CC BY
84
Ретроспективная оценка индивидуальных накопленных доз методом ЭПР-спектроскопии эмали зубов у населения Брянской области после аварии на Чернобыльской АЭС
Скворцов В.Г., Иванников А.И., Хамидова Л.Г., Федосов И.М., Тикунов Д.Д., Степаненко В.Ф., Паршков Е.М., Шахтарин В.В., Прошин А.Д.*, Ривкинд Н.Б.**
Медицинский радиологический научный центр РАМН, Обнинск;
* Управление здравоохранения администрации Брянской области;
** Брянский областной лечебно-диагностический центр
Разработанный в Медицинском радиологическом научном центре РАМН стандартизованный метод оценки индивидуальных накопленных доз с помощью ЭПР-спектроскопии образцов эмали зубов был использован для проведения дозиметрического обследования населения. При этом были измерены более 2000 значений индивидуальных накопленных доз у жителей юго-западных районов Брянской области, загрязненных вследствие аварии на Чернобыльской АЭС (с плотностью загрязнения почвы 1 7Cs 5-30 Ки/км2), а также у части населения незагрязненных (контрольных) территорий - Боровский и Жуковский районы Калужской области. Сбор зубов, удаленных по медицинским показаниям, проводился в стоматологических поликлиниках.
Значения доз определяли с использованием калибровочных зависимостей, полученных при облучении образцов эмали у-излучением коллимированного источника 137Cs. С помощью статистической обработки результатов измерений показано, что распределение значений доз для населения различных территорий удовлетворительно описываются логарифмически нормальной функцией. При этом усредненные значения доз с учетом систематической поправки для незагрязненных районов составляют величину 3-5 сГр; для загрязненных - около 12 сГр. Лица, у которых накопленные дозы облучения существенно превышают указанные средние значения, включены в группу риска для обязательного медицинского наблюдения и дозиметрического расследования.
Выявлена корреляция измеренных методом ЭПР усредненных значений индивидуальных накопленных доз с уровнем радиоактивного загрязнения территорий. Коэффициент линейной регрессии при этом оказался равным 0.24±0.08 сГр/(Ки/км2). Зависимость индивидуальных доз от возраста описывается линейной регрессией с наклоном 0.14±0.05 сГр/год. Указанные зависимости согласуются с результатами, получаемыми с использованием расчетных моделей ретроспективной оценки накопленных доз.
Retrospective estimation of individual accumulated doses for population of Bryansk region irradiated as a result of Chernobyl accident using tooth enamel EPR-spectroscopy technique
Skvortsov V.G., Ivannikov A.I., Khamidova L.G., Fedosov I.M., Tikunov D.D., Stepanenko V.F., Parshkov E.M., Shakhtarin V.V., Proshin A.D.*, Rivkind H.B.**
Medical Radiological Research Center of RAMS, Obninsk;
* Department of Health, Administration of Bryansk;
** Bryansk Regional Medical and Diagnostic Center
The developed standardized procedure of individual accumulated dose estimation based on ESR-spectroscopy of tooth enamel samples was applied to large-scale dosimetric study. Measurements of over 2000 individual accumulated doses in residents of the southwest areas of Bryansk region with radio-contamination density between 5 and 30 Ci/km2 and in "clean" (control) territories were made. Teeth extracted according to medical prescription were collected in dentist outpatients.
Dose values were estimated with the use of calibration relationships obtained after exposure of tooth enamel samples to the direct beam of gamma-radiation of a 137Cs source. Measured dose values were put into computer data bank and underwent statistical analysis. Dose value patterns for population of various areas were satisfactory described by log-normal functions. With accounting for the systematic correction value of the methodical approach used the average dose values for "clean" territories equal to 3-5 cGy. For residents of 137Cs contaminated areas the averaged dose values are in the range up to 12 cGy. Persons with accumulated doses essentially exceeding the above mentioned averaged values are included into groups of risk. They are subjected to compulsory medical examination and follow up as well as medical and dosimetric investigation.
