Czy zaszkodzi nam promieniowanie przy normalnej pracy elektrowni jądrowych?

Wpływ narażenia na promieniowanie powodowane przez człowieka

Badania pracowników przemysłu jądrowego

Wyniki badań 95 000 pracowników przemysłu jądrowego USA, Kanady i W. Brytanii opracowane przez Międzynarodową Agencję Badań Nowotworów (IARC) wskazują, że w zakresie małych dawek promieniowania zachorowalność na nowotwory nie rośnie, lecz maleje ze wzrostem otrzymanej dawki w proporcji – 7%/Sv. Względna umieralność na nowotwory i białaczkę w funkcji dawki skumulowanej w ciągu życia otrzymanej przez pracowników narażonych na promieniowanie jonizujące pokazana jest na rys. 2.8, opracowanym przez autora na podstawie danych liczbowych z pracy IARC⁷⁰.

Wzrost umieralności wśród pracowników narażonych zawodowo wystąpił tylko w przypadku dużych dawek i tylko w odniesieniu do białaczki. Dla porównania – średnia dawka otrzymywana od promieniowania naturalnego i z procedur medycznych przez mieszkańca Polski w ciągu 70 lat to 230 mSv, średnia dawka otrzymana dodatkowo w ciągu 70 lat przez osobę mieszkającą przy płocie elektrowni jądrowej wskutek pracy EJ to 0,7 mSv, a dawki jednorazowe przy prześwietleniu kręgosłupa wynoszą około 4,3 mSv⁷¹. Do wpływu mocy dawki – czy jest ona otrzymana w krótkim czasie, gdy organizm nie ma czasu by się skutecznie bronić, czy też w długim czasie, w postaci małych dawek rozłożonych na wiele dodających się ekspozycji – powrócimy jeszcze poniżej omawiając narażenie pracowników stoczni w Shippingport (stocznia remontowa okrętów z napędem jądrowym) poddanych działaniu małych dawek (rys. 2.9) i osób poddawanych napromieniowaniu w celach medycznych (rys. 2.10) (jodoterapia i diagnostyka). Wykresy na rys. 2.8 i na następnych rys. 2.9 i 2.10 stanowią dobrą ilustrację różnicy jakościowej w działaniu małych i dużych dawek. Przy wysokich dawkach wzrost zachorowań jest wyraźny. Natomiast dawki takie jak od elektrowni jądrowej – a więc rzędu 1 mSv łącznie przez całe życie – nie wiążą się z żadnym zagrożeniem, a przebiegi krzywych sugerują, że w tym zakresie dawek występuje obniżona umieralność na choroby nowotworowe.

Rys. 2.8. Względne ryzyko zgonu na raka lub białaczkę w zależności od dodatkowej dawki, otrzymanej wskutek pracy ze źródłami promieniowania, skumulowanej w ciągu życia, dane z pracy IARC (poziom „1” odpowiada średniej umieralności pracowników nienapromieniowanych).

Dla pełnego obrazu trzeba dodać, że autorka pracy, p. dr Cardis, w kilka lat później opublikowała wyniki dalszych studiów, które wg jej oświadczenia wskazują na wzrost zagrożenia zgodnie z hipotezą, że każda dawka promieniowania może być szkodliwa, proporcjonalnie do jej wielkości⁷². Jednakże dane liczbowe z tej nowej pracy nie zostały ujawnione. Komitety ICRP (International Commission on Radiation Protection – Międzynarodowa Komisja Ochrony Radiologicznej) i UNSCEAR (United Nations Scientific Committee on Effects of Atomic Radiation – Komitet ONZ ds Skutków Promieniowania Atomowego) przyjęły tę pracę pozytywnie, natomiast szereg niezależnych naukowców przeciwnych hipotezie LNT podjął krytykę tej pracy^73,74.

Rys. 2.9. Umieralność⁷⁵ wśród stoczniowców z Shippingport (SMR – standardized mortality ratio, znormalizowana umieralność względna, LHC – nowotwory układu krwiotwórczego)

W innym studium zbadano wpływ promieniowania na dużą grupę 28 000 pracowników stoczni Shippingport, w której remontowano okręty o napędzie jądrowym. Stwierdzono, że umieralność na nowotwory wśród osób napromieniowanych niskimi dawkami (powyżej 5 mSv) była o 24% mniejsza niż w grupie kontrolnej złożonej z pracowników tej samej stoczni, którzy nie byli napromieniowani⁷⁶ (patrz rys. 2.9). 

Dobór grupy kontrolnej z pracowników tej samej stoczni jest o tyle ważny, że często ignorowano wyniki badań wskazujących na zmniejszoną umieralność na nowotwory wśród osób napromieniowanych twierdząc, że są one wynikiem „efektu zdrowego pracownika”, tzn lepszego zdrowia osób pracujących niż ogółu ludności. To twierdzenie jest silnie krytykowane⁷⁷. Przeciw hipotezie, że efekt zdrowego pracownika jest powodem lepszego stanu zdrowia osób napromieniowanych przemawia to, że ani przy przyjmowaniu pracownikow do nuklearnych stoczni, ani do wszystkich innych zakładow atomowych, nie są prowadzone badania genetyczne wykrywajace podatność na nowotwory, ani badania przesiewowe mające wykryć już istniejące nowotwory. W przypadku stoczni Shippingport takie tłumaczenie jest niemożliwe, bo nie ma powodu, dla którego pracownicy tej samej stoczni mieliby być „zdrowymi pracownikