WPŁYW MODELI PROJEKCJI

RYZYKA RADIACYJNEGO

NA WIELKOŚĆ LIMITU DAWKI GRANICZNEJ

dr nauk przyr. Jan Chaś

dr nauk przyr. Jan Chaś

1895 - Odkrycie promieni X

1896 - Odkrycie promieniotwórczości, jednocześnie

obserwacje szkodliwych jej skutków:

- popromienne oparzenia,

- zapalenia skóry,

- owrzodzenia.

1899 - Dawka skórna

- "dozwolona" dawka skórna

Rozwój pojęcia

dawka dopuszczalna

i jej wartości

1902 - Willhelm Rollins - proponuje "dozwolone"

normy promieniowania:

- 7 minut ekspozycji kliszy

fotograficznej ok.10 R / tydzień

1925 - A. Mutscheller - 1/100 progowej dawki

rumieniowej na miesiąc jako dawka

tolerowana:

-25 R/tydzień;

-0.2R/dzień

1928 - II Kongres Radiologów - definicja rentgena:

- dawka ekspozycyjna

Rozwój pojęcia

dawka dopuszczalna

i jej wartości

1934 - MKO (Międzynarodowy Komitet Ochrony)

przed promieniowaniem X i radu - dawka

tolerancyjna: - 1.2 R/tydzień

- 0.2 7./dzień
- (zawodowo narażeni)

1936 - NCRP USA (Narodowa Rada Ochrony

Radiologicznej) i MKO, dawka tolerancyjna:

- 0.6 R/tydzień;

- 0,l R/dzień

Rozwój pojęcia

dawka dopuszczalna

i jej wartości

1948 - Powstanie ICRP (Międzynarodowa Komisja

Ochrony Radiologicznej),

maksymalna dawka dopuszczalna:

- 0,3 R/tydzień;

- 0,05 R/dzień (narządy krytyczne)

W latach 1902 - 1936 nastąpiło 17-krotne obniżenie wartości

dawki.

Rozwój pojęcia

dawka dopuszczalna

i jej wartości

1953 - ICRU (Międzynarodowa Komisja –

VII Kongres Radiologów Jednostek
i Pomiarów Radiologicznych)

- jednostka dawki pochłoniętej
rad (radiation absorbed dose)

1955 - Definicja dawki podwajającej naturalne

mutacje dla muszki owocówki

1957-1958 - Dostrzegalne uszkodzenia ciała w

dowolnym okresie. Narządy i kategorie

narażenia:
- skutki wczesne i późne

Rozwój pojęcia

dawka dopuszczalna

i jej wartości

1959 - Kongres Radiologów - Maksymalne dawki

dopuszczalne życiowe):

- 5 rem /rok
- 0,1 rent / tydzień
- D = 5(N-18) skutki somatyczne

i genetyczne, ryzyko biologiczne

1962 - UNSCEAR (Naukowy Komitet Narodów

Zjednoczonych do spraw Promieniowania Atomowego):

- Dawka genetycznie

- 2 R do 30-go

znacząca D2 (podwajająca roku życia
mutacje naturalne) uszkodzenia genetyczne

skutki dziedziczne

Rozwój pojęcia

dawka dopuszczalna

i jej wartości

1964 - Najwyższa dawka dopuszczalna dla kobiet w

okresie rozrodczym:

- 1.3 R/ kwartał
- wady rozwojowe

1977 - ICRP

- graniczna wartość równoważnika
dawki (limit), dawka obciążająca
- skutki stochastyczne, ryzyko
akceptowalne

Rozwój pojęcia

dawka dopuszczalna

i jej wartości

1991 – ICRP:

- graniczna wartość równoważnika
dawki (limit)
- dawka obciążająca (2 rent) / rok,
zawodowo narażeni, 1 mSv (0.1 rent) /rok

Rozwój pojęcia

dawka dopuszczalna

i jej wartości

Motto

Na początku

były

skutki deterministyczne

,

później pojawiły się

skutki stochastyczne

i … powstały problemy.

Małe dawki:

< 0,2 Sv (20 remów)

(UNSCEAR)

ICRP-9 z 1965 r. wprowadziło:
Celem ochrony przed promieniowaniem
jonizującym - „zapobieganie wystąpieniu
ostrych skutków działania promieniowania
i ograniczeniu do poziomu możliwego do
przyjęcia, ryzyka wystąpienia skutków
późnych”.