The clear correlation between the measured by ESR and averaged dose values and the level of radiocontamination of certain territories was found. The slope of the appropriate linear regression was found equal to 0.24 ± 0.08 cGy/(Ci/km2). The dependence of individual doses on age of patients is described by linear regression with the slope of 0.14 ± 0.05 cGy/year. The mentioned relationships are in agreement with results obtained using calculations models of retrospective estimation of accumulated doses.
Введение
В результате аварии на Чернобыльской АЭС обширные территории центральной зоны России были загрязнены радиоактивными выпадениями. Индивидуальный дозиметрический контроль населения в больших масштабах в этих условиях оказался невозможен в силу объективных причин. Как правило, для загрязненных территорий были проведены лишь оценки коллективных и усредненных по населенным пунктам доз облучения (см., например, [1]). Вследствие значительной гетерогенности распределения плотности загрязнения местности радионуклидами, а также различий в образе жизни и занятий отдельных людей, следует ожидать существенных вариаций индивидуальных доз и больших отклонений от средних значений даже в пределах отдельных населенных пунктов. Поэтому оценка индивидуальных доз населения расчетными методами, исходя из уровня загрязнения, представляет принципиальные трудности. В то же время при формировании групп лиц повышенного риска для обязательного медицинского наблюдения и реабилитации, необходимо знание индивидуальных значений накопленных доз.
Исследования, проведенные в последнее время [2-4], показали перспективность использования метода спектроскопии электронного парамагнитного резонанса (ЭПР-спектроскопии) эмали зубов для определения индивидуальных накопленных доз. Сущность метода заключается в следующем. При воздействии ионизирующего излучения в эмали образуются стабильные радиационно-индуцированные парамагнитные центры, которые накапливаются в течение всего периода существования сформировавшейся эмалевой коронки зуба. Эти центры можно зарегистрировать методом ЭПР-спектроскопии и по их концентрации, используя калибровочные зависимости, определить накопленную дозу.
Мы использовали метод ЭПР-спектроскопии эмали зубов при проведении обследования населения юго-западных территорий Брянской области, подвергшихся радиоактивному загрязнению, плотность загрязнения которых 137Сэ достигал 40 Ки/км2. Для сравнения было проведено обследование населения незагрязненных (контрольных) территорий Боровского и Жуковского районов Калужской области. Было проанализировано более 2000 образцов эмали зубов, удаленных у населения в стоматологических поликлиниках по медицинским показаниям.
Рассматриваемый метод дозиметрии в настоящее время интенсивно развивается и совершенствуется. Выявляется ряд источников систематических погрешностей (а именно, связь энергетического спектра излучения и радиационной чувствительности эмали, влияние солнечного света,
особенности методики обработки спектров) и выясняются пути их устранения [5, 6].
При использовании ЭПР-спектроскопии эмали зубов может быть использованы различные методические подходы к подготовке образцов, измерению спектров, способу их математической обработки и интерпретации результатов для определения индивидуальных доз [7]. Каждый из этих подходов имеет свои особенности, которые в конечном счете проявляются в виде различной, свойственной для каждого подхода, систематической погрешности результата определения дозы.
Мы использовали стандартизованный в лаборатории экспериментальной ядерной медицины МРНЦ РАМН методический подход для анализа всех собранных образцов эмали. Его особенностью является то, что не производится дополнительное облучение образцов, и они остаются пригодны для повторного анализа по мере совершенствования метода и выявления новых факторов, которые необходимо учитывать. Имеющиеся систематические погрешности метода дают одинаковый вклад во все определяемые значения доз и могут быть учтены в дальнейшем при анализе данных по мере развития метода ЭПР-дозиметрии.
Получаемые значения накопленной дозы следует рассматривать как специфические, определенные по эмали зубов. Поэтому переход к индивидуальным дозам облучения всего тела должен производиться с учетом особенностей формирования радиационно-индуцированных парамагнитных центров в эмали.
Определяемые по эмали зубов значения накопленных доз вместе с данными о пациентах сохраняются в компьютерной базе данных; сохраняются также образцы зубов. По мере развития метода результаты, полученные с использованием стандартизованного методического подхода, будут подвергаться уточнению. Некоторые данные с результатами их статистического анализа были опубликованы ранее [8, 9]. В настоящей работе мы приводим результаты статистического анализа накопленных данных, которые дают возможность определить вклад различных факторов в формирование индивидуальных значений доз, измеряемых методом ЭПР-спектроскопии эмали зубов, а также некоторые уточненные данные и результаты их анализа.
