medlitГигиена и санитарияHygiene and Sanitation0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.47470/0016-9900-2023-102-2-175-180medlit-2931Research ArticleОЦЕНКА РИСКОВ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯHEALTH RISK ASSESSMENTСовременные представления о радиобиологических эффектах плутония и урана (по материалам 150-й публикации МКРЗ)Current concepts of the radio-biological effects of plutonium and uranium (Based on ICRP Publication 150)https://orcid.org/0000-0003-2370-170XПариновОлег В.ParinovOleg V.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0904-0415СеменоваМария П.SemenovaMariya P.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1290-3082ШандалаНаталья К.ShandalaNatalya K.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2205-5670ЛягинскаяАнтонина М.LyaginskayaAntonina M.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4578-8052МетляевЕвгений ГеоргиевичMetlyaevEvgeny G.

Канд. мед. наук, зав. лаб. мониторинга здоровья населения ФГБУ ГНЦ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России, 123098, Москва.

e-mail: metlyaev@mail.ru

MD, PhD., Head of the Laboratory of public health monitoring of the State Research Center — Burnasyan Federal Medical Biophysical Center of Federal Medical Biological Agency, Moscow. 123098, Russian Federation.

e-mail: metlyaev@mail.ru

metlyaev@mail.ruКупцовВладимир В.KuptsovVladimir V.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1195-3515БогдановИлья И.BogdanovIliya I.noemail@neicon.ruФГБУ «Государственный научный центр Российской Федерации — Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна Федерального медико-биологического агентства»РоссияState Research Center — Burnasyan Federal Medical Biophysical Center of Federal Medical Biological AgencyRussian Federation2023250320231022175180Copyright © Паринов О.В., Семенова М.П., Шандала Н.К., Лягинская А.М., Метляев Е.Г., Купцов В.В., Богданов И.И., 20232023Паринов О.В., Семенова М.П., Шандала Н.К., Лягинская А.М., Метляев Е.Г., Купцов В.В., Богданов И.И.Parinov O.V., Semenova M.P., Shandala N.K., Lyaginskaya A.M., Metlyaev E.G., Kuptsov V.V., Bogdanov I.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rjhas.ru/jour/article/view/2931Введение

Введение. В статье рассматриваются риски для здоровья населения, связанные с воздействием плутония и урана, приведённые в Публикации 150 МКРЗ и актуальные в условиях развития технологий, производства новых типов ядерного топлива.

Риск возникновения рака в результате облучения плутонием. Воздействие плутония происходит преимущественно в производственных условиях. После ингаляционного поступления и осаждения в дыхательных путях плутоний выводится путём переноса частиц в пищеварительный тракт и лимфатические узлы, а также при всасывании в кровь. Основной риск, связанный с воздействием плутония, — развитие рака лёгких. Сравнение пожизненного избыточного риска смертности от рака лёгких, обусловленного внешним гамма-излучением (на основе пожизненного обследования жителей Японии, выживших после атомной бомбардировки) и внутренним облучением альфа-частицами плутония (на основе исследования работников ПО «Маяк»), показало, что при одной и той же дозе, поглощённой лёгкими, риск, связанный с облучением альфа-частицами плутония, больше, чем риск, связанный с внешним гамма-облучением, примерно в 15–16 и 19–22 раза для моделей избыточного относительного и избыточного абсолютного риска, соответственно.

Риск возникновения рака в результате облучения ураном. В настоящее время имеются очень слабые доказательства связи дозы внутреннего облучения, обусловленного воздействием урана, и риска возникновения онкологических заболеваний. В Публикации 150 представлен критический обзор Доклада НКДАР ООН за 2016 г. (2017 г.) и обсуждаются недавние эпидемиологические исследования. На этапах ядерного топливного цикла возникает разная опасность для здоровья, учитывая различие форм урана, присутствующих на каждой стадии. Оценка доз от воздействия урана для работников, занятых в ядерно-топливном цикле, затруднена из-за относительно быстрого выведения урана из кровотока, изменчивости воздействия соединений урана и различий в методах, используемых для контроля внутреннего облучения. Опираясь на опубликованные данные исследований, невозможно количественно оценить риск возникновения рака по дозам на отдельные органы и ткани, обусловленным воздействием урана.