Podział skutków

-

SOMATYCZNE

(późne) i

GENETYCZNE

(odległe)

-

WCZESNE

i

PÓŹNE

(białaczka i inne nowotwory

złośliwe, katarakta, zmiany chorobowe skóry,
osłabienie płodności oraz możliwe nietypowe starzenie
się)

-

Kliniczne

skutki napromienienia - po dawkach >1 Gy

Zależności między dawką i skutkiem – pojawiła się
hipoteza liniowa i bezprogowa.

ICRP 26 z 1977

Podział skutków:
-

NIESTOCHASTYCZNE

(po ekspozycjach na dawki

duże) – obserwowane klinicznie, ich ciężkość zależy od

dawki i posiadają próg charakterystyczny.

-

STOCHASTYCZNE

(po ekspozycjach na dawki małe) -

bezprogowe skutki, których prawdopodobieństwo

wystąpienia (częstotliwość) zależy od wielkości dawki.

 
Zależności między dawką i skutkiem:
- stochastycznym - hipoteza liniowa i bezprogowa,
- niestochastycznym - hipoteza liniowa i progowa.

Ryzyko radiacyjne (model addytywny)

Dopuszczalne poziomy narażenia zawodowego

określono na poziomie ryzyka akceptowanego, które

porównywano z ryzykiem w innych zawodach

Limit rocznego efektywnego równoważnika dawki

Dawki graniczne

Model addytywny

S(D)

D

S(D) = kD

D = D

1

+ D

2

S(D) = k(D

1

+ D

2

)

0

Nominalne współczynniki prawdopodobieństwa

dla skutków stochastycznych

 

 

 
 

 

 

 
 

Populacja

Uszczerbek (10"

2

Sv"

!

)

Nowotwór

Poważne

skutki

dziedziczne

Razem

śmiertelny

nieśmiertelny

Pracujący

(dorośli)

populacja

(cała)

4,0

5,0

0,8

1,0

0,8

1,3

5,6

7,3

ICRP 60 z 1990 r.

Podział skutków:

STOCHASTYCZNE

-

niewykrywalne u osób napromienionych;

szacowanie:
metody epidemiologiczne i modele matematyczne;
częstotliwość wzrasta losowo z dawką.

DETERMINISTYCZNE (niestochastyczne)

-

obserwuje się klinicznie, ciężkość rośnie liniowo z dawką

> 0.5 Gy na całe ciało.

Wprowadzono pojęcie „uszczerbku zdrowia”

(ang. detriment of health) zamiast współczynnika ryzyka.

ICRP 60

Uwzględniono następujące skutki stochastyczne:
- prawdopodobieństwo wystąpienia śmiertelnego przypadku raka

przypisywanego promieniowaniu,

- prawdopodobieństwo wystąpienia poważnych skutków

dziedzicznych,

- czas skrócenia życia wskutek uszkodzeń popromiennych.
 
Zależności między dawką i skutkiem:
-  stochastycznym- hipoteza liniowo-kwadratowa dla małych

dawek

- deterministycznym - hipoteza liniowa i progowa

Model multiplikatywny

D

0

S(D)

D

S(D) = kD +k

1

D

D = D

1

+ D

2

S(D) = k(D

1

+ D

2

) + k

1

(D

1

+ D

2

)

2

0

ICRP 60

Wyniki obserwacji częstotliwości nowotworów w grupie:
- Japończycy, którzy przeżyli wybuchy bomb

atomowych w Hiroszimie i Nagasaki

- populacje radiologów Szwecji, Wlk. Brytanii, Kanady
i USA

Modele projekcji ryzyka (multiplikatywny)

Limit roczny dawki skutecznej

Zalecone limity dawek

Limit dawki dla

Zastosowanie

zawodowo

narażonych

ogółu
ludności

Dawka skuteczna

20 mSv na rok

uśredniona na

5 lat

1 mSv na rok

Roczna dawka
równoważna w:

soczewkach oczu

150 mSv

15mSv

skórze

500 mSv

50mSv

rękach i stopach

500 mSv

Piśmiennictwo

1.  ICRP Pub. 60 Annals of the ICRP, Pergamon Press
Oxford 1961
2.  United Nations. Sources and Effects of Ionizing Radiation.
United Nations Scientific Committee on the Effects of
Atomie Radiation, 1993 Report to the General Assembly,
with scientific annexes. United Nations New York 1993
3. J.w w UNSCEAR Report 1994
4. Radiation Science and Health. Low Level Radiation Health
Effects: compiling the datę. Revision 1 March 19.1998.
Needham, Maryland
5. Committee on Biological Effects of Ionizing Radiation (BEIR
V-1990) Executive Summary, Carcinogenic Effects