Материалы и методы
Используемый для приготовления образцов и измерения доз методический подход детально описан в работе [10]. В данной работе дадим лишь его краткое описание. Образцы эмали получались путем удаления дентина из коронки зуба с помощью твердосплавных зубоврачебных боров и размельчали на кусочки размером 1-2 мм. Масса образцов для анализа составляла от 50 до 150 мг.
Спектры ЭПР записывались при комнатной температуре на спектрометре ЕБР-300Е (Вгикег, Германия) с использованием стандартного прямоугольного резонатора в Х-диапазоне при подводимой микроволновой мощности 10 мВт. Время записи каждого спектра с 16-кратным накоплением составляло 45 мин.
Вычитание фонового нативного сигнала от органических компонентов эмали производилось с помощью встроенного в спектрометр компьютера с использованием базового программного обеспечения. Для моделирования вычитаемого фонового сигнала использовался спектр эмали детских зубов, отобранных по критерию минимальной величины сигнала. Форму моделируемого сигнала подгонялась к сигналу от органических компонентов путем изменения его амплитуды, сдвига по полю и ширины, используя программное обеспечение под контролем оператора. В результате вычитания получался радиационно-индуцированный сигнал, интенсивность которого определялась по амплитуде низкопольной компоненты.
Накопленную дозу определялась по нормированной на массу образца интенсивности сигнала с использованием универсального калибровочного коэффициента. За величину этого коэффициента принималось среднее значение наклона калибровочных зависимостей, измеренных для нескольких десятков образцов эмали, облучаемых прямым коллимированным пучком у-излучения источников
60 ~ 137~
Со и Сэ в условиях электронного равновесия (образцы помещались между пластинками из тканеэквивалентного материала толщиной 1 г/см2). Для обоих типов источников получены одинаковые значения калибровочного коэффициента.
Результаты и обсуждение
Частотное распределение оцененных по эмали зубов индивидуальных значений доз для отдельных районов и крупных населенных пунктов описывается логарифмически нормальной функцией. Средние значения доз для взрослого населения контрольных территорий составляют величину в интервале 10-12 сГр (стандартное отклонение 7-8 сГр). На загрязненных вследствие аварии на Чернобыльской АЭС территориях среднее значение доз для некоторых населенных пунктов достигало 15-20 сГр (стандартное отклонение 8-12 сГр) и зависело от плотности загрязнения почвы 137Сэ. Гистограммы распределений доз для некоторых районов Брянской области представлены нами в опубликованной ранее работе [9].
Наблюдаемый широкий разброс значений доз обусловлен несколькими причинами:
1. Существенный вклад дает экспериментальная погрешность. Его величину трудно оценить из-за неизвестной абсолютной погрешности метода.
2. Наблюдаемый разброс значений доз обусловлен различным возрастом пациентов и, следовательно, различными накопленными дозами облучения за счет естественного радиационного фонового излучения. Зависимость измеренных методом ЭПР индивидуальных доз от возраста пациентов для населения контрольной территории (Боровский район Калужской области) и населения радиоактивно загрязненной территории Гордеевского района Брянской области представлена на рис. 1.
Для наглядности каждая точка на рис. 1 представлена как среднее по пяти измерениям накопленных доз близких по возрасту пациентов. Наблюдается отчетливая тенденция увеличения значения доз в зависимости от возраста. Наклон прямой, полученной путем обработки данных методом линейной регрессии, для обоих районов составляет 0.14±0.05 сГр/год. Точка пересечения линии регрессии с осью ординат для контрольной территории соответствует 5.2±3.0 сГр, для радиоактивно загрязненной территории - 9.3±2.3 сГр. Разница между этими двумя значениями объясняется дополнительным облучением в течение 8 лет после Чернобыльской аварии в результате радиоактивного загрязнения местности. Величина наклона линии регрессии объясняется годовой накопленной дозой, соответствующей естественному фоновому у-излучению с мощностью экспозиционной дозы 18±6 мкР/час.
