 мм можно пренебречь экспоненциальным слагаемым в

формуле (3) и записать:

                                А

f(р) ~= -. р

С другой стороны, можно считать, что плотность выпадений радионуклида на местность пропорциональна количеству осадков:

q(р) = В х р, Бк/кв. м,

где  В  -  некоторый  множитель,  значение  которого связано с

особенностями проходившего радиоактивного облака и дождевой тучи.

    Концентрация  радионуклида на единицу массы травы или листовых
овощей  (Q  ), следовательно,  не  зависит  от количества дождевых

      тр

осадков и, соответственно, от реализованной плотности локальных выпадений радионуклида на местность:

                      f(р) х q(р)   А х В
                Q   = ----------- = -----, Бк/кг,
                 тр        Y          Y

где Y — масса растительности на единицу площади, кг/кв. м.

Таким образом, количество радионуклида, поступающего в организм человека с молоком или овощами, должно сохраняться приблизительно постоянным, независимо от количества осадков, выпавших в окрестностях конкретного населенного пункта. Значит, и доза внутреннего облучения щитовидной железы вследствие не только ингаляционного, но и перорального поступления радиойода с молоком и листовыми овощами местного производства будет приблизительно одинаковой для всех населенных пунктов территории (х).

Второе слагаемое в формуле (2) становится значимым по сравнению с первым, когда локальная плотность выпадений в конкретном населенном пункте (j) существенно превышает значение, среднее для территории (х). Оно ассоциируется, прежде всего, с заглатыванием молочным скотом (коровой, козой) загрязненной почвы (0,5 — 1 кг/сут.) и с вторичным загрязнением растений пылью. Определенную роль в формировании наблюдаемой зависимости (2) D от q может играть потребление жителями различных населенных пунктов более загрязненного, чем местное, привозного молока.

Для расчета значений D (Cs) по плотности выпадений jх цезия-137 уравнение (2) данного Приложения может быть представлено в виде:

                q                   q
                 i                   i                  -8
D  (Cs) = [3,6 (---)  q (Сs) + 1,3 (---)   q  (Cs)] x 10  , Гр. (4)
 jх             q   х  х            q   jx  jх
                 Cs                  Cs

    На  рис. 2а   для  двух  административных районов Белоруссии в
двойном  логарифмическом  масштабе,  в  зависимости  от  плотности
выпадения  цезия-137  (q  ),  представлено  распределение значений

                    jх
        экс

отношения  D     /  D  (Cs),  т.е.  значений  доз, определенных по
            jх       jх
населенным  пунктам  (j)  на  основе  прямых измерений радиойода в

щитовидной железе, к значениям доз, рассчитанным по формуле (4) в

предположении  соблюдения  равенства: (q  / q  )   = (q  / q  ) .
                                        i    Cs jх     i    Cs х
На  рис.  2б  по каждому из районов в том же масштабе представлены

                      экс

отношения значений D к значениям, рассчитанным по jх

пропорциональной    модели.   В   последнем   случае   коэффициент
пропорциональности  был  вычислен  методом наименьших квадратов по
независимым  данным для Костюковичского района Могилевской области
Белоруссии  и  откорректирован  для  Брагинского и Краснопольского
районов   в   соответствии   со   средними   значениями  отношений
(q  / q  )  для этих районов.   По   всем   этим  районам  имеется
  i    Cs х
удовлетворительное   число   данных   прямых  измерений  плотности

выпадений йода-131.

Из рис. 2а видно, что значения отношений во всем диапазоне экс

плотности  выпадений  цезия-137  D     /  D  (Cs)  варьируют около
                                  jх       jх
единицы,  в  то  время  как  аналогичные значения на рис. 2б  (при

малых уровнях выпадений) приближаются к 10. Это свидетельствует об

адекватности     использования     предлагаемой     методики     и
нецелесообразности  применения,  в общем случае "пропорциональной"
модели   для   расчета   значения  средних  и  индивидуальных  доз

внутреннего облучения ЩЖ по уровням выпадений радионуклидов.

Для случая определения значений D (1) по плотности выпадений jх йода-131 уравнение (2) записывается в виде:

                                                 -8

    D   (I-131) = [3,6q (I-131) + 1,3q  (I-131)] x 10  , Гр,   (5)
     jх                х              jх

    где  q (I-131)  и  q  (I-131)  -  значения  средней  плотности
          х             jх
выпадений  йода-131  соответственно  по  населенному  пункту (j) и

территории (х), Бк/кв. м.

