НАУЧНЫЙ И ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ

ISSN 1024-6177 (Print), ISSN 2618-9615 (Online)

Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2015. Том 60. № 4. С. 5-11

РАДИАЦИОННАЯ БИОЛОГИЯ

С.В. Осовец

К ТЕОРИИ РАДИАЦИОННОГО ПОРАЖЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ

Южно-Уральский институт биофизики, Озерск, Челябинская обл., e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

РЕФЕРАТ

Цель: Разработка альтернативного подхода (по отношению к теории Блэра-Дэвидсона) для количественного описания процессов радиационного поражения и восстановления на основе общих радиобиологических закономерностей, характерных для детерминированных эффектов.

Результаты: На основании количественных закономерностей, характерных для детерминированных эффектов, найдено новое распределение для вероятности восстановления (U) в процессе облучения организма млекопитающих:

где T — продолжительность облучения, T1/2 — период полувосстановления в процессе облучения. Величина U меняется в пределах от 0 до 1 при изменении аргумента T в пределах от 0 до T1/2. Как следствие полученного распределения, получена формула для расчета остаточной дозы De (чистое поражение) при двукратном внешнем облучении:

здесь D — доза первоначального облучения, t — величина временного интервала между двумя последовательными облучениями, t1/2 - период полувосстановления после облучения. Предлагаемое соотношение между De и t получено в предположении, что математическая форма описания процесса восстановления в период облучения и пострадиационный период не меняется. Найдено также новое соотношение между медианной дозой D50 и временем облучения T:

здесь θ∞ и θ1 параметры математической модели. Полученные соотношения проверены на экспериментальных данных по острому рентгеновскому облучению мышей.

Выводы: На основе развития базовых математических моделей, используемых для количественного описания детерминированных эффектов, сформулирован и в значительной степени развит альтернативный подход к моделированию процессов радиационного поражения и восстановления организма млекопитающих по сравнению с классической теорией Блэра-Дэвидсона. Показано, что при внешнем облучении организма процесс восстановления происходит аналогично по математической форме, но с разной интенсивностью в период облучения и в пострадиационный период. Получены новые распределения и формулы, адекватно описывающие вышеуказанные процессы воздействия радиации на организм млекопитающих. Необходимо дальнейшее развитие теории с целью практических приложений в радиологии, радиобиологии и радиационной безопасности.

Ключевые слова: теория Блэра-Дэвидсона, радиационное поражение и восстановление, внешнее облучение, детерминированные эффекты, математические модели

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Blair H.A. A formulation of the injury, life span, dose relations for ionizing radiations. 1 -Application to the mouse. 2 - Application to the guinea pig, rat, dog. University of Rochester. Atomic Energy Commission Report UR-206, UR-207. 1952.
  2. Дэвидсон Г.О. Биологические последствия общего гамма-облучения человека. М.: Атомиздат. 1960. 108 с.
  3. Корогодин В.И. Проблемы пострадиационного восстановления. М.: Атомиздат. 1966.
  4. Акоев И.Г. Проблемы постлучевого восстановления. М.: Атомиздат. 1970. 368 с.
  5. Акоев И.Г., Максимов Г.К., Малышев В.М. Лучевое поражение млекопитающих и статистическое моделирование. М.: Атомиздат. 1972. 97 с.
  6. Теоретические предпосылки и модели процессов радиационного поражения систем организма. Пущино: Институт биологической физики АН СССР. 1975. 182 с.
  7. Григорьев Ю.Г., Попов В.И., Шафиркин А.В. и соавт. Соматические эффекты хронического гамма-облучения. М.: Энергоатомиздат. 1986. 200 с.
  8. Ярмоненко С.П., Вайнсон А.А. Радиобиология человека и животных. М.: Высш. шк. 2004. 549 с.
  9. Petin V.G., Kim J.K., Zhurakovskaya G.P., Rassokhina A.V. Mathematical description of synergistic interaction of UV-light and hyperthermia for yeast cell // J. Photochem. Photobiol. B: Biol. 2000. Vol. 55. P. 74-79.
  10. Petin V.G., Kim J.K., Zhurakovskaya G.P., Dergacheva I.P. Some general regularities of synergistic interaction of hyperthermia with various physical and chemical inactivating agents // Int. J. Hyperthermia. 2002. Vol. 18. P. 40-49.
  11. Petin V.G., Kim J.K. Survival and recovery of yeast cells after combined treatment with ionizing radiation and heat // Radiat. Res. 2004. Vol. 161. P. 132-139.
  12. Петин В.Г., Жураковская Г.П., Комарова Л.Н. Радиобиологические основы синергических взаимодействий в биосфере. М.: ГЕОС, 2012, 219 с.
  13. Теоретические основы радиационной медицины. М.: Изд. АТ. 2004. T. 1. 992 с.
  14. Радиационные поражения человека. М.: ИздАТ. 2001. T. 2. 432 с.
  15. Осовец С.В. Основные количественные характеристики и ограничения при моделировании детерминированных радиобиологических эффектов // В сб.: «Источники и эффекты облучения работников ПО «МАЯК» и населения, проживающего в зоне влияния предприятия, часть 4.». ЮУрИБФ. Челябинский Дом печати. 2012. С. 142-152.
  16. Осовец С.В. Математическое моделирование зависимости медианной дозы от мощности излучения // Тезисы докладов научно-технической конференции «Дни науки-99». Озерск: ОТИ МИФИ. 1999. T. 2. С. 88-90.
  17. Осовец С.В., Скотт Б.Р. Моделирование зависимости медианой дозы от мощности излучения // IV съезд по радиационным исследованиям. Москва, 20-24 ноября 2001 г. Тезисы докладов. М.: Изд-во Российского университета дружбы народов. 2001. T. IV, С. 772.
  18. Осовец С.В. Фактор мощности дозы в оценке и моделировании детерминированных эффектов при внешнем облучении // Мед. радиол. и радиац. безопасность. 2005. T. 50. № 3. С. 37-46.
  19. Scott B.R., Habn F.F., McClellan R.D., Seller F.A. Risk estimators for radiation-induced bone marrow syndrome lethality in human // Risk Anal. 1998. Vol. 8. P. 393-402.
  20. Risk from Deterministic Effects of Ionizing Radiation. National Radiological Protection Board, Chilton. Didcot. 1996. Vol. 7. No. 3. P. 1-31.
  21. Scott B.R., Lyzlow A.W., Osovets S.V. Evaluating the risk of death via the hematopoietic syndrome mode for prolonged exposure of nuclear workers to radiation at very low rates // Health Phys. 1998. Vol. 74. No. 5. P. 545-553.
  22. Тяжелова В.Г. О временной последовательности развития лучевой патологии // В сб. «Теоретические предпосылки и модели процессов радиационного поражения систем организма». Научный центр биол. исследований. Институт биол. физики. Пущино. 1975. С. 136-149.
  23. Jones T.D., Morris M.D., Young R.W. Dose rate models for human survival after exposure to ionizing radiation // In: Proceedings of ANS Topical Perspectives and Emergency Planning. Bethesda, M.D. September 15-17. 1986. P. 64-68.
  24. Framework of Emergency Response Intervention and Countermeasure Criteria IAEA. Vienna. Austria. Jul. 2004. 103 p.
  25. Даренская Н.Г., Кознова Л.Б., Акоев И.Г., Невская Г.Ф. Относительная биологическая эффективность излучений. Фактор времени облучения. М.: Атомиздат. 1968. 375 с.

Для цитирования: Осовец С.В. К теории радиационного поражения и восстановления. Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2015. Т. 60. № 4. С. 5-11.

PDF (RUS) Полная версия статьи

© Журнал "Медицинская радиология и радиационная безопасность" 2020г.

Яндекс.Метрика

Наверх