3. Дополнительный вклад в наблюдаемый разброс значений доз обусловлен гетерогенностью радиоактивного загрязнения местности. Именно этим объясняется различие значений дисперсии распределения доз для населения контрольных и радиоактивно загрязненных территорий. При этом наблюдается отчетливая тенденция возрастания средних значений накопленных доз, измеренных для жителей различных населенных пунктов, с увеличением уровня загрязнения соответствующих территорий. Зависимость средней накопленной дозы для некоторых населенных пунктов от уровня радиоактивного загрязнения почвы 137Сэ показана на рис. 2. На этом рисунке указаны значения доз только для тех населенных пунктов, где произведено более 30 измерений.
Рис. 1. Зависимости измеренных методом ЭПР-спектроскопии эмали зубов индивидуальных накопленных доз от возраста пациентов для населения радиоактивно загрязненной территории Гордеевского района Брянской области (а) и для контрольной территории Боровского района Калужской области (б). Каждая точка представляет среднее по пяти измерениям.
Б, сГр
20
10
0------------'----------'---------'----------
0 10 20 30 40
Загрязненность Ки/км2
Рис. 2. Зависимость измеренной методом ЭПР-спектроскопии эмали зубов накопленной дозы внешнего облучения, усредненной по населенным пунктам, от средней плотности
загрязнения почвы 137Сэ.
Представленные на рис. 2 данные можно аппроксимировать линейной регрессионной зависимостью с наклоном 0.24±0.08 сГр/(Ки/км2) и точкой пересечения с осью ординат - 11.3±2.0 сГр. Величина наклона с учетом поправочного коэффициента на рассеянное излучение (Кср ~ 1.5) [5] составляет 0.16±0.05 сГр/(Ки/км2) и близка к значению, получаемому, исходя из модельных расчетов, с учетом 8 лет внешнего воздействия у-излучения на сельских жителей радиоактивно загрязненных территорий - 0.126 сЗв/(Ки/км2) (Балонов М.И. с соавторами - см. данный вып. Бюллетеня, табл. 4). Часть накопленной дозы, соответствующей этой точке пересечения, обусловлена вкладом естественного фонового излучения, другая часть, по-видимому, обусловлена систематической погрешностью и после оценки ее величины должна быть учтена в качестве поправки.
Таким образом, статистический анализ результатов измерения накопленных доз дает возможность сделать вывод о том, что метод определения доз с помощью ЭПР-спектроскопии эмали зубов позволяет регистрировать накопленную дозу, вклад в которую обусловлен естественным радиационным фоновым излучением и радиоактивным загрязнением местности.
Вклад в разброс экспериментальных данных, обусловленный абсолютной погрешностью метода, может быть вызван наличием в спектрах ЭПР эмали некоторых сигналов, расположенных в области радиационно-индуцированного сигнала.
Природа этих сигналов может быть обусловлена разными причинами, а именно, неконтролируемыми парамагнитными примесями, рентгеновским облучением при медицинской диагностике и т. д. Более того, нами показано, что формирование парамагнитных центров в эмали, дающих такой же сигнал, как и радиационно-индуцированный, происходит при воздействии ультрафиолетового компонента солнечного света [6].
На рис. 3 представлены раздельно возрастная зависимость значений накопленных доз, измеренных по эмали, выделенной из зубов передней (резцы и клыки, номера зубов 1 -3) и задней части челюсти (премоляры и моляры, номера зубов 4-8) населения контрольной территории.
Рис. 3. Зависимости индивидуальной дозы от возраста пациентов, измеренной методом ЭПР по эмали 1 -3 зубов передней части челюсти (а) и эмали 4-8 зубов задней части челюсти (б).
Из данных рис. 3 видно, что разброс значений доз, измеренных по зубам с порядковым номером 4-8, гораздо меньше, чем для зубов 1-3. Такое различие в величине разброса объясняется тем, что передние зубы подвергаются воздействию прямого солнечного освещения.
В настоящее время в лаборатории ЭЯМ МРНЦ РАМН проводятся детальные исследования влияния солнечного света на образование парамагнитных центров в эмали, а также ведется поиск способов обработки эмали, приводящих к ослаблению индуцированного светового сигнала. Однако, пока такие способы не разработаны для определения накопленной дозы необходимо использовать удаленные по медицинским показаниям зубы, расположенные в задней части челюсти.
Из статистического анализа результатов определения накопленной дозы по эмали 4-8 зубов для контрольных территорий, представленных на рис. 3б, следует, что наклон прямой соответствующей линейной регрессии равен 0.14±0.03 сГр/год,
среднеквадратичное отклонение от линии регрессии 4.0 сГр. Эту величину отклонения можно рассматривать как верхнюю оценку случайной погрешности метода, допуская, что все пациенты, проживающие на данной территории, облучались естественным фоновым излучением одинаковой мощности в близких условиях.
Ввиду выявленного действия солнечного освещения на формирование радиационно-индуцированного сигнала в эмали зубов, мы исключили из анализа часть накопленных в базе данных по радиоактивно загрязненным территориям Брянской области, полученных путем измерения дозы по зубам передней части челюсти с номерами 1-3. Это, как и следовало ожидать, привело к снижению величины дисперсии индивидуальных значений доз и к некоторому снижению средних значений. Частотное распределение уточненных значений индивидуальных доз для районов и крупных населенных пунктов описывалось логарифмически нормальной функцией - рис. 4.
Рис. 4. Гистограммы частотного распределения значений накопленной дозы, измеренной по эмали зубов с номерами 4-8 задней части челюсти, для жителей Боровского района Калужской области (а) и Злынков-ского района Брянской области (б).
Боровский район: число измерений - 105; средняя накопленная доза - 11.1 сГр; стандартное отклонение - 5.0 сГр; Злынковский район: число измерений - 75; средняя накопленная доза - 14.8 сГр; стандартное отклонение - 8.5 сГр;
■
264
■
Полученные характеристики частотного распределения индивидуальных доз, измеренных методом ЭПР, можно сопоставить с параметрами распределения доз, измеренных с использованием индивидуального дозиметрического контроля для радиоактивно загрязненных территорий [11], где для жителей населенных пунктов наблюдалась логарифмически нормальная функция распределения среднесуточных доз, измеренных в течение двух месяцев, с дисперсией, равной 40% от среднего значения.
Зависимости уточненных (измеренных по 4-8 зубам задней части челюсти) индивидуальных доз от возраста пациентов для жителей некоторых населенных пунктов загрязненной территории Брянской области вместе с результатами обработки данных методом линейной регрессии представлены на рис. 5. В частности, на рис. 5е для наглядности каждая точка представлена как среднее по пяти последовательным значениям. Значение возраста 10 лет, к которому экстраполирована прямая регрессии, примерно соответствует среднему возрасту формирования постоянных 4-8 зубов задней части челюсти. Наклон прямых линейной регрессии на рис. 5, по-видимому, обусловлен воздействием у-излучения естественного источников и для разных населенных пунктов находится в интервале от 0.1 до 0.25 сГр/год со средним значением 0.14±0.05 сГр/год. Можно предположить, что существенное превышение индивидуальных значений доз над средним уровнем, наблюдаемым по измерениям жителей контрольной территории, обусловлено именно воздействием радиоактивного загрязнения местности. Обращают на себя внимание сравнительно малые измеренные накопленные индивидуальные доз у жителей пос. Мирный Гордеевского района Брянской области, несмотря на значительное загрязнение его территории 137Сэ [1].
На рис. 6 представлена зависимость измеренных по зубам с номерами 4-8 задней части челюсти индивидуальных накопленных доз от уровня загрязнения территории населенных пунктов 137Сэ. Для наглядности каждая точка представлена как среднее по 10 последовательным значениям. Наклон прямой линейной регрессии составляет 0.22±0.05 сГр/(Ки/км2); значение накопленной дозы при нулевом уровне загрязнения 137Сэ равно 7.4±0.7 сГр.
