2) Понятие о малой мощности дозы

В Отчетах НКДАР-1986 [AU5] и НКДАР-1988 г. [AU7] без подробностей указано, что малой считается мощность дозы меньшая 0,05 мГр (Зв) в мин. Далее НКДАР развил обоснования, и соответствующий документальный материал целесообразно привести аутентично.

«Абсолютный» микродозиметрический подход. Наиболее фундаментальный, первый подход заключается в том, что при малой интенсивности (мощности) дозы редкоионизирующего излучения ни одна клетка человека в течение жизни (в среднем взято 60 лет) не должна претерпевать более одного радиационного события. В подобном случае интенсивность воздействия оказывается малой при 10^–8 мГр/мин [AU8, AU13], в то время как средний естественный радиационный фон (ЕРФ) в 453 раза интенсивнее (2,38 мГр/год [AU11], т.е., 4,53 10^–6 мГр/мин).

По полноте репарации. Подход основан на том, что если ядро поражает вторая частица, то к этому моменту оно должно полностью восстановиться от последствий попадания первой. Время, которым располагает клетка для восстановления повреждений (репарации), учитывается параметром интенсивности облучения.

Малой считается такая интенсивность ионизирующего излучения, при которой период времени между двумя вероятными поражениями одной и той же ядерной мишени позволяет полностью репарировать повреждения, вызванные первым событием попадания.

В таблице 1 представлены временн'ые интервалы между двумя попаданиями в ядро клеток млекопитающих для рентгеновского излучения при различной интенсивности воздействия [AB22].

Таблица 1. Влияние интенсивности облучения на частоту поражения ядра клеток млекопитающих (рентгеновское излучение, 100 кэВ) [AB22]

Интенсивность облучения	Среднее время между двумя попаданиями
1 мГр в день	3 сут
3 мГр в день	1 сут
10 мГр в день	8 ч
100 мГр в день	50 мин
1000 мГр в день	5 мин

Биологической основой фактора репарации является устранение повреждений ДНК, подавляющее большинство которых эукариотическая клетка репарирует в первые минуты — часы, а почти все остальные — в течение 1 сут после радиационного воздействия [РК10, РХ2, AD15, AG2, AR13, AW23]. В исходных работах по микродозиметрии [AB22, AB24,AF8] назывались разные промежутки времени, необходимые для полного восстановления — 2–12 ч и 6 ч между двумя событиями попадания. В отечественной литературе можно встретить диапазон полного восстановления в районе от 2 ч до 1 сут [РК3].

В Отчетах НКДАР-1993 и НКДАР-2000 [AU8, AU13] приводится значение малой интенсивности облучения с учетом репаративного фактора, составляющее 10^–3 мГр/мин.

В [AB24] представлена величина 0,05 10^–3 мГр/мин для временного фактора 6 ч и g-излучения. Если же принять за необходимое время кажущуюся исходя из имеющихся данных [AR13, РХ2, AD15, AW23, РК10] наиболее приемлемой величину 1 сут, то из таблицы 1 следует, что для рентгеновского излучения малая интенсивность дозы соответствует 3 мГр/сут или 2,1 10^–3 мГр/мин. Можно отметить, что мощность дозы ЕРФ (2,38 мГр/год без учета ЛПЭ излучения [AU11]) составляет 4,5 10^–6 мГр/мин. То есть, превышение ЕРФ даже на два порядка не выводит облучение за рамки малой интенсивности по репаративному подходу.

По индукции опухолей у лабораторных животных. Преимущественно у мышей. При малой интенсивности (мощности) облучения опухолеобразование должно быть минимальным. Согласно НКДАР-1986 [AU5] и НКДАР-1988 [AU7], малая интенсивность облучения составляет 0,05 мГр/мин (в документах не указан критерий, по которому получены значения). В НКДАР-1993 [AU8] и НКДАР-2000 [AU13] величина по показателю индукции опухолей составила 0,06 мГр/мин в течение нескольких дней или недель либо 0,1 мГр/мин в течение нескольких часов.

