Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2013. Том 58. № 1. С. 5-28

РАДИАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

Б.А. Напье1, М.O. Дегтева2, Н.Б. Шагина2, Л.Р. Анспо3

АНАЛИЗ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ В ДОЗИМЕТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ РЕКИ ТЕЧА*

1. Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория, Ричленд, США; 2. Уральский научно-практический центр радиационной медицины, Челябинск, Россия, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. ; 3. Университет штата Юта, Солт-Лейк-Сити, США

* Перевод статьи Napier B.A., Degteva M.O., Shagina N.B., Anspaugh L.R. “Uncertainty analysis for the Techa River Dosimetry System” выполнен Н.Б. Шагиной2 в научной редакции Е.А. Шишкиной2

Реферат

Цель: Оценить неопределенность расчетных значений доз облучения людей из «Когорты реки Течи» (КРТ) двумерным методом Монте-Карло.

Материал и методы: Для надежной оценки индивидуальных доз облучения людей из КРТ (и, следовательно, более точной оценки радиационного риска) используется дозиметрическая система реки Течи (TRDS). Детерминированная версия дозиметрической системы TRDS-2009D была закончена в апреле 2009 года. Современные исследования в области оценивания радиационного риска с учетом неопределенности доз подчеркнули необходимость рассмотрения различных типов неопределенности при оценке индивидуальных доз облучения. В связи с этим был выполнен анализ параметров TRDS-2009D, используемых для расчета доз. Параметры дозиметрической системы, которые характеризуются неопределенностью, могут быть общими (shared) (для отдельной группы людей или для всей когорты) или индивидуальными (unshared) (для каждого человека, для которого оценивается доза). По своей природе неопределенности могут быть алеаторными (aleatory) (стохастическая изменчивость истинных величин) или эпистемическими (epistemic) (в случаях отсутствия полного знания об истинной величине). Наконец, необходимо установить, относится ли структура ошибок к измерению (отклонение оценки от истинного значения на величину, которая статистически не зависит от истинного значения; часто называется классической неопределенностью) или к способу обобщения (истинное значение отличается от оценки на случайную величину, которая не зависит от оценки; часто называется неопределенностью Берксона).

Результаты: Разработан подход для определения природы неопределенности входных параметров и расчетных методов, использующихся в дозиметрической системе реки Течи (на основе TRDS-2009D). Создана стохастическая версия дозиметрической системы (TRDS-2009MC) для оценки неопределенностей расчетных доз. Рассмотрены концепции анализа неопределенности, уравнения и входные параметры и природа их неопределенности в интерпретации авторов.

Выводы: Показано, что выбранный подход к использованию стохастической версии дозиметрической системы TRDS-2009MC дает полезную информацию о неопределенности расчетных значений доз.

