Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2023. Том 68. № 6

DOI:10.33266/1024-6177-2023-68-6-20-26

А.А. Молоканов, Н.П. Поцяпун, Е.Ю. Максимова, Ю.Е. Квачева

СРАВНЕНИЕ РАДИАЦИОННОЙ И ХИМИЧЕСКОЙ ТОКСИЧНОСТИ СОЕДИНЕНИЙ УРАНА НА ОСНОВЕ РАСЧЕТА ПО НОВЫМ БИОКИНЕТИЧЕСКИМ МОДЕЛЯМ МКРЗ

Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России, Москва

Контактное лицо: Андрей Алексеевич Молоканов, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Реферат

Цель: Гармонизация и совершенствование системы нормирования внутреннего облучения персонала и основных требований к обеспечению радиационной безопасности с учетом применения новых международных требований и рекомендаций.

Материал и методы: Представлено сравнение радиационной и химической токсичности соединений урана, полученное на основе расчета уровней ингаляционного поступления и ожидаемой эффективной дозы (ОЭД) в зависимости от типов соединений F, M, F/M и M/S в диапазоне медианного по активности аэродинамического диаметра (АМАД) от 0,3 до 20 мкм для смесей урана природного (ПУ), обедненного (ОУ), низкообогащенного (НОУ) и высокообогащенного (ВОУ), которые приводят к максимально допустимой концентрации урана в почках. Расчеты проведены по новым биокинетическим моделям МКРЗ, которые обладают более физиологически реалистичным описанием динамики удержания радионуклидов в органах и тканях, чем прежние версии моделей.

Результаты: Проведены расчеты динамики активности урана в почках при хроническом ингаляционном поступлении с постоянной скоростью в течение 50-летнего периода работы и при остром поступлении. Показано, что при хроническом поступлении скорость накопления урана в почках, выраженная в относительных единицах, не зависит от значений АМАД в диапазоне от 0,3 до 20 мкм и незначительно зависит от типов соединений при ингаляции F, F/M, M и M/S, к которым относят практически все химические соединения урана. При остром поступлении происходит быстрое, в течение 1–3 сут, увеличение содержания урана в почках до максимального значения и затем постепенное уменьшение до значения 20 % от максимального за 20–60 сут в зависимости от типа соединения урана F, M, F/M, M/S и практически независимо от АМАД в широком диапазоне значений от 0,3 до 20 мкм. Для сравнения радиационной и химической токсичности урана получены значения ОЭД, которая формируется за год при поступлении аэрозолей урана типов соединений F, M, F/M и M/S и значений АМАД от 0,3 до 20 мкм в количестве, создающем максимальную концентрацию урана в почках 0,3 мкг/г при хроническом поступлении и 3 мкг/г при остром поступлении. Рассчитаны значения поступления урана за год в миллиграммах, которые формируют максимальную концентрацию урана в почках 0,3 мкг/г при равномерном хроническом поступлении аэрозолей урана типов соединений F, M, F/M и M/S в диапазоне значений АМАД от 0,3 до 20 мкм, а также значения поступления урана в миллиграммах, которые формируют максимальную концентрацию урана в почках 3 мкг/г при однократном ингаляционном поступлении аэрозолей урана соединений типов F, M, F/M и M/S и АМАД в диапазоне от 0,3 до 20 мкм, независимо от радионуклидного состава урана.

Заключение: Показано, что химическая токсичность преобладает над радиационной для соединений урана типов F и F/M для всех смесей урана, кроме ВОУ, для соединения типа M – для смесей ПУ и ОУ, а для соединения типа M/S преобладает радиационная токсичность для всех рассмотренных смесей урана. При хроническом поступлении при значении ОЭД равном несколько мЗв в год, у персонала уже после 1–2 лет работы могут проявляться признаки химической токсичности урана при работе с соединениями F и F/M и смесями урана природного (ПУ), обедненного (ОУ), низкообогащенного (НОУ) урана. При остром поступлении для соединений F и F/M, а также частично М (для смесей ПУ, ОУ и НОУ) в качестве критерия для ограничения облучения должна быть принята химическая токсичность урана, что может существенно, в десятки и сотни раз, уменьшить уровень допустимого поступления урана.

Ключевые слова: уран, химическая токсичность урана, концентрация урана в почках, аэрозоли урана, типы соединений, биокинетическая модель, внутреннее облучение, ожидаемая эффективная доза, ингаляционное поступление, природный уран, обедненный уран, низкообогащенный уран, высокообогащенный уран, новые рекомендации МКРЗ

Для цитирования: Молоканов А.А., Поцяпун Н.П., Максимова Е.Ю., Квачева Ю.Е. Сравнение радиационной и химической токсичности соединений урана на основе расчета по новым биокинетическим моделям мкрз // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2023. Т. 68. № 6. С. 20–26. DOI:10.33266/1024-6177-2023-68-6-20-26

Список литературы

1. Radiological Protection – Monitoring and Internal Dosimetry for Specific Materials. Part 1. Uranium. ISO 16638-1:2015 (E).

2. Stradling N., Hodgson A., Ansoborlo E., Berard P., Etherington G., Fell T., LeGuen B. Anomalies between Radiological and Chemical Limits for Uranium after Inhalation by Workers and the Public. Radiation Protection Dosimetry. 2003. V.105, No. 1–4. P. 175–178.

3. The Royal Society. The Health Effects of Depleted Uranium Munitions: Summary. Document 6/02. March 2002. ISBN 0 85403 5753.

4. Нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009. Гигиенические нормативы СП 2.6.1.2523-09. М. 2009. 100 с. [Radiation Safety Standards NRB-99/2009. Hygienic Standards SP 2.6.1.2523- 09. Moscow Publ., 2009. 100 p. (In Russ.)].

5. ICRP. Occupational Intakes of Radionuclides: Part 1. ICRP Publication 130. Ann. ICRP. 2015;44;2.

6. ICRP. Nuclear Decay Data for Dosimetric Calculations. ICRP Publication 107. Ann. ICRP. 2008;38;3.

7. ICRP. Occupational Intakes of Radionuclides: Part 3. ICRP Publication 137. Ann. ICRP. 2017;46;3/4.

8. ICRP. Human Alimentary Tract Model for Radiological Protection. ICRP Publication 100. Ann. ICRP. 2006;36;1-2.

9. ICRP. Human Respiratory Tract Model for Radiological Protection. ICRP Publication 66. Ann. ICRP. 1994;24;1-3.

10. ICRP. Basic Anatomical and Physiological Data for Use in Radiological Protection Reference Values. ICRP Publication 89. Ann. ICRP. 2002;32;3-4.

 PDF (RUS) Полная версия статьи

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Участие авторов. Cтатья подготовлена с равным участием авторов.

Поступила: 20.07.2023. Принята к публикации: 27.08.2023.