В 1993 г. НКДАР указывал (пункт 331) [AU8], что применительно к туморогенезу у человека при интенсивности облучения ниже 0,1 мГр/мин, если воздействие занимает не более нескольких часов, независимо от величины накопленной дозы необходимо использовать фактор эффективности дозы и мощности дозы (DDREF — Dose-and-Dose-Rate Effectiveness Factor).

В фундаментальном сообщении BEIR-VII [AB10] определил для хронического воздействия («от месяцев до всей жизни») малую мощность дозы для редкоионизирующей радиации как соответствующую 0,1 мГр/мин независимо от накопленной дозы.

К тому же в BEIR-VII, после представленного выше определения малой мощности дозы в начале документа, в самом тексте этими построениями не воспользовались По тексту малыми называются мощности дозы и в 0,5 мГр/мин, и в 1,0 мГр/мин, и в 1,5 мГр/мин, и т.п.; достаточно провести поиск в документе BEIR на “low dose rate” (более ста упоминаний в тексте) [AB10].

В своем МКРЗ-99 за 2006 г. [AI7], МКРЗ называет малой мощностью дозы интенсивность облучения в 6 мГр/ч в течение первых нескольких часов, ссылаясь при этом на Отчеты НКДАР-1993 [AU8] и документ EPA-1999 Агентства по защите окружающей среды (Environmental Protection Agency) [AE4]. А 6 мГр/ч это соответствует как раз 0,1 мГр/мин, но — вновь в течение нескольких часов, как у НКДАР, а не месяцев или всей жизни, как у BEIR.

На сайте спонсируемой Программы по малым дозам радиации Министерства энергетики США (DOE) [AD8] упоминаний о том, что есть малая мощность дозы, не обнаруживается.

На сайте ИБРАЭ РАН [РЧ3] представлена такая фраза: «Малыми дозами принято считать дозы менее 50–100 мЗв однократно или 5–10 мЗв в год». Если от годов перейти к минутам, то получается (0,95–1,9) 10^–5 мГр (мЗв) в мин. Эта величина непонятно откуда взята.

Понятие о малой мощности дозы с позиции авторов, придерживающихся идей радиационного гормезиса, имеет значительную специфичность. В данном случае граница малых доз должна означать точку изменения знака эффекта (см.раздел 2.2). В своем последнем из известных обзоров по гормезису (2007 г.) один из его наиболее авторитетных исследователей, профессор Т.Д. Лаки (TD Luckey)¹ T.D. Luckey) представил следующую схему (рисунок 1) [AL34].

Рисунок 1. Сопоставление данных для грызунов и человека по основным радиационным эффектам: дефиците облучения, его нормальном уровне, гормезисе, пороге и повреждающему действию. По Т.Д. Лаки, 2007 [AL34]. По оси абсцисс — годовая мощность дозы облучения, мЗв/год; по оси ординат — так называемый «индекс здоровья», когда показатели, представленные на графике, больше «1» в случае гормезиса.

Согласно Т.Д. Лаки, оптимальный уровень мощности дозы для человека составляет 90 мЗв/год; при самой же консервативной оценке — 60 мЗв/год (см. рисунок 1). Это соответствует (1,1–1,7) 10^–4 мЗв/мин, что мало по любым оценкам, включая критерий полноты репарации ДНК (10^–3 мГр/мин; см. выше). В то же время, пороговая доза («когда знак эффекта изменяется»), по мнению профессора Т.Д. Лаки, имеет значение 8000 мЗв/год, или 0,015 мЗв/мин, что вновь мало, но — уже по вышеприведенному критерию индукции опухолей у животных.

Таким образом, в своих построениях, развиваемых вплоть до самого последнего времени, один из наиболее известных сторонников гормезиса никак не выходит за рамки общепринятых в науке о радиации количественных положений, отображенных в документах НКДАР.

Вклад в попытки прояснить вопрос о малых мощностях доз внес и Л.М. Рождественский (ГНЦ — Институт биофизики ФМБА РФ; в настоящее время — ФГУ «ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России», Москва). Им была предложена всеохватывающая схема диапазонов малых доз и малых интенсивностей облучения, которая основана на известных дозовых зависимостях для цитологических и эпидемиологических эффектов облучения. Главный критерий малого у Л.М. Рождественского, как и у С.А. Гераськина (см. раздел 2.1) — отсутствие вреда на клеточном уровне и на уровне организма [РР5]. На рисунке 2 представлена схема из публикации [РР5] Л.М. Рождественского.