Отличающаяся от нулевого значения величина экстраполированной накопленной дозы при нулевой плотности загрязнения почвы 137Сэ, по-видимому, обусловлена как накопленной за счет естественного фона дозы облучения (по оценкам, около 4 сГр при среднем возрасте использованных зубов примерно 30 лет), так и систематической погрешностью используемой методики определения дозы. Систематическая погрешность может возникать из-за расхождения формы сигнала, используемого для моделирования фонового нативного сигнала при его вычитании, и формой истинного нативного сигнала, присущего конкретному образцу эмали. Такое расхождение приводит к регистрации дополнительного вклада в радиационно-индуцированный сигнал, и должно учитываться в качестве методической поправки. Ее можно оценить путем экстраполяции линии регрессии, построенной по накопленным дозам для контрольных территорий в зависимости от возраста, к возрасту, когда в среднем завершается формирование постоянных зубов. Для зубов с номерами 4-8 задней части челюсти можно принять средний возраст формирования 10 лет. Полученная из таких оценок по возрастной зависимости рис. 3б величина поправки составляет 7.0±0.5 сГр, хотя эта величина подлежит дальнейшему уточнению и может быть даже индивидуальной для населения, проживающего в конкретной местности. Указанная поправка возникает из-за несоответствия формы сигнала ЭПР эмали необлученных детских зубов, использованного для моделирования фонового сигнала, и усредненной формой фонового сигнала для взрослых.
Полученные с учетом систематической поправки результаты определения средней дозы облучения населения для районов и отдельных относительно крупных населенных пунктов, (где сделано, по крайней мере, несколько измерений) представлены в табл. 1.
Зависимость уточненной средней накопленной дозы для некоторых населенных пунктов от плотности загрязнения почвы 137Сэ представлена на рис. 7.
На этом рисунке показаны значения средней накопленной дозы с вычитанием средней накопленной дозы за от у-излучения естественных источников, величина которой была принята равной 4.0 сГр.
О, сГр
10 20 30 40 50 60 70 80
Возраст, лет
Возраст, лет
О, сГр
10 20 30 40 50 60 70 80
Возраст, лет
Возраст, лет
Рис. 5. Зависимости индивидуальных накопленных доз внешнего облучения от возраста, измеренные методом ЭПР по 4-8 зубам задней части челюсти, у жителей двух загрязненных
районов Брянской области.
“а” - пос. Мирный Гордеевского района, плотность загрязнения почвы 1370з в интервале (9.6-85.2) Ки/км2 при среднем значении 29.8 Ки/км2; “б” - с. Гордеевка - интервал загрязнения 1370s - 5.3-40.4 Ки/км2 при среднем значении - 20.4 Ки/км2; “в” - с. Злынка - интервал загрязнения 1370s - 10.8-70.2 Ки/км2 при среднем значении - 26.4 Ки/км2; “г” -г. Вышков Злынковского района - интервал загрязнения 1370s - 9.1-45.0 Ки/км2 при среднем значении - 26.8 Ки/км22.
Рис. 6. Зависимость средней по 10 последовательным значениям индивидуальной накопленной дозы, определенной методом ЭПР по эмали 4-8 зубов задней части челюсти от уровня загрязнения местности 137Сэ, где проживают обследованные.
Б, сГр
• - 10: о - 20; ■ - ВО; © - 100
О 10 20 30
Загрязненность 137Сэ, Ки/км2
Рис. 7. Зависимость средней по населенным пунктам накопленной дозы от средней плотности загрязнения почвы 137Сэ. Значения доз скорректированы на систематическую поправку используемой методики и среднюю дозу, накопленную за счет естественного фонового излучения.
Таблица 1
Уточненные результаты (с отбором премоляров и моляров и с вычетом систематической поправки, равной 7.0 сГр) определения индивидуальных накопленных доз методом ЭПР
по эмали зубов взрослого населения
N - число образцов; й - средняя накопленная доза внешнего облучения;
Эй - погрешность среднего значения; б - среднеквадратичное отклонение,
(7137 - плотность загрязнения почвы 137Св [1].
