CC BY
166
PREVENTIVE MEDICINE
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2019
Маренный А.М.1, Киселёв С.М.2, Семёнов С.Ю.1
О ПРОБЛЕМЕ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЗАЩИТЫ НАСЕЛЕНИЯ РОССИИ ОТ ПРИРОДНЫХ ИСТОЧНИКОВ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ
ЧАСТЬ 1. ПРИРОДНЫЕ ИСТОЧНИКИ И ИХ НОРМИРОВАНИЕ
Федеральное государственное унитарное предприятие «Научно-технический центр радиационно-химической безопасности и гигиены Федерального медико-биологического агентства», 123128, г. Москва
2Федеральное государственное бюджетное учреждение «Государственный научный центр Российской Федерации -Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна Федерального медико-биологического агентства», 123182, г. Москва
Данная статья, состоящая из двух частей, посвящена основным аспектам обеспечения защиты населения от воздействия природных источников ионизирующих излучений. В части I кратко рассмотрены все основные виды природных источников, приведен их компонентный состав, энергетические и дозовые характеристики. Проанализированы подходы и рекомендации международных организаций ВОЗ, МКРЗ и МАГАТЭ, касающиеся нормирования природных источников с точки зрения воздействия на население и работников предприятий. Представлены российские нормативные требования по обеспечению радиационной безопасности при воздействии природных источников.
Ключевые слова: природные источники ионизирующих излучений; облучение населения; нормативно-правовая база регулирования.
Для цитирования: Маренный А.М., Киселёв С.М., Семёнов С.Ю. О проблеме обеспечения защиты населения России от природных источников ионизирующего излучения. Часть I. Природные источники и их нормирование. Медицина экстремальных ситуаций. 2019; 21(3): 371-382.
Для корреспонденции: Маренный Альберт Михайлович, доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией природных источников ионизирующих излучений ФГУП «Научно-технический центр радиационно-химической безопасности и гигиены ФМБА России», 123182, Москва. E-mail: [email protected].
Маrennyy А.М.1, Kiselev S^.2, Semenov S.Yu.1
ON THE PROBLEM OF PROTECTION OF THE RUSSIAN POPULATION FROM NATURAL SOURCES OF IONIZING RADIATION PART 1. NATURAL SOURCES AND THEIR REGULATION
Scientific and Technical Center of Radiation Chemical Safety and Hygiene of the Federal
Medical Biological Agency, Moscow, 123182, Russian Federation;
2State Research Center - A.I. Burnasyan Federal Medical Biophysical Center of the Federal Medical-Biological Agency, Moscow, 123182, Russian Federation
This article consisted of two parts, is devoted to the main aspects of the protection of the population from the irradiation of natural sources of ionizing radiation. In Part 1, all the main types of natural sources, their component composition, energy, and dose characteristics are briefly described. The approaches and recommendations of international organizations WHO, ICRP and IAEA concerning the public radiation protection against natural sources are discussed. The Russian regulatory issues in this field are presented.
Keywords: natural sources of ionizing radiation; public exposure; regulatory framework.
ПРОФИЛАКТИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА
For citation: Marennyy А.М., Kiselev S.M., Semenov S.Yu. On the problem of protection of the Russian population from natural sources of ionizing radiation. Part 1. Natural sources and their regulation. Meditsina ekstremal'nykh situatsiy (Medicine of Extreme Situations, Russian journal) 2019; 21(3): 371-382. (In Russian).
For correspondence: AlbertM. Marenny, Doctor of Physics and Mathematics, Head of the Laboratory of Natural Sources of Ionizing Radiations Scientific and Technical Center of Radiation Chemical Safety and Hygiene of the Federal Medical Biological Agency of Russia, Moscow, 123182, Russian Federation. E-mail: [email protected]
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest. Acknowledgments. The study had no sponsorship.
Received: April 17, 2019 Accepted: September 09, 2019
Введение
На протяжении достаточно долгого периода, с 30-х и до конца 70-х годов XX века, проблема радиационной безопасности населения связывалась, главным образом, с воздействием техногенных источников ионизирующих излучений, которые обусловлены деятельностью человека и созданных им препаратов и изделий:
• продуктов ядерных испытаний, на земле, под водой и в атмосфере, вплоть до их запрещения Международным договором 1963 г;
• радиоактивных выбросов от радиохимических предприятий и атомных электростанций (АЭС), поступающих в окружающую среду при их штатной работе и в случае возникновения аварийных ситуаций.
• ионизирующего излучения от специализированных источников, используемых в медицине (для диагностики и лечения заболеваний) и в промышленности (например, в дефектоскопии различных изделий).
Позднее произошел переход к пониманию проблемы радиационной безопасности населения как необходимости ограничения и снижения его облучения от различных источников ионизирующих излучений - природных, медицинских и техногенных. Это нашло отражение в ФЗ «О радиационной безопасности населения»1.
Следует отметить, что современная практика регулирования защиты населения от источников ионизирующего излучения ориентиро-
1 Федеральный закон от 09.01.1996 № З-ФЗ (ред. от 19.07.2011 г.) «О радиационной безопасности населения» [Federal state Law №3-FZ from 09.01.1996 «On the radiation safety of the public». Ed. On 19.07.2011 (In Russian)]
вана на раздельное регулирование источников облучения, воздействующих на человека. То есть нормативно-правовая база регулирования радиационной безопасности привязана к конкретному источнику облучения человека [1-3]. Учет облучения от всех источников природного и техногенного облучения - это исключительно научная задача, решение которой направлено на изучение динамики интенсификации влияния ионизирующего облучения на человека в современном мире.
С этих позиций в настоящем обзоре рассмотрена ситуация облучения природными источниками ионизирующего излучения (ПИИИ). Природные источники вносят доминирующий вклад в коллективную эффективную дозу, на них приходится основная доля вреда здоровью населения (примерно 70%), причиняемого всеми источниками ионизирующего излучения, включая негативные последствия медицинского облучения и облучения от всех искусственных источников, в том числе от загрязнений Чернобыля и объектов атомной энергетики и промышленности. Актуальность решения проблемы ограничения облучения населения ПИИИ подтверждена в Основах государственной политики в области обеспечения ядерной и радиационной безопасности Российской Федерации на период до 2025 г. и дальнейшую перспективу2.
2 Указ Президента Российской Федерации от 13.10.2018 г. № 585 «Об утверждении Основ государственной политики в области обеспечения ядерной и радиационной безопасности Российской Федерации на период до 2025 года и дальнейшую перспективу». [Decree of the President of the Russian Federation of 13.10.2018 r. N° 585 "On approval of the State policy in the field of nuclear and radiation safety of the Russian Federation for the period up to 2025 and beyond". (in Russian).]
В Части I настоящей работы рассмотрены общие характеристики природных источников ионизирующего излучения и вопросы нормирования ПИИИ. Особое внимание уделено облучению населения от радона, являющегося основным компонентом природного облучения .
Природные источники ионизирующих излучений
Природные источники ионизирующих излучений формируют радиационный фон на открытой территории и в помещениях, а также приводят к накоплению радиоактивного газа радона в помещениях [4-7].
Естественный радиационный фон - природный гамма-фон у поверхности земли, специфический для каждой местности, формируется совокупным излучением радионуклидов земной коры и вторичным космическим излучением.
При классификации ПИИИ выделяют терри-генные (находящиеся в грунтах) радионуклиды и радионуклиды, попавшие в окрестности Земли из космического пространства, а также продукты ядерных реакций этих радионуклидов с атомами атмосферы Земли.
Терригенные радионуклиды являются главным источником формирования природного гамма-фона у поверхности земли. Терригенные радионуклиды условно могут быть разделены на три группы:
а) долгоживущие изотопы урана и тория: уран-238, уран-235, торий-232;
б) радионуклиды, радиоактивный распад которых приводит к образованию трех радиоактивных семейств - трех рядов последовательно распадающихся радионуклидов различных элементов. К наиболее значимым радионуклидам этой группы относятся: торий-232, торий-228, радий- 226, радон-222, радон-220, полоний-210. Именно эти радионуклиды являются основным природным источником облучения населения.
в) несколько сотен природных долгоживу-щих радиоактивных изотопов, не связанных с радиоактивными семействами урана и тория. Такими изотопами являются: калий-40, каль-ций-48, рубидий-87, лантан-132 и др. Из этих изотопов наибольший вклад в облучение чело-
PREVENTIVE MEDICINE
века вносит калий-40, поскольку калий является биологически активным химическим элементом, участвующим в обмене веществ.
Другим источником, определяющим радиационный фон у земной поверхности, является космическое излучение, которое представляет собой поток частиц в широком интервале энергий, падающий на Землю из Космоса. Первичное космическое излучение (галактические космические лучи) состоит из протонов (~92 %), ядер гелия (~7 %), ядер Li, Be, C, N, O (~0,8 %) и ядер с более высоким массовым числом (~0,2 %) [6]. Космическое излучение является следствием различных ядерных процессов, происходящих в недрах звезд и в ядрах галактик. Определенная часть потока космического излучения (солнечные космические лучи) обусловлена процессами на Солнце.
При взаимодействии первичного космического излучения с атомами земной атмосферы образуется также вторичное космическое излучение, состоящее из гамма-излучения, электронов, протонов и мезонов. По мере приближения к поверхности Земли интенсивность первичного космического излучения уменьшается, а интенсивность вторичного излучения возрастает, достигает максимума на высотах 20-30 км и затем снижается из-за преобладания процессов поглощения излучения в атмосфере над процессами его генерирования.
В атмосфере Земли в результате ядерных реакций, протекающих под воздействием космического излучения, непрерывно образуются радиоактивные изотопы, главными из которых по воздействию на человека являются углерод-14 и тритий.
Мощность эквивалентной дозы ионизирующего компонента космического излучения вблизи поверхности Земли зависит от географической широты и высоты местности над уровнем моря.
К особенностям ПИИИ относят:
• наличие их по всему земному шару и действие в той или иной степени на все население Земли во всех сферах его деятельности;
• вариабельность, связанная с разным содержанием природных радионуклидов в объектах окружающей среды на разных территориях;
ПРОФИЛАКТИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА
• облучение населения за счет природных источников можно ограничить, но исключить его практически невозможно. Природные источники ионизирующего
излучения относят, в зависимости от возможности повлиять на уровни воздействия, к регулируемым или нерегулируемым источникам [1, 2].
К регулируемым природным источникам излучения относятся:
• гамма-излучения природных радионуклидов, присутствующих в среде обитания и окружающей среде;
• изотопы радона и их дочерних продуктов распада (ДПР), которые содержатся в атмосферном воздухе и воздухе помещений, поступающие в организм ингаляционным путём;
• аэрозоли долгоживущих природных радионуклидов, поступающие в организм ингаляционным путем в производственных процессах;
• природные радионуклиды (кроме 40К), поступающие в организм перорально с пищевыми продуктами и водой.
К нерегулируемым природным источникам излучения относятся:
• космические излучения вблизи поверхности Земли;
• калий-40, содержащийся в организме и поступающий с пищей и питьевой водой. Средний уровень природного радиационного
гамма-фона на территории России изменяется в диапазоне 0,08-0,14 мкЗв/ч [8]. В местах с близким к поверхности залеганием глинозема, горных пород (в особенности гранита), монацитов, урановых руд радиационный фон, как правило, выше. Например, минералы, входящие в состав гранита, содержат в своем составе радиоактивные элементы - калий-40, уран, торий, продукты радиоактивных семейств урана и тория, что обусловливает повышенный гамма-фон вблизи поверхности гранита (до ~1,0 мкЗв/ч). Среднемировое значение дозы облучения населения за счет ионизирующего компонента космического излучения вблизи поверхности Земли считается равным около 0,28 мЗв/год, к которой добавляется еще около 0,1 мЗв/год за счет нейтронной компоненты [8].
Изотопы радона и их поступление в окружающую среду. В составе горных пород имеются долгоживущие изотопы урана и тория. Радиоактивный распад урана-238, урана-235, тория-232, содержащихся в грунтах и горных породах, приводит к образованию трех рядов последовательно распадающихся радионуклидов различных элементов. Одними из продуктов этих цепей распада являются изотопы радона:
• радон-222 (Т1/2 = 3,825 сут) - продукт распада радия-226 (Т1/2 = 1620 лет) в составе радиоактивного семейства урана-238;
• радон-220 (Т1/2 = 54,5 с) - продукт распада радия-224 (Т1/2 = 3,64 сут) в составе радиоактивного семейства тория-232;
• радон-219 (Т1/2 = 3,9 с) - продукт распада ра-дия-223 (Т1/2 = 11,2 сут) в составе радиоактивного семейства урана-235.
Наиболее долгоживущий изотоп радон-222 принято называть просто радоном, изотоп ра-дон-220 имеет историческое название «торон», изотоп радон-219 - «актинон».
Радон - инертный химический элемент, образующий одноатомный газ. Этот газ не имеет цвета и запаха, его плотность в ~7,5 раз превышает плотность воздуха. Радон самый редкий из всех существующих на Земле газов. Содержание (по массе) радона в атмосфере оценивается цифрой 710-17 %. Если принять, что масса атмосферы Земли - 5-1018 кг, то масса радона в атмосфере составляет всего ~0,35 кг.
Являясь инертным и газообразным веществом, радон через трещины в горных породах покидает место своего «рождения» и поступает в верхние слои почвы, водные источники, атмосферу, повсеместно распространяясь в окружающей среде [9]. Чем больше локальное содержание урана 238 - ...- радия 226, тем больше, как правило, образуется и выходит радона на границу почва - атмосфера.
Радон в помещениях. Поскольку основная часть радона, как правило, поступает в воздух из горных пород и верхних слоев почвы, то главным источником поступления радона в здание является, как правило, его грунтовое основание [5, 7]. Радон поступает в помещения здания из почвы через грунтовый пол, трещины в бетонном полу, места ввода коммуни-
каций, через водостоки и т.д. Поэтому максимальная концентрация радона, поступающего из почвы, обычно наблюдается в подвальных помещениях и на первых этажах зданий. Дополнительным источником поступления радона в места обитания человека являются строительные материалы, используемые при возведении зданий - естественный камень, песок, глина, кирпич, бетон, шлаки. В помещениях верхних этажей многоэтажных зданий этот источник поступления радона часто вносит основной вклад в концентрацию радона. Особенно это проявляется при малом содержании радия (и, соответственно, малом выходе радона) в подстилающих здание грунтах. В максимальной степени эффект характерен для современных энергоэффективных зданий. Уровень поступления радона в помещение подвержен сильным колебаниям и состоит из двух компонентов: постоянного, обусловленного диффузией радона через стены и пол, и переменного, зависящего от разницы давления внутри помещения и почве. Еще одним потенциальным источником радона являются используемые для бытовых целей природный газ и вода артезианских скважин.
Внутри зданий может происходить накопление радона. Согласно выполненным измерениям, содержание радона внутри помещений в 2-10 и более раз превышает его содержание в наружном воздухе. При определенных условиях в непроветриваемых помещениях концентрация радона в воздухе может достигать очень больших, опасных для здоровья, значений.
Следует отметить, что в помещениях уровень объемной активности радона, в отличие от практически постоянного уровня гамма-фона, может существенно изменяться в течение суток, дней, сезонов года и т.д. Поэтому результат измерения инспекционными («мгновенными») методами дает представление лишь о текущей («мгновенной») концентрации радона в воздухе.
Вклад различных видов ПИИИ в дозу облучения населения. Полученные за последнее время данные привели к пониманию того, что основной вклад в облучение населения вносят природные источники ионизирующего излучения, среднегодовые дозы от которых в среднем по земному шару составляют 2,4 мЗв,
PREVENTIVE MEDICINE
по России - 3,4 мЗв [10]. При этом основная доля дозы облучения населения при воздействии ПИИИ (от 50 до 90%) обусловлена радоном и дочерними продуктами его распада.
В обобщенном виде среднемировые значения годовых эффективных доз облучения жителей Земли и средние уровни облучения населения Российской Федерации за счет всех природных источников ионизирующего излучения приведены в табл. 1 и 2.
Среднемировое значение доз облучения населения за счет изотопов радона в помещениях жилых и общественных зданий составляет около 1,2 мЗв/год [10, 11], однако для больших кон-тингентов населения в разных странах эта величина может составлять от менее 1 мЗв/год до нескольких десятков мЗв/год. Для значительной части территории нашей страны характерны суровые климатические условия, и дозы облучения населения за счет ЭРОА изотопов радона заметно выше - около 2,0 мЗв/год.
Медицинские последствия облучения радоном. Медицинские последствия облучения населения от природных радионуклидов, включая радон и его дочерние продукты, выражаются главным образом в приросте онкологических заболеваний, прямо связанном с величиной коллективной дозы. Согласно данным Научного комитета ООН по действию атомной радиации, около 20 % всех заболеваний раком лёгкого обусловлено воздействием радона и его дочерних продуктов [12].
Радон является основным фактором облучения населения в помещениях [13-15]. Вдыхание радона и его короткоживущих ДПР приводит к облучению легочной ткани человека. Собственно радон создает небольшой вклад (1-2%), поскольку интервал времени между вдохом и выдохом значительно меньше периода полураспада радона, и только очень малая доля атомов радона распадается в легких. В отличие от этого, ДПР осаждаются на поверхность легочной ткани, где они распадаются, формируя поглощенную дозу. Основная доза создается альфа-частицами, испускаемых при распаде ДПР, прикрепленных к поверхности ткани. Малый пробег альфа-частиц в биологической ткани является причиной резкой неоднородности облучения легочной ткани. Осаждение ДПР на
375
ПРОФИЛАКТИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА
Таблица 1 Структура средних годовых эффективных доз облучения (мкЗв) жителей Земли природными источниками в коммунальных условиях [10]
Источники Среднемировая доза Типичный диапазон
Космическое излучение
Ионизирующая компонента 280 270-340
Нейтронная компонента 100 48-120
Космогенные радионуклиды (С14 и др.) 12 -
Всего за счет космического излучения 390 300-1000
Внешнее терригенное гамма-излучение
Облучение в домах 410 255-510
Облучение на открытой местности 70 45-90
Всего за счет терригенного излучения 480 300-1000
Ингаляционное поступление природных радионуклидов
Радионуклиды рядов 238и и 232^ 6 -
222Яп и дочерние продукты радона 1150 -
22№Яп и дочерние продукты торона 100 -
Всего за счет ингаляции природных радионуклидов 1260 200-10 000
Пероральное поступление с пищей и водой
40К 170 170
210РЬ, 210Ро, 22!8Яа, 226Яа и др. 120 30-630
Всего за счет перорального поступления 290 200-1000
Итого за счет всех компонент 2400 1000-13 000
Таблица 2 Структура средних годовых эффективных доз облучения (мкЗв) жителей Российской Федерации природными источниками в коммунальных условиях [10]
Источники Средняя годовая доза
по РФ по субъектам РФ
Космическое излучение
Ионизирующая компонента 280 220-390
Нейтронная компонента 100 48-120
Космогенные радионуклиды (С14 и др.) 12 12
Всего за счет космического излучения 390 309-410
Внешнее терригенное гамма-излучение
Облучение в домах 554 210-1150
Облучение на открытой местности 96 60-220
Всего за счет терригенного гамма-излучения 650 270-1370
Ингаляция природных радионуклидов
210РЬ, 210Ро, 2321Ъ и др. 6 6
222Яп и дочерние продукты родона + 220Яп дочерние продукты торона 2020 210-7890
Всего за счет ингаляции природных радионуклидов 2026 220-7900
Пероральное поступление с пищей и водой
40К 170 170
210РЬ, 210Ро, 2288Яа, 226Яа и др. 164 30-630
Всего за счет перорального поступления 334 200-800
Итого за счет всех природных источников 3520 1050-10 800
различных участках легочной ткани определяется размерами аэрозолей, долей свободных атомов, интенсивностью и глубиной дыхания.
Важным является вопрос о радиочувствительности различных частей легочной ткани. Поскольку первичные раковые опухоли, обусловленные облучением, возникают, в основном, в верхних дыхательных путях, считается, что последствия облучения определяются дозой, поглощенной в базальных клетках эпителия трахеобронхиальной части легких. Однако даже в случаях поступления небольшого количества радионуклидов, из-за неравномерности их распределения в легких возможно массивное облучение отдельных сегментов бронхолегоч-ной системы.
В целом радон как инициатор развития рака лёгкого стоит на втором месте после курения. По данным ВОЗ, в зависимости от среднего значения объемной активности (ОА) радона в стране, доля радон-индуцированных раков легкого лежит в диапазоне от 3 до 14 % от общего числа всех раков легкого [11]. Согласно оценкам смертности от радон-индуцированного рака легкого в Норвегии ежегодно погибают около 300 человек, в Чехии - 900, в Финляндии - 300, во Франции от 1234 до 2913, в Ирландии - от 150 до 200 [15].
В Российской Федерации нет официальных данных о вкладе радона в смертность от рака легкого. Согласно расчетам, среди населения Российской Федерации из 65 тыс. случаев заболеваемости раком легкого в год от 10 до 20 тыс. случаев может быть вызвано воздействием радона и дочерних продуктов его распада [7, 14-16].
Нормирование содержания радона в помещениях
В большинстве случаев облучение радоном относится к ситуации существующего облучения, поскольку источником являются, как правило, неизмененные концентрации естественных радионуклидов в земной коре. Контролируемость облучения радоном лежит в основе регулирования данной ситуации облучения, разработка стратегии и тактики которого является предметом рекомендаций и требований авторитетных международных организаций по радиационной безопасности.
PREVENTIVE MEDICINE
Международные рекомендации. В 1993 г. МКРЗ представила рекомендации по ограничению содержания изотопов радона в воздухе жилых домов и производственных зданий, руководствуясь результатами эпидемиологических исследований, основанных на изучении когорт шахтеров урановых рудников [17]. Выход Публикации 65 МКРЗ, целиком посвященной проблемам регулирования ограничения облучения населения за счет радона в воздухе помещений зданий, по-видимому, следует считать официальным признанием ведущей роли ПИИИ в облучении населения. Важность «радоновой проблемы» была широко воспринята в различных странах мира, что, в свою очередь, инициировало в конце прошлого столетия проведение широкомасштабных национальных радоновых обследований.
В соответствии с рекомендациями МКРЗ и стандартами безопасности МАГАТЭ [18] в различных странах были введены нормативы (уровни действия) на содержание радона в жилых помещениях в терминах среднегодовых значений ОА (табл.3).
Анализ результатов современных эпидемиологических исследований по облучению населения радоном в жилищах послужил основой для пересмотра нормирования радиоактивного газа в воздухе жилых помещений. В 2009 г. НКДАР ООН сделал заявление на сессии Генеральной Ассамблеи ООН о том, что есть прямое доказательство, подтверждающее риск рака лёгкого для населения от радона в жилищах [20]. ВОЗ в рамках Международного радонового проекта провела объединенный анализ эпидемиологических данных, основной итог которого продемонстрировал наличие канцерогенного эффекта воздействия радона при уровнях его ОА в жилищах, не превышающих 50-100 Бк/м3. В 2010 г. МКРЗ выпустила Публикацию 115 [21], в которой значение номинального риска возникновения лёгочной онкопатологии при облучении радоном в жилищах увеличено в 2 раза по сравнению с аналогичным показателем, представленным ранее в Публикации 65 МКРЗ [17]. Эти новые данные кардинально изменили существовавшие представления об уровне радоновой опасности.
377
ПРОФИЛАКТИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА
Таблица 3 Нормативы содержания радона в воздухе жилых помещений в разных странах после выхода публикации 65 МКРЗ [19]
Страна Уровень объёмной активности, Бк/м3
существующие здания строящиеся здания новые здания
Россия 400 200 -
Швеция 200 200 -
Финляндия 400 200 -
Швейцария 1000 400 100
США 148 148 -
Канада 200 200 Принцип ALARA*
Англия 200 200 Принцип ALARA
Германия 100 100 < 100
Примечание . Принцип ALARA предусматривает поддержание на возможно низком и достижимом уровне как индивидуальных (ниже пределов, установленных действующими нормами), так и коллективных доз облучения, с учётом социальных и экономических факторов.
Основная идея современной стратегии регулирования радоновой проблемы заключается не только в снижении допускаемых индивидуальных рисков от радона для наиболее облучаемых лиц, но и в направленности на последовательное снижение общего коллективного риска для всего населения.
В настоящее время международные организации сходятся во мнении, что для контроля облучения населения целесообразно приме-
нять универсальный подход, независимый от предназначения здания и типа его обитателей. Для жилых, общественных помещений и классических рабочих мест рекомендуется установить единый референтный уровень в единицах объемной активности радона не более 300 Бк/м3 (табл. 4).
Для контроля облучения на рабочих местах МКРЗ предлагает использовать ступенчатый подход [22]. На начальном этапе рекомен-
Таблица 4
Эволюция нормирования радона в отечественной и международной практике регулирования [15]
Норматив Норматив*
Международная для жилых помещений для Российская для жилых помещений для
организация рабочих мест Федерация проектируемых жилых и общественных эксплуатируемых рабочих мест**
МКРЗ 65 (1993) 600 1500 КПР (1991) 200 400 -
ВОЗ (2009) 100 - НРБ-96 (1996) 200 400 620
МКРЗ 126 (2014) 300 300 НРБ-99 (1999) 200 400 620
МАГАТЭ (2014) 300 1000 НРБ-99/2009 (2009) 200 400 620
ЕВРОАТОМ (2014) 300 300 0СП0РБ-99/2010 200 400 300*** 600
Примечание. * - при пересчете ЭРОА радона в ОА радона в воздухе значение коэффициента радиоактивного равновесия между радоном и ДПР принято равным 0,5; ** - нормируемой величиной является годовая эффективная доза облучения работников природными источниками излучения в производственных условиях. Нормативы по ОА (ЭРОА) для производственных зданий не установлены. ЭРОА изотопов радона в воздухе на уровне 310 Бк/м3 (620 Бк/м3 - ОА) соответствует эффективной дозе 5 мЗв/год при монофакторном воздействии, времени работы в течение 1 года - 2000 ч и интенсивности дыхания 1,2 м3/ч; *** - в числителе приведен норматив для проектируемых производственных зданий и сооружений, в знаменателе - для эксплуатируемых производственных зданий.
дуется установить РУ как в жилых помещениях - 300 Бк/м3, в случае если облучение работников не является следствием их профессиональной деятельности, напрямую связанной с источником облучения. Если проведение радонозащитных мероприятий не позволяет снизить содержание радиоактивного газа на рабочем месте до установленного норматива, то его значение корректируется в сторону увеличения с учетом временных параметров облучения работника и соблюдения верхнего предела по эффективной дозе - 10 мЗв/год (1000Бк/м3).
Позиция МАГАТЭ по регулированию облучения на рабочих местах более консервативна. Рабочие места делят на две категории. К первой группе относятся общественные учреждения, в которых время нахождения населения и обслуживающего персонала (работников) сопоставимы (школы, больницы). Ко второй группе относятся рабочие места с малым временем пребывания населения (офисы, библиотеки, магазины, кинотеатры и т.д.). В учреждениях первого типа предлагается установить референтные уровни, как в жилых помещениях -300 Бк/м3. На рабочих местах, относящихся ко второй категории, рекомендуется установить референтный уровень 1000 Бк/м3, учитывающий временные различия нахождения людей на работе и дома. В том случае, если, несмотря на все разумные усилия по снижению воздействия радона, облучение на рабочем месте превышает РУ по дозе в 10 мЗв/год (МКРЗ, МАГАТЭ) или 6 мЗв/год (Еврокомиссия), то работники переводятся в категорию профессионально облучаемых лиц. Регулирование облучения в данном случае осуществляется с применением принципов защиты в ситуации планируемого облучения.