Заключение

Заключение. Исследования, направленные на изучение свойств новых видов ядерного топлива, должны учитывать всесторонние данные, представленные в Публикации МКРЗ 150.

Участие авторов

Участие авторов: Паринов О.В. — концепция и дизайн исследования, сбор материала и обработка данных, статистическая обработка, написание текста, ответственность за целостность всех частей статьи; Семенова М.П. — сбор материала и обработка данных, написание текста; Шандала Н.К. — редактирование, ответственность за целостность всех частей статьи; Лягинская А.М., Метляев Е.Г., Купцов В.В., Богданов И.И. — сбор материала и обработка данных, статистическая обработка.Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи.

Конфликт интересов

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Поступила

Поступила: 08.08.2022 / Принята к печати: 08.12.2022 / Опубликована: 25.03.2023

Introduction

Introduction. The article discusses the health risks associated with exposure to plutonium and uranium, given in ICRP Publication 150 and relevant in the context of the development of technologies, the production of new types of nuclear fuel.

Cancer risk from plutonium exposure. Exposure to plutonium occurs predominantly in industrial settings. After inhalation and deposition in the respiratory tract, plutonium is eliminated by particle transport to the digestive tract and lymph nodes, and by absorption into the blood. The main risk associated with exposure to plutonium is lung cancer. Comparing the lifetime excess risk of mortality from lung cancer due to external gamma radiation (based on a lifetime survey of Japanese residents who survived the atomic bombing) and internal exposure to plutonium alpha particles (based on a study of Mayak employees), for the same absorbed dose to the lungs, the risk associated with exposure to plutonium alpha particles was found to be greater than the risk associated with external gamma exposure by about 15–16 and 19–22 times.

Cancer risk from exposure to uranium. At present, there is very little evidence to suggest a relationship between internal dose due to uranium exposure and cancer risk. ICRP Publication 150 provides a critical review of the UNSCEAR Report 2016 (2017) and discusses recent epidemiological studies. There are different health hazards at different stages of the nuclear fuel cycle, given the different forms of uranium present at each stage. Estimating doses from exposure to uranium for workers in the nuclear fuel cycle is difficult due to the relatively rapid elimination of uranium from the bloodstream, variability in exposure to uranium compounds, and differences in the methods used to control internal exposure. Based on published research data, it is not possible to quantify the risk of cancer from uranium by doses to individual organs/tissues.

Conclusion

Conclusion. Research was carried out as a part of the study of the properties of new types of nuclear fuel should take into account the comprehensive data presented in ICRP Publication 150. 

Contribution

Contribution: Parinov O.V. — the concept and design of the study, the collection of material and data processing, statistical processing, writing the text, responsibility for the integrity of all parts of the article; Semenova M.P. — collection of material and data processing, writing the text; Shandala N.K. — editing, responsibility for the integrity of all parts of the article; Lyaginskaya A.M., Metlyaev E.G., Kuptsov V.V., Bogdanov I.I. — collection of material and data processing, statistical processing. All co-authors — approval of the final version of the article.

Conflict of interest

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

Acknowledgement

Acknowledgement. The study had no sponsorship.