Для случая определения значений D (I-129) по плотности jх

выпадений  йода-129,  с  учетом  того,  что  реакторное  отношение
активности   йода-131   к  активности  йода-129  составляет  около

                 7

(5,0 +/- 1,5) х 10 [8] и в силу идентичности физико- химических свойств этих изотопов (за исключением их периодов полураспада), имеем:

                          7

q (I-131) = q (I-129) х 5 х 10  х ехр [-лямбда (I-131) х t],   (6)
 х           х

D  (I-129) = [1,8q (I-129) + 0,6q  (I-129) х ехр (-0,086t)],   (7)
 jх               х              jх

где:

    q (I-129)  и q  (I-129) - значения средней плотности выпадений
     х            jх
йода-129,  соответственно,  по населенному пункту (j) и территории

(х), Бк/кв. м; -1

    лямбда = 0,086 сут.   - постоянная распада йода-131;
    t  -  время  от  момента  взрыва реактора до момента основного

загрязнения местности, сут.

Наиболее сложным в практической реализации методики является осуществление адекватного выбора (окантовки) территорий, характеризующихся приблизительно одинаковой концентрацией радионуклидов в воздухе в период основного загрязнения местности (травы, поедаемой молочнопродуктивным скотом). Значение этой константы обусловливает значение свободного члена «а». В качестве таких территорий были приняты административные районы, что, конечно же, не является наиболее адекватным решением, и поэтому работы в данном направлении необходимо постоянно развивать. Необходимо также конкретизировать роль каждого из перечисленных ранее факторов, связанных с потреблением жителями привозного молока, вторичного загрязнения травы и поедания молочным скотом вместе с травой грунта, а также других возможных факторов. Это является важнейшей задачей проводимых и предстоящих исследований, направленных на развитие расчетных моделей. Однако уже в существующем виде разработанная полуэмпирическая модель, следствием которой является основная формула (1) данной методики, позволяет оценивать средние дозы внутреннего облучения со стандартной геометрической погрешностью не более 1,7, что подтверждают независимые оценки отношений «измеренных» и «расчетных» доз по 350 населенным пунктам 14 административных районов Белоруссии и России.

(справочное)

ПРИНЦИПЫ РАСЧЕТА ЗНАЧЕНИЙ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ БЕЗРАЗМЕРНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ К В ТАБЛИЦЕ 1 2

1. Данные таблицы 1 рассчитаны, исходя из основной предпосылки, подразумевающей, что значения средней дозы (D ) jx

облучения  щитовидной  железы  для  сельских  жителей, в основном,
обусловлены  потреблением  коровьего молока и связаны в этой части
пропорциональной зависимостью со значениями (V   ) среднесуточного

                                          kjx

потребления молока лицами по различным возрастным группам (k). При

этом  принято,  что  концентрация  радиойода в потребленном молоке
(С   )  одинакова   для  различных  лиц,  т.е.  С     =  const  и,
  ijх                                            ijх
следовательно, С    / С   = 1. При таком вынужденном предположении
                ijх    jх
возрастает  значение  погрешности  определяемых значений D    (см.

                                                      ijх

раздел 5 методики).

При расчете данных таблицы 1 принято:

           D   = (D  + D )   = 0,95 х D   + 0,05 х D  ,        (1)
            jх     п    и jх           jх           jх

где:

    D    = 0,95 х D   - "пероральная" составляющая дозы,
     пjx           jx
    D    = 0,05 х D   - "ингаляционная" составляющая дозы.
     иjx           jx

2.  <a id="p100124"></a>Нормированные  на  среднее  потребление  молока  взрослыми
                                                            н

лицами значения «пероральной» составляющей средней дозы (D ) п определяются по соотношению:

                  н

                    (D   ) = 0,95 х D   / V  .                 (2)
                      пjx            jx    jx

3. <a id="p100126"></a>Если в результате опроса установлено, что взрослый сельский

житель (i) употреблял в период аварии молоко в количестве V , то ijx значение «пероральной» составляющей индивидуализированной дозы для него находится в соответствии с соотношением:

                          V
                           ijx

         D     = 0,95 х D   х ---- = 0,95 х D   х K    .       (3)
          пijx           jx   V              jx    vijx

                           jx

4. <a id="p100128"></a>С учетом вклада "ингаляционной" составляющей имеем:

D    = D     + D     = D   х (0,95 х K     + 0,05) = D   х K , (4)
 ijx    пijx    иijx    ix            vijx            ix    i

    где  K   - безразмерный коэффициент для взрослых лиц, значения

      i

которого представлены в таблице 1 (см. нижнюю строку).