Рисунок 2. Схема диапазонов малых доз — малых мощностей доз Л.М. Рождественского [РР5].

Из рисунка 2 видно, что автор придерживается предложенного НКДАР определения максимальной малой дозы облучения в 200 мГр (нижняя грань прямоугольника в середине схемы и [AR16]). Что же касается границы мощности дозы, при которой длительное хроническое облучение не вызывает вреда, то, согласно Л.М. Рождественскому, это пороговый уровень порядка 100 сГр/год, что соответствует 1,9 10^–3 мГр/мин [РР5], каковое значение на около трех порядков выше ЕРФ и близко к малой мощности НКДАР по критерию полноты репарации (10^–3 мГр/мин; см. выше).

В последнем (2004 г.) пособии по радиобиологии [РЯ5] и в [РР7] называют «низкой» мощность эквивалентной дозы до 0,1 Зв/год (но накопленная доза за жизнь не должна превзойти 1 Зв). А это составляет 1,9 10^–4 мЗв/мин. Откуда в [РР7,РЯ5] взяли данное значение, не указано, но, поскольку это приблизительно на два порядка выше ЕРФ, можно предположить, что именно данное 100-кратное превышение и послужило отправной точкой для понятия о малой мощности дозы, как и у некоторых других авторов (см. в пособии [РК37]). Ясно, что все такие «стократные» и «тысячекратные» превышения, использованные в качестве определения малых и низких интенсивностей облучения, весьма условны. Вероятно, надо придерживаться как-то обоснованных биологически и онкологически величин, предложенных НКДАР.

В таблице 2 представлены основные имеющиеся сведения.

Таблица 2. Значения низкой мощности дозы для радиацией с низкой ЛПЭ по разным данным. Естественный радиационный фон составляет в среднем 4,53 10^–6 мГр/мин [AU11]

Исходный подход	Международная организация	Малая интенсивность (мощность) дозы
«Абсолютный микродозиметрический»: ни одна клетка человека в течение жизни (в среднем 60 лет) не должна претерпевать более одного радиационного события	НКДАР-1993, НКДАР-2000[AU8, AU13]	10–8 мГр/мин (?)
По полноте репарации (ДНК)	НКДАР-1993, НКДАР-2000[AU8, AU13]	0,001 мГр/мин
По опухолеобразованию у животных	НКДАР-1993, НКДАР-2000[AU8, AU13], МКРЗ-99 (2006) [AI7]; Агентство по защите окружающей среды (EPA-1999) [AE4]	0,06 мГр/мин в течение нескольких дней или недель, либо 0,1 мГр/мин в течение нескольких часов
Критерий не ясен	BEIR-VII (2005–2006) [AB10]	0,1 мГр/мин в течение месяцев — всей жизни (?)

Обращает на себя внимание, что до сих пор отсутствуют построения относительно малой мощности дозы применительно ко всему периоду жизни. Понятно, что ни «абсолютистские» (см. первую строку таблицы 2) 10^–8 мГр/мин, ни столь же странное предложение BEIR о 52,6 Гр в течение жизни (по расчетам) подобными построениями не являются. Правда, есть предельное значение малой дозы в 200 мГр независимо от интенсивности облучения [AU8, AU13].Если отнести его к 60-ти годам жизни (к примеру; в минутах), то получается 6,3 10^–6 мГр/мин. Но это — практически средний ЕРФ (4,53 10^–6 мГр/мин [AU11]). Поэтому и здесь — снова неясность.

Исходя из данных таблицы 2 понятно, что в своих экспериментальных или эпидемиологических исследованиях авторы могут смело называть малыми интенсивностями (мощностями) облучения величины от 0,001 до 0,1 мГр/мин в зависимости от критерия оценки. Но не более, иначе значения не совпадут с утвержденными НКДАР и МКРЗ параметрами.