Административный район: населенные пункты N О, сГ р Бо, сГр СІ, сГр 0137, Ки/км2
Гордеевский район: 225 6.8 0.5 7.3
Мирный 50 2.1 0.7 5.1 30.2
Гордеевка 41 8.6 1.3 8.2 20.7
Творишино 15 8.9 2.0 6.7 10.3
Кожаны 13 3.0 1.3 4.5 37.7
Стругова Буда 10 5.4 3.2 7.1 8.0
Петрова Буда 9 4.8 2.0 5.6 14.5
Смяльч 7 7.3 2.8 7.0 15.1
Ямное 7 10.7 1.4 3.5 7.6
Малоудебное 6 5.4 3.2 7.1 18.5
Клинцовский район: 264 6.3 1.0 6.0
Клинцы 150 6.0 1.5 6.0 3.6
Смотрова Буда 16 7.4 2.0 7.8 5.4
Смолевичи 16 7.4 2.0 7.8 2.7
Гулевка 11 4.9 2.0 5.9 7.0
Ольховка 10 2.5 6.0 3.8 9.5
Коржевка 9 5.4 6.6 6.1 1.8
Киваи 6 5.1 2.5 6.6 7.8
Лопатни 6 0.1 2.0 5.0 7.2
Великая Топаль 5 3.8 6.1 6.0 7.7
Павличи 5 8.9 1.5 6.2 1.2
Туросна 5 5.1 1.5 3.4 7.1
Злынковский район: 104 8.7 1.0 8.0
Злынка 32 8.8 2.1 6.9 26.8
Вышков 26 11.5 1.5 7.3 27.1
Добродеевка 4 5.6 2.3 4.7 26.0
Спиридонова Буда 8 5.0 2.2 3.9 11.6
Лысые 6 4.9 1.8 4.2 13.0
Щербиничи 5 0.9 1.0 1.9 11.3
Кожаны 4 0.2 1.2 2.5 1.5
Карпиловка 3 2.2 1.3 2.0 11.3
Денисюковичи 3 2.0 1.8 2.7 15.2
Красногорский район 26 3.3 1.0 5.2
Климовский район: 34 4.0 0.7 3.9
Климово 11 5.8 1.5 4.7 7.4
Лакомая Буда 4 2.8 3.0 6.0 9.9
Боровский район 84 4.0 0.5 5.1 < 0.1
Жуковский район 31 4.0 0.8 4.8 < 0.1
Часть вклада в разброс измеренных значений доз дают различия в индивидуальной радиационной чувствительности эмали, среднеквадратичное отклонение которых, по нашим данным, составляет около 20% от среднего значения. Этот вклад маскируется другими источниками ошибок и не является преобладающим в области малых доз (меньше 15 сГр), но является существенными в области более высоких значений. Поэтому для уточнения измеренных значений доз облучения
для лиц, у которых наблюдается повышенная интенсивность радиационно-индуцированного сигнала в эмали, следует проводить измерение индивидуальной радиационной чувствительности эмали с использованием дополнительного облучения. В настоящее время проводится работа по такой корректировке полученных значений доз и ее результаты будут опубликованы.
При интерпретации полученных данных и для их последующего уточнения, а также переходу к
■
268
■
эффективным дозам необходимо учитывать поправку, возникающую из-за наличия зависимости радиационной чувствительности эмали от энергии действующего излучения. По проведенным нами экспериментальным исследованиям и теоретическим оценкам [5] при воздействии рассеянного излучения 137Сэ величина поправочного фактора, учитывающего завышение дозы при измерении ее по эмали зубов, может достигать 2.4 и зависеть от средней энергии рассеянного у-излучения. Разнообразие условий облучения жителей на загрязненной радионуклидами территории может приводить к дополнительному разбросу измеренных накопленных индивидуальных доз, если не учитывать указанную поправку.
Немаловажным фактором различий в оцениваемых индивидуальных накопленных дозах являются особенности социально-экономического характера и поведения индивидуумов на местности, в той или иной степени загрязненной радиоактивными выпадениями после аварии на Чернобыльской АЭС.
Заключение
На основании экспериментально-теоретических оценок и статистического анализа результатов измерения более чем 2000 индивидуальных значений накопленных доз методом ЭПР-спектроскопии эмали зубов с использованием стандартизованного в лаборатории ЭЯМ МРНЦ РАМН методического подхода выявлены вклады в формирование индивидуальной накопленной дозы от естественного радиоактивного фона и излучения, обусловленного радиоактивным загрязнением местности.
Проанализированы источники случайных и систематических погрешностей и предложены способы коррекции результатов измерений индивидуальных накопленных доз методом ЭПР-
спектроскопии эмали зубов.
Выявлены закономерности формирования индивидуальных накопленных доз в зависимости от возраста пациентов и плотности загрязнения 137Сэ территории их проживания после аварии на Чернобыльской АЭС.
Результаты измерений индивидуальных доз методом ЭПР используются при формировании группы лиц повышенного риска из числа лиц, подлежащих постоянному специализированному медицинскому обследованию.
В заключение, необходимо отметить, что средние значения накопленных доз внешнего облучения населения, полученные методом ЭПР-спектроскопии эмали зубов, хорошо согласуются с результатами, полученными другими методами прямой и ретроспективной дозиметрии [12, 13].
Авторы выражают благодарность к.ф.-м.н.
В.А.Питкевичу за полезное обсуждение результатов, приведенных в данной статье.
Литература
1. Справочник по радиационной обстановке и дозам облучения в 1991 г. населения районов Российской Федерации, подвергшихся радиоактивному облучению вследствие аварии на Чернобыльской АЭС. Часть 1 /Под ред. Балонова М.И., Иванова Е.В. -С.-Петербург: Ариадна, 1992.
2. Pass B. and Aldrich J.E. Dental enamel as an vivo radiation dosimeter //Med. Phys. - 1985. - V. 12, No. 3.
- P. 305-307.
3. Ikeya M., Miyajima J. and Okajima S. ESR dosimetry for atomic bomb survivors using shell buttons and tooth enamel //Jap. J. Appl. Phys. - 1984. - V. 23, No. 9. - P. L687-699.
4. Иванников А.И., Скворцов В.Г., Степаненко В.Ф. и др. Возможности ЭПР-дозиметрии по эмали зубов для реконструкции доз внешнего облучения //Физическая медицина. - 1992. - Т. 2, Вып. 3-4. -С. 29-37.
5. Stepanenko V.F., Skvortsov V.G., Ivannikov A.I. et
al. ESR and TL dosimetry systems: Comparative measurements for human phantom //Applied Radiat. and Isotopes. - 1995, in press.
6. Ivannikov A.I., Skvortsov V.G., Tikunov D.D. et al. Development of tooth enamel EPR-spectrosropy method for individual dosimetry: Arising of stable paramagnetic centers in enamel exposed to ultraviolet and solar light illumination //Applied Radiat. and Isotopes. - 1995, in press.
7. Chumak V., Baran N., Bugay A. et al. The First International Intercomparison of EPR-Dosimetry with Teeth: First Results /Book of Abstracts, 4-th International Symposium on ESR Dosimetry and Applications. Munich, May 15-19, 1995.
8. Скворцов В.Г., Иванников А.И., Прошин А.Д. и др. Результаты обследования методом ЭПР-дозиметрии по эмали зубов населения радиоактивно загрязненных территорий юго-западных районов Брянской области //Медицинские последствия аварии на Чернобыльской АЭС. - М.: ИздАт, 1995. -
С. 79-91.
9. Скворцов В.Г., Иванников А.И., Цыб А.Ф. и др.
Результаты обследования методом ЭПР-дозиметрии населения загрязненных радионуклидами Юго-Западных районов Брянской области. Документ WHO/EOS/94.12, Женева, 1994.
10. Skvortzov V.G., Ivannikov A.I. and Eichhoff U. Assessment of individual accumulated irradiation doses using EPR spectroscopy of tooth enamel //J. Molec. Struct. - 1995. - V. 347. - P. 321-329.
11. Савкин М.Н. Особенности радиационной экологогигиенической обстановки в 30-км зоне Чернобыльской АЭС в отдаленные сроки после аварии //Радиация и риск. - 1993. - Вып. 3. - С. 94-120.
12. Stepanenko V.F., Tsyb A.F. The levels and structure of population irradiation in Russia due to Chernobyl accident. Proc. of Int. Conf. on the Health effects of low dose radiation, Huston, Texas, March 30 - April 2, 1993, pp. 269-275.
13. Балонов М.И., Брук Г.Я., Голиков В.Ю. и др. Закономерности и уровни облучения населения России в результате Чернобыльской аварии //Проблемы смягчения последствий Чернобыльской катастрофы: Международный семинар, Брянск, 1993.
- Ч. 1. - С. 102-105.