Нормирование радона в России. Начиная с 90-х годов прошлого века, в Российской Федерации формировалась нормативно-правовая база по ограничению облучения населения природными источниками ионизирующего излучения, включая радон и дочерние продукты его распада.
Принятый в 1991 г. в России первый нормативный документ «Временные критерии ...» [23], был направлен на ограничение облучения
PREVENTIVE MEDICINE
населения основными природными источниками излучения - внешним гамма-излучением природных радионуклидов в среде обитания, природными радионуклидами, содержащимися в строительном сырье и материалах, а также изотопами радона в воздухе помещений. В этом документе, в отличие от многих стран, нормируемый параметр облучения населения радоном - величина эквивалентной равновесной активности изотопов радона (ЭРОА). Нормируемый параметр является составным, включающим в себя вклад от радона и торона.
В настоящее время основные законодательные положения регулирования защиты населения от радона содержатся в краткой форме в законе о радиационной безопасности населения и законе о санитарно-эпидемиологическом благополучии3. Основные требования и нормативы - в нормах радиационной безопасности [2]. Основные правила выполнения требований и нормативов - в санитарных правилах обеспечения радиационной безопасности ОСПОРБ-99/2010 [3] и гигиенических требованиях по ограничению облучения населения от природных источников облучения [4].
Нормативы по ЭРОА изотопов радона в воздухе жилых и общественных зданий, принятые в [25], в последующем вошли в современные отечественные нормативные документы практически без изменений (см. табл. 4).
Так в соответствии с НРБ-99/2009 в помещениях эксплуатируемых и принимаемых в эксплуатацию производственных, жилых и общественных зданий регламентируется среднегодовая ЭРОА радона4 [1]. Помещение признается
3 Федеральный закон от 09.01.1996 № 3-ФЭ (ред. от 19.07.2011 г.) «О радиационной безопасности населения» [Federal state Law №3-FZ from 09.01.1996 «On the radiation safety of the public». Ed. On 19.07.2011 (In Russian)];
Федеральный закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» № 52-ФЗ от 30.03.1999 г. [Federal state Law №52-FZ from 30.03.1999 «On sanitary and epidemiological welfare of the population» (in Russian)].
4 Известно, что ЭРОА радона в помещениях претерпевают значительные суточные и сезонные колебания. Поэтому для получения среднегодовых значений ЭРОА с применением инспекционного метода необходимо выполнять многократные измерения, равномерно распределенные в пределах суток, для разных времен года и при соблюдении определенных условий вентиляции помещения [24]. Организовать проведение таких измерений в рамках широкомасштабных обследований практически невозможно. Выгодной альтернативой являются измерения интегральными методами, среди которых наиболее практичным и точным является метод, основанный на использовании трековых экспозиметров [24, 25].
ПРОФИЛАКТИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА
соответствующим нормативным требованиям, если
ЭРОА + А < ЭРОАН, (1)
где ЭРОА - значение среднегодовой ЭРОА изотопов радона в помещении, Бк/м3; А - значение неопределенности оценки, Бк/м3; ЭРОАН - значение норматива, согласно действующим нормативным документам, Бк/м3.
В существующих жилых и общественных зданиях содержание радона нормируется величиной среднегодовой ЭРОА - 200 Бк/м3. При превышении данного показателя необходимо проведение корректирующих радонозащит-ных мероприятий. Если в результате их реализации не удается снизить содержание радона ниже нормативного значения, то должен ставиться вопрос о переселении его обитателей и перепрофилировании здания. Для строящихся зданий действует норматив на среднегодовую ЭРОА радона в помещении - 100 Бк/м3 [1].
Для предотвращения облучения радоном населения в новых домах разработана и применяется комплексная система регулирования радо-нобезопасности - на этапах проектирования, строительства и ввода в эксплуатацию новых зданий и сооружений. Система включает в себя установление количественных гигиенических критериев по плотности потока радона из грунта на площадке, выбираемой под застройку, и нормирование содержания природных радионуклидов в строительных материалах, используемых в строительстве (табл. 5).
В отношении регулирования на рабочих местах установлены раздельные требования ко всем производственным зданиям на стадиях их строительства и последующей эксплуатации и к среде обитания (рабочей среде) только для тех производств, на которых возможно дополнительное к существующему в зданиях облучению работников, обусловленное характером самого производства.
Для всех действующих производственных помещений установлен норматив ЭРОА - 300 Бк/м3 (см. табл. 2) [2, 3]. Для предупреждения повышенного облучения работников природными источниками излучения в ОСПОРБ-99/2010 определены требования к показателям радиационной безопасности земельных участков под строи-
Таблица 5 Гигиенические критерии радоноопасности территорий застройки [1, 2]
Гигиенический критерий Жилые здания Производственные здания
Плотность потока радона на территории застройки, мВк/м2-с 80 250
Содержание природных радионуклидов (22<^а, 232Т^ 40К) в строительных материалах, Бк/кг 340 740
тельство производственных зданий и сооружений в форме гигиенических критериев: «...при проектировании здания на участке с мощностью эквивалентной дозы гамма-излучения выше 0,6 мкЗв/ч, плотностью потока радона с поверхности грунта более 250 мБк/(м2^с) в проекте должна быть предусмотрена система защиты здания от повышенных уровней гамма-излучения и радона». При проектировании производственных зданий и сооружений должно быть предусмотрено, что после окончания их строительства, капитального ремонта или реконструкции среднегодовая ЭРОА радона и торона в воздухе помещений не превышала 150 Бк/м3.
Для рабочей среды тех производств, на которых возможно дополнительное к существующему в зданиях облучение работников природными источниками облучения, вводятся ограничения по дозе на уровне 5 мЗв в год [2]. Данная норма может быть применима теперь только к организациям конкретных отраслей промышленности, указанных в Приказе Минздрава РФ от 31.07.2000 N 298 (табл. 6).
