Александр Константинов - Занимательная радиация. Всё, о чём вы хотели спросить: чем нас пугают, чего мы боимся, чего следует опасаться на самом деле, как снизить риски

• Название: Занимательная радиация. Всё, о чём вы хотели спросить: чем нас пугают, чего мы боимся, чего следует опасаться на самом деле, как снизить риски
• Автор: Александр Константинов
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2017
• ISBN: 978-5-9909512-6

Книга отвечает на вопросы, интересующие многих людей: как оценить угрозу радиации и защититься от неё, стоит ли выводить радионуклиды спиртом либо уезжать в другой регион, где нет атомных станций?

Книга предназначена для широкого круга читателей: студентов и преподавателей, учителей и врачей, инженеров и рабочих, бизнесменов и домохозяек, учёных и журналистов.

---

Что интересно, такие важные органы, как головной мозг, почки, тонкий кишечник, способны выдержать высокие дозы облучения. А вот мужские семенники (гонады), костный мозг, лёгкие очень уязвимы к облучению. Иными словами, эти органы обладают высокой радиочувствительностью. Как же оценить и сравнить между собой возможный риск онкологических заболеваний при облучении разных органов и тканей?

Для этой цели используют понятие: эффективная эквивалентная доза, или просто – эффективная доза (измеряют её по-прежнему в зивертах). Такая доза учитывает радиочувствительность разных органов и тканей, а также – всего тела человека.

Радиочувствительность выражается взвешивающим коэффициентом для данного органа или ткани (таблица 6.1).

Таблица 6.1 Взвешивающие коэффициенты для тканей и органов при расчете эффективной дозы [2]

Эффективная доза представляет собой произведение эквивалентной дозы в органе или ткани на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного органа или ткани:

Эквивалентная доза × коэффициент = эффективная доза

Например, в случае эквивалентной дозы на лёгкие (скажем, за счёт вдыхания радиоактивного радона), равной 100 мЗв, эффективная доза будет равна:

100 × 0,12 = 12 мЗв.

Это означает, что риск смерти от радиационного рака при облучении лёгких примерно в восемь раз меньше, чем при облучении той же дозой всего тела.

Если же облучению подвергается весь организм, а не отдельный орган (или несколько органов), значение эффективной дозы совпадёт со значением эквивалентной дозы: ведь сумма всех приведенных в таблице 6.1 взвешивающих коэффициентов равна единице.

В-третьих, важно оценить последствия облучения не только для конкретного человека. Одно дело, когда облучаются десять человек, и совсем другое, – десятки тысяч (Хиросима, Нагасаки) или миллионы (Чернобыль). Масштабы облучения учитывает так называемая коллективная доза. Она представляет собой сумму индивидуальных доз в группе облучённых людей и выражается в человеко-зивертах (чел. – Зв).

Чтобы не запутаться в разных видах доз, взгляните на рис. 6.2 [3].

Рис. 6.2 Дозовые величины, используемые в радиационной гигиене [3]

Сравним два разных случая облучения:

– 10 тысяч человек облучаются дозой 1 Зв каждый;

– 20 тысяч человек облучаются дозой 0,5 Зв каждый.

Для конкретного облученного вероятность смерти от рака тем выше, чем больше полученная им индивидуальная доза. Ясно, что в первой группе находиться опаснее.

А теперь рассчитаем коллективную дозу для каждой из этих групп. Поскольку внутри каждой группы индивидуальные дозы одинаковы, коллективная доза будет представлять произведение индивидуальной дозы на количество облученных. В наших группах коллективные дозы оказались одинаковы и равны

10 000 чел. – Зв:

10 000 чел. × 1 Зв = 10000 чел. – Зв;

20 000 чел. × 0,5 Зв = 10000 чел. – Зв.

Это означает, что число дополнительных смертей от рака на протяжении всей жизни в обеих группах будет одинаково (около тысячи). Но такие серьёзные дозы даже у хибакуси встречались нечасто, средняя доза была 200 мЗв.

На самом деле подобные расчёты куда сложнее. Их результаты зависят ещё и от возраста облучённых (особый разговор – о детях), и от формы онкологических заболеваний (лейкозы отличны от других раков) и т. п. Желающие разобраться детальнее могут обратиться к учебнику по радиационной гигиене [4].

В-четвёртых, в отличие от лучевой болезни, для случаев радиационной онкологии нельзя предсказать, кто именно из облучённых пострадает от рака.

Да, именно так. Это для ОЛБ всё просто: при дозе больше 1 Зв человек неизбежно заболеет, и чем больше доза, тем болезнь тяжелее. А для раковых заболеваний с ростом дозы увеличивается не тяжесть, а частота заболеваний. Рак может возникнуть, а может и не возникнуть. Рассуждение же типа: доза 2 Зв даёт рак, а 0,5 Зв – «маленький рачок» – ошибочное.

Частота (а для отдельного человека – вероятность) – вот ключ к пониманию опасности рака, вызываемого радиацией. И даже не частота, а повышение частоты за счёт облучения. Ведь развитие рака может вызываться самыми разными причинами: курением, стрессами, неправильным питанием и тому подобное. И оценить вину радиации можно лишь косвенно, по статистике: насколько чаще болеют облучённые в сравнении с необлучёнными.

Здесь уместно сделать отступление. В медицине и радиационной гигиене используют такие термины, как риск смерти, канцерогенный эффект, относительный онкологический риск и другие. Проблема в том, что учёные и люди неискушённые понимают эти термины по-разному.

Обычного человека такие слова просто пугают. «Ага, – рассуждает он, – где радиация, там риск умереть от рака; значит, радиация смертельно опасна».

А учёные вкладывают в эти слова другой смысл. Они используют специальные термины, чтобы оценить опасность количественно, в цифрах. Скажем, вероятность, равная 10–6 (одна миллионная) – это мизерная вероятность какого-то потенциально опасного события. Фактически это означает безопасность. А вот вероятность, равная 0,1 (одна десятая, или 10 %), – приличная величина. Один человек может её и не почувствовать, но в группе из ста человек угроза коснётся десяти из них. Для учёного вероятность 10–6 отличается от 0,1, как небо от земли. А для неспециалиста риск смерти, равный 10–6 и 0,1, – звучит одинаково жутковато. Таким образом, понимать риск как синоним реальной опасности неправильно.

Вероятностный характер радиационных раков – их главная особенность. Это означает, что отдалённые эффекты от облучения подчиняются законам теории вероятности, статистики. Подчеркнём: частота онкологических заболеваний может быть рассчитана только для больших групп людей – в зависимости от коллективной дозы. А точно предсказать, кто именно заболеет – невозможно. Нельзя рассуждать так: «Иванов получил дозу 0,5 Зв, ничего страшного, а Петров получил два зиверта, вот он точно умрёт от рака». Подобный прогноз работает для лучевой болезни: Иванов ей не заболеет, а Петров заболеет обязательно. В отношении же онкологических заболеваний действует правило пропорционального риска: у Петрова вероятность заболеть раком выше, чем у Иванова, в четыре раза. Но вероятность не означает неизбежность.

В-пятых (у меня все ходы записаны), прямая зависимость «Доза-эффект» доказана для больших и, с меньшей надёжностью, средних доз облучения. А что же в области малых доз? Казалось бы, какие проблемы? Нужно проследить за состоянием здоровья людей, получивших такие дозы, и обработать полученные данные. Однако не всё так просто. Получить надёжную статистику для малых доз очень, очень трудно: слишком велико значение спонтанной, естественной смертности от рака. И выделить на этом фоне вину именно радиации – невозможно.

Но понятно, что 1 мЗв примерно в тысячу раз безопаснее, чем 1 Зв. И если один зиверт даёт 10 %-ный прирост онкологического риска, то миллизиверт – не более 0,01 %. Для одного человека это нулевая опасность, а для больших групп населения (популяций)? Не будем спешить с выводами, о малых дозах мы побеседуем отдельно и основательно.

В-шестых, раковые заболевания, в отличие от лучевой болезни, проявляются далеко не сразу после облучения. Не бывает такого: «Шёл, поскользнулся, упал, потерял сознание, очнулся – рак». Онкологические заболевания имеют длительный скрытый период. Наиболее быстро (через 2–3 года, максимум через 5-10 лет) возникают смертельные лейкозы, это самая скоротечная форма радиационного рака [4]. К тому же у лейкоза низкий спонтанный уровень заболеваемости, в обычных условиях им болеют редко. По этим-то причинам белокровие чаще связывают с радиацией.

Но наиболее частыми формами рака, вызванного облучением, являются вовсе не лейкозы. Через 20–30 и особенно 40–45 лет после облучения у хибакуси учащались смертельные исходы от рака лёгких, молочной (у женщин) и щитовидной железы. Суммарное число этих исходов в три раза превысило число радиационных лейкозов. Учитывая большой скрытый период онкологических заболеваний, их называют отдалёнными эффектами; помимо радиационных раков, к отдалённым эффектам относят генетические повреждения, о них речь впереди.

В-седьмых, для возникновения отдалённых эффектов, в том числе раковых заболеваний, мощность дозы не так важна, как для лучевой болезни. Двести миллизиверт за час или столько же в течение года – почти не имеет значения. Клетки организма запоминают и накапливают повреждения, ведущие к раку.