Received

Received: Augist 8, 2022 / Accepted: December 8, 2022 / Published: March 25, 2023

плутонийуранрадонрадиационный рискоценка рискарадиобиологические эффектырак лёгкихПубликация МКРЗ 150plutoniumuraniumradonradiation riskrisk assessmentradio-biological effectslungs’ cancerICRP Publication 150ReferencesАдамов Е.О., Власкин Г.Н., Лопаткин А.В., Рачков В.И., Хомяков Ю.С. Радиационно-эквивалентное обращение радиоактивных нуклидов в ЯТЦ – эффективная альтернатива отложенному решению проблемы накопления ОЯТ. Известия академии наук. Энергетика. 2015; (6): 15–25.Adamov E.O., Vlaskin G.N., Lopatkin A.V., Rachkov V.I., Khomyakov Yu.S. Radiation equivalent treatment of radioactive nuclides in nuclear fuel cycle – effective alternative to the delayed solution of spent nuclear fuel accumulation problem. Izvestiya akademii nauk. Energetika. 2015; (6): 15–25. (in Russian)Ильин Л.А., Самойлов А.С., Цовьянов А.Г., Шинкарев С.М., Шандала Н.К., Ганцовский П.П. и др. Радиационно-гигиенические исследования экспериментального производства смешанного нитридного уран-плутониевого топлива на АО «СХК». Часть 1: Методы и результаты. Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2021; 66(5): 23–32. https://doi.org/10.12737/1024-6177-2021-66-5-23-32Il’in L.A., Samoylov A.S., Tsov’yanov A.G., Shinkarev S.M., Shandala N.K., Gantsovskiy P.P., et al. Radiation-Hygienic Investigations оf Experimental Production оf Mixed Nitride Uranium-Plutonium Fuel at JSC Schc. Part 1: Methods and Results. Meditsinskaya radiologiya i radiatsionnaya bezopasnost’. 2021; 66(5): 23–32. https://doi.org/10.12737/1024-6177-2021-66-5-23-32 (in Russian)Ильин Л.А., Самойлов А.С., Цовьянов А.Г., Шинкарев С.М., Шандала Н.К., Ганцовский П.П. и др. Радиационно-гигиенические исследования экспериментального производства смешанного нитридного уран-плутониевого топлива на АО «СХК». Часть 2: Дозы и риски. Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2022; 67(1): 39–45. https://doi.org/10.12737/1024-6177-2022-67-1-39-45Il’in L.A., Samoylov A.S., Tsov’yanov A.G., Shinkarev S.M., Shandala N.K., Gantsovskiy P.P., et al. Radiation-Hygienic Investigations оf Experimental Production оf Mixed Nitride Uranium-Plutonium Fuel at JSC SChC. Part 2: Doses and Risks. Meditsinskaya radiologiya i radiatsionnaya bezopasnost’. 2022; 67(1): 39–45. https://doi.org/10.12737/1024-6177-2022-67-1-39-45 (in Russian)Паринов О.В., Лягинская А.М., Шандала Н.К., Метляев Е.Г., Купцов В.В. Проблемы оценки состояния здоровья персонала, работающего в условиях новых технологий производства ядерного топлива. Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2021; 66(3): 9–12. https://doi.org/10.12737/1024-6177-2021-66-3-9-12Parinov O.V., Lyaginskaya A.M., Shandala N.K., Metlyaev E.G., Kuptsov V.V. Problems of assessing the health status of personnel working in conditions of new technologies for nuclear fuel production. Meditsinskaya radiologiya i radiatsionnaya bezopasnost’. 2021; 66(3): 9–12. https://doi.org/10.12737/1024-6177-2021-66-3-9-12 (in Russian)ICRP Publication. Cancer risk from exposure to plutonium and uranium. Ann. ICRP. 2020; 50(4): 150.ICRP Publication. Cancer risk from exposure to plutonium and uranium. Ann. ICRP. 2020; 50(4): 150.Жуковский М.В., Киселев С.М., Губин А.Т., ред. Риск возникновения рака лёгкого при облучении радоном и продуктами его распада. М.; 2013.Zhukovskiy M.V., Kiselev S.M., Gubin A.T., eds. Lung Cancer Risk from Radon and Progeny and Statement on Radon [Risk vozniknoveniya raka legkogo pri obluchenii radonom i produktami ego raspada]. Moscow; 2013. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.