В случае превышения дозы облучения 5 мЗв/год должны приниматься меры по снижению доз облучения работников ниже этого уровня или рассматриваться вопрос о прекращении (приостановке) работ. В случаях, когда экономически обоснованные защитные мероприятия не позволяют обеспечить на отдельных рабочих местах облучение работников в дозе менее 5 мЗв/год, допускается причислить соответствующих работников по условиям труда к персоналу группы А».
Таким образом, в настоящее время в России действует система раздельного нормирования ограничения облучения населения при воздей-
PREVENTIVE MEDICINE
Таблица 6 Отрасли промышленности, где возможно производственное облучение работников природными источниками облучения
Горнодобывающая Подземные производства Нефтегазовая Черная металлургия Цветная металлургия
Производство редких и редкоземельных металлов Производство удобрений и агрохимикатов Строительная промышленность Керамическое производство Огнеупорное производство Абразивное производство Геотермальная энергетика Оптическое производство Электротехническое производство Стекольная промышленность
Промышленное применение подземных природных вод
Применение подземных природных вод в иных целях
Предприятия водоподготовки для питьевого водоснабжения населения
Машиностроение
Сжигание углей
ствии радона в производственных и коммунальных условиях, которая опирается на стандарты безопасности МАГАТЭ 1996 года.
Заключение
Природные источники ионизирующих излучений обусловливают от 70 до 90% дозы ионизирующих излучений, воздействующих на население в коммунальных условиях. На долю радона приходится от 50 до 80-90% дозы облучения всеми природными источниками излучения. Таким образом, защита от воздействия радона является одной из приоритетных проблем в области обеспечения радиационной безопасности населения.
В целом, по обоснованности и глубине проработки к настоящему времени в России создана достаточно эффективная система норм и требований по ограничению облучения населения радоном. Вместе с тем, назрела необходимость ее совершенствования, с учетом последних рекомендаций международных организаций и накопленного опыта регулирования.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии
конфликта интересов.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской
поддержки.
ЛИТЕРАТУРА
1. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009): Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы (СанПиН 2.6.1.2523-09). М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора; 2009.
2. СП 2.6.1.2612-10 Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99/2010): Санитарные правила и нормативы. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора; 2010.
3. СанПиН 2.6.1.2800-10 Гигиенические требования по ограничению облучения населения за счет источников ионизирующего излучения: Санитарные правила и нормативы. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора; 2011.
4. Маркелов Д.А., Григорьева М.А., Полынова О.Е. и др. Природный радиационный фон. М.: «Папирус ПР0»;2001.
5. Крисюк Э.М. Эффективная удельная активность природных радионуклидов в материалах. АНРИ. 2001; 27(4):4-8.
6. Невзгодина Л.В., Григорьев Ю.Г., Маренный А.М. Действие тяжелых ионов на биологические объекты. М.: Энергоатомиздат; 1990.
7. Маренный А.М. Проблема облучения населения от природных источников ионизирующих излучений. Инф. Бюлл. «Ядерная и радиационная безопасность России»: 2002; вып. 2 (5): 36-63.
8. Стамат И.П., Кормановская Т.А., Горский Г.А. Радиационная безопасность населения России при облучении природными источниками ионизирующего излучения: современное состояние, направления развития и оптимизации. Радиационная гигиена. 2014;7(1) 54-62.
9. Маренный А.М., Цапалов А.А., Микляев П.С., Петрова Т.Б. Закономерности формирования радонового поля в геологической среде. М.: Издательство «Перо»; 2016.
10. Дозы облучения населения субъектов Российской Федерации за счет природных источников ионизирующего излучения в производственных и коммунальных условиях: справочное пособие . В кн.: СПб. НИИ радиац. гигиены им. проф. П.В. Рамзаева; под ред. И.К. Романовича. СПб.: ООО «Типография «Береста»; 2015.
11. UNSCEAR 2000 Report: Annex B. Exposure from Natural Radiation Sources. United Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation, New York, 2000.
12. Handbook on Indoor Radon: A Public Health Perspective. World Health Organization (WHO). WHO Press, Geneva: 2009.
13. Жуковский М.В., Ярмошенко И.В. Радон: измерение, дозы, оценка риска. Екатеринбург: УрО РАН;1997.
14. Жуковский М.В., Кружалов А.В., Гурвич В.Б., Ярмошенко И.В. Радоновая безопасность зданий. Екатеринбург: УрО РАН; 2000.
15. Киселев С.М., Жуковский М.В., Стамат И.П., Ярмошенко И.В. Радон. От фундаментальных исследований к практике регулирования. М.: Издательство ГНЦ ФМБЦ им. А.И.Бурназяна; 2016.
16. Жуковский М.В., Ярмошенко И.В., Киселев С.М. Современные подходы к нормированию облучения радоном и анализ последствий их применения в России. АНРИ. 2011; 67(4): 18-25.
ПРОФИЛАКТИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА
17. Protection Against Radon-222 at Home and at Work. ICRP Publication 65. Ann. ICRP. 1993; 23(2).
18. International basic safety standards for protection against ionizing radiation and for the safety of radiation sources International Atomic Energy Agency, Vienna, Safety Series no. 115, 1996.
19. Survey on radon guidelines programmes and activities. Final report. International radon project. WHO/HSE/ RAD/07.01, Geneva; 2007.
20. Effect of exposure to radon gas // UNSCER briefing note, 21.07. 2009/- New York: United States: 2009.
21. Публикация 115 Международной Комиссии по радиологической защите (МКРЗ) 2010 г. М.: Изд-во «ФГБУ ГНЦ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России»: 2013.