5.  <a id="p100130"></a>Необходимо  помнить,  что  в  случае,  когда  значения D
                                                            ix

найдены по индивидуальным значениям D , рассчитанным с ijx

ориентацией  только  на  пероральный  путь поступления радиойода в
организм  на  основании  измеренных  значений  (Р )  мощности дозы

                                             щ

гамма-излучения над щитовидной железой, эти средние значения будут

несколько  занижены  относительно  "истинного" суммарного значения
средней   дозы   и  несколько  завышены  относительно  "истинного"
значения  "пероральной"  ее  составляющей,  так  как  значения  Р

                                                             щ

обусловлены   и   "пероральным",   и   ингаляционным  поступлением
радиойода  в организм. Данное замечание является важным только для

случаев существенного вклада «ингаляционной» составляющей в полную

дозу. Для случаев, когда D  ~= 0,05 х D     этим   обстоятельством
                          и            jx

можно пренебречь.

6. <a id="p100131"></a>Если в результате опроса установлено, что взрослый сельский

житель  (i)  не  употреблял  в  период  аварии  свежего  молока (и
молочных  продуктов),  то  для  него  принимается  "ингаляционная"
составляющая дозы - D     = 0,05 х D   (K  = 0,05).
                     иijx           jx   i

7.   <a id="p100132"></a>Если  по  какой-либо  причине  режим  потребления  молока

взрослым  сельским  жителем не установлен, то для него принимается
"пероральная"  составляющая  дозы, соответствующая среднесуточному
потреблению  молока по всем взрослым лицам населенного пункта (j),

расположенного в районе (х).

8.  <a id="p100133"></a>Расчет  значений  K   по детским и подростковым возрастным
                       i

группам, в принципе, аналогичен расчету значений K для взрослых i

лиц.  При  этом  учитываются  возрастные различия в среднесуточном
потреблении  молока,  скорости  дыхания, массе щитовидной железы и
скорости   выведения  радиойода  из  органа.  Среднеарифметические
значения  среднесуточного  потребления  молока  для  лиц различных

возрастных групп приняты равными: - взрослые лица и подростки — V ~= 0,8 л/сут. в возрасте от 16 до 18 лет - дети (0 — 3) года — V ~= 0,6 л/сут. - дети и подростки в возрасте — V ~= 0,5 л/сут. от 3 до 16 лет

Значения остальных параметров приняты по данным работы [9] и учитываются в соответствии с изложенным в ней алгоритмом.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

1. З.С. Арефьева, В.И. Бадьин, Ю.И. Гаврилин и др. Оценка поглощенной дозы излучения радиоизотопов йода в щитовидной железе лиц, подвергшихся радиационному воздействию в результате аварии на ЧАЭС (методические указания). Утверждены зам. главного государственного санитарного врача СССР А.И. Кондрусевым 04.09.87. Москва, 1987.

2. А.Ф. Цыб, В.Ф. Степаненко, Ю.И. Гаврилин и др. Проблема ретроспективной оценки доз облучения населения вследствие аварии в Чернобыле. Особенности формирования, структура и уровни облучения по данным прямых измерений. Часть 1. Дозы внутреннего облучения щитовидной железы. ВОЗ. WHO/EOS/94. Женева, 1994.

3. В.Т. Хрущ, Ю.И. Гаврилин, С.М. Шинкарев и др. Заключительный отчет о НИР. Паспортизация населенных пунктов по дозам внутреннего облучения щитовидной железы у жителей районов России, загрязненных в результате аварии на ЧАЭС. По теме 1.2.15 в рамках договора с ГКЧ РФ за 1993 г. Библиотека ИБФ МЗ РФ. Москва, 1993.