Ключевые слова: анализ неопределенности, дозиметрия, река Теча

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Krestinina L.Yu., Preston D.L., Ostroumova E.V. et al. Protracted radiation exposure and cancer mortality in the Techa River Cohort. // Radiat. Res., 2005. Vol. 164. P. 602–611.
  2. Krestinina L.Yu., Davis F., Ostroumova E.V. et al. Solid cancer incidence and low-dose-rate radiation exposures in the Techa River Cohort: 1956–2002. // Intl. J. Epidemiol. 2007. Vol. 36. P. 1038–1046.
  3. Krestinina L., Preston D.L., Davis F.G. et al. Leukemia incidence among people exposed to chronic radiation from the contaminated Techa River, 1953–2005. // Radiat. Environ. Biophys., 2009. Vol. 49. P. 195–201.
  4. Degteva M.O., Vorobiova M.I., Kozheurov V.P. et al.Dose reconstruction system for the exposed population living along the Techa River. // Health Phys., 2000. Vol. 78. P. 542–554.
  5. Degteva M.O., Kozheurov V.P., Tolstykh E.I. et al. The Techa River Dosimetry System: Methods for the reconstruction of internal dose. // Health Phys., 2000. Vol. 79. P. 24–35.
  6. Degteva M.O., Vorobiova M.I., Tolstykh E.I. et al. Development of an improved dose reconstruction system for the Techa River population affected by the operation of the Mayak Production Association. // Radiat. Res., 2006. Vol. 166. P. 255–270.
  7. Degteva M.O., Shagina N.B., Vorobiova M.I. et al. Reevaluation of waterborne releases of radioactive materials from the Mayak Production Association into the Techa River in 1949–1951. // Health Phys., 2012. Vol. 102. P. 25–38.
  8. Degteva M.O., Tolstykh E.I., Vorobiova M.I. et al. Structure of the revised Techa River Dosimetry System: Exposure pathways and system databases. – Chelyabinsk and Salt Lake City: Urals Research Center for Radiation Medicine and University of Utah; Combined report for Milestones 20 and 21, Part 2. 2009.
  9. Stram D.O., Kopecky K.J. Power and uncertainty analysis of epidemiological studies of radiation-related disease risk in which dose estimates are based on a complex dosimetry system: some observations. // Radiat. Res., 2003. Vol. 160. P. 408–417.
  10. Schafer D.W., Gilbert E.S. Some statistical implications of dose uncertainty in radiation dose–response analyses. // Radiat. Res., 2006. Vol. 166. P. 303–312.
  11. National Council on Radiation Protection and Measurements (NCRP). A Guide for Uncertainty Analysis and Dose and Risk Assessments Related to Environmental Contamination, NCRP Commentary No. 14. – Bethesda, Maryland: NCRP, 1996.
  12. Hofer E. How to account for uncertainty due to measurement errors in an uncertainty analysis using Monte Carlo simulation. // Health Phys., 2008. Vol. 95. P. 277–290.
  13. Carroll R.J., Ruppert D., Stefanski L.A. et al. Measurement Errors in Non-Linear Models: A Modern Perspective. Second Edition. Vol. 105. Chapman & Hall/CRC. 2006.
  14. National Council on Radiation Protection and Measurements (NCRP). Uncertainties in the Measurement and Dosimetry of External Radiation, NCRP Report No. 158. – Bethesda, Maryland: NCRP, 2007. 567 p.
  15. National Council on Radiation Protection and Measurements (NCRP). Uncertainties in Internal Radiation Dose Assessment, NCRP Report No. 164. – Bethesda, Maryland: NCRP, 2010.
  16. International Atomic Energy Agency (IAEA). Evaluating the Reliability of Predictions Made Using Environmental Transfer Models. IAEA Safety Series No. 100, STI/PUB/835. – Vienna, Austria: IAEA, 1989. 106 p.
  17. National Council on Radiation Protection and Measurements (NCRP). Radiation Dose Reconstruction: Principles and Practices, NCRP Report No. 163. – Bethesda, Maryland: NCRP, 2010.
  18. Li Y., Guolo A., Hoffman F.O. et al. Shared uncertainty in measurement error problems, with application to Nevada Test Site fallout data. // Biometrics, 2007. Vol. 63. P. 1226–1236.
  19. Napier B.A., Shagina N.B., Degteva M.O. et al. Preliminary uncertainty analysis for the doses estimated using the Techa River Dosimetry System – 2000. // Health Phys., 2001. Vol. 81. P. 395–405.

КОММЕНТАРИИ К ПЕРЕВОДУ НА РУССКИЙ ЯЗЫК СТАТЬИ Napier B.A., Degteva M.O., Shagina N.B., Anspaugh L.R. “Uncertainty Analysis for the Techa River Dosimetry System”*

* Комментарии подготовлены Е.А. Шишкиной

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Berkson J. Are there two regressions? // J. Am. Stat. Assoc., 1950. Vol. 45. P. 164–180.
  2. Масюк С.В., Шкляр С.В., Кукуш А.Г. и соавт. Влияние неопределенностей в дозах на оценку радиационных рисков. // Радиация и риск (бюллетень Национального радиационно-эпидемиологического регистра), 2008. Т. 17. С. 64–75.
  3. International Atomic Energy Agency (IAEA). Evaluating the Reliability of Predictions Made Using Environmental Transfer Models. IAEA Safety Series No. 100, STI/PUB/835. – Vienna, Austria: IAEA, 1989. 106 p.
  4. International Organization for Standardization (ISO). Guide to the expression of uncertainty in measurement. First edition. – Geneva: ISO, 1993. 101 p.
  5. Рекомендации по межгосударственной стандартизации РМГ 91-2009. «ГСИ. Совместное использование понятий «погрешность измерения» и «неопределенность измерения». Общие принципы». – М.: Стандартинформ, 2009.
  6. National Council on Radiation Protection and Measurements (NCRP). A Guide for Uncertainty Analysis and Dose and Risk Assessments Related to Environmental Contamination, NCRP Commentary No. 14. – Bethesda, Maryland: NCRP, 1996.
  7. National Council on Radiation Protection and Measurements (NCRP). Uncertainties in the Measurement and Dosimetry of External Radiation, NCRP Report No. 158. – Bethesda, Maryland: NCRP, 2007. 567 p.
  8. National Council on Radiation Protection and Measurements (NCRP). Radiation Dose Reconstruction: Principles and Practices, NCRP Report No. 163. – Bethesda, Maryland: NCRP, 2010.
  9. National Council on Radiation Protection and Measurements (NCRP). Uncertainties in Internal Radiation Dose Assessment, NCRP Report No. 164. – Bethesda, Maryland: NCRP, 2010.
  10. Рекомендации по стандартизации Р 50.1.0622007. Статистические методы. Неопределенность при повторных измерениях и иерархических экспериментах. Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. – М.: Стандартинформ, 2008.
  11. Simon T.W. Two-dimensional Monte Carlo simulation and beyond: a comparison of several probabilistic risk assessment methods applied to a superfund site // Human and Ecological Risk Assessment, 1999. Vol. 5. P. 823–843.