22. ICRP, 2014. Radiological Protection against Radon Exposure. ICRP Publication 126. Ann. ICRP. 43(3).
23. Ограничение облучения населения от природных источников ионизирующего излучения. Временные критерии для принятия решения и организации контроля № 43-10/796 от 5.12.1990 г. М.: 1990.
24. Му 2.6.1. 037-2015. Определение среднегодовых значений ЭРОА изотопов радона в воздухе помещений по результатам измерений разной длительности.
25. Маренный А.М. Методические аспекты измерений средней объемной активности радона в помещениях интегральным трековым методом. АНРИ. 2012; (4):13-9.
REFERENCES
1. Radiation safety standards (NRB-99/2009): Sanitary and epidemiological rules and regulations (SanPiN 2.6.1.2523-09) - M.: Federal center of hygiene and epidemiology of Rospotrebnadzor, 2009. (in Russian).
2. SP 2.6.1.2612-10 Basic sanitary rules for radiation safety (0SP0RB-99/2010): Sanitary rules and regulations. -Moscow: Federal center for hygiene and epidemiology of Rospotrebnadzor, 2010. (in Russian)
3. SanPiN 2.6.1.2800-10 Hygienic requirements to limit exposure of the population due to sources of ionizing radiation: Sanitary rules and regulations. - Moscow: Federal center for hygiene and epidemiology of Rospotrebnadzor, 2011. (in Russian).
4. Shirokova, E.K., Kozlov, D.Yu., Rykov S.V. and others. Natural radionuclides in building materials and radiation background of premises: studies. manual. M.: MIKHiS, 1999. (in Russian).
5. Krisyuk, E.M. Effective specific activity of natural radionuclides in materials. ANRI. 2001; 4(27): 4-8. (in Russian).
6. Nevzgodina, L.V, Grigoriev Y.G., Marennyy, A.M. Effects of heavy ions on biological objects. Moscow: Ener-goatomizdat, 1990. (in Russian).
7. Marenny A.M. The Problem of public irradiation from natural sources of ionizing radiation . INF. Bull. "Yader-naya i radiatzionnaya besopasnost Rossii". 2002; issue. 2(5): 36-63. (in Russian).
8. Stamat I.P., Kormanovskaya T.A., Gorsky G.A. Radiation safety of the population of Russia under irradiation by natural sources of ionizing radiation: the current state, directions of development and optimization . Ra-diationnaya Hygiena. 2014; 7(1): 54-62. (in Russian).
9. Marennyy A.M., Tsapalov A.A., Mikljaev P.S., Petrova T.B. Regularities of formation of fields of radon in the geological environment. Publishing house "Pero". Moscow 2016. (in Russian).
10. Doses of radiation of the population of subjects of the Russian Federation at the expense of natural sources of ionizing radiation in industrial and municipal conditions: reference manual . SPb. NII radiats. them hygiene. Professor P. V. Ramzaev; under the editorship of I. K. Romanovich. SPb.: LLC "printing House "Beresta". 2015. (in Russian).
11. UNSCEAR 2000 report: Annex B. exposure to natural sources of radiation. Joint Scientific Committee on the effects of atomic radiation, New York, 2000.
12. The Handbook on internal radon: a public health perspective. World health organization (who). WHO Press, Geneva, 2009.
13.Zhukovsky M.V., Yarmoshenko I.V. Radon: measurement, doses, risk assessment [Radon: izmerenie, dozy, otsenka riska]. Ekaterinburg: URO RAN, 1997. (in Russian).
14. Zhukovsky M.V., Kruzhalov A.V., Gurvich V.B., Yarmoshenko I.V. Radon Security of buildings [Radonovaya bezopasnost' zdsniy]. Ekaterinburg: URO RAN, 2000. (in Russian).
15. Kiselev S.M., Zhukovsky M.V., Stamat I.P., Yarmoshenko I.V Radon. From basic research to regulatory practice [Radon. Ot fundamental'nykh issledovaniy k prak-tike regulirovaniya]. Publisher SSC center named after them. A.I. Burnazyan, Moscow: 2016. (in Russian)
16. Zhukovsky M.V, Yarmoshenko I.V., Kiselev S.M. Modern approaches to rationing radon irradiation and analysis of the consequences of their use in Russia. ANRI. 2011; 67(4):18-25. (in Russian)
17. Protection Against Radon-222 at Home and at Work. ICRP Publication 65. Ann. ICRP. 1993; 23 (2)..
18. International basic safety standards for protection against ionizing radiation and for the safety of radiation sources International Atomic Energy Agency, Vienna, Safety Series no. 115, 1996.
19. Survey on radon guidelines programmes and activities. Final report. International radon project. WHO/HSE/ RAD/07.01, Geneva, 2007.
20. Effect of exposure to radon gas // UNSCER briefing note, 21.07. 2009/- New York: United States.-2009.
21. Publication 115 of the International Commission on radiological protection (ICRP) 2010 Moscow: publishing House "FGBI SSC FMBC. A. I. Burnazyan FMBA of Russia", 2013. (in Russian).
22. ICRP, 2014. Radiological Protection against RadonExposure.ICRP Publication 126.Ann. ICRP. 43(3). (in Russian)
23. Limitation of public exposure to natural sources of ionizing radiation. Temporary criteria for decisionmaking and organization of control № 43-10/796 from 5.12.1990, M.: 1990. (in Russian).
24. MU 2.6.1. 037-2015. Determination of average annual ERC values of radon isotopes in indoor air based on the results of measurements of different durations. (in Russian)
25. Marennyy A.M. Methodical aspects of measurements of the radon average volume activity in the premises by the integral track method. ANRI. 2012;4: 13-9. (in Russian).
Поступила 12 апреля 2019 Принята в печать 09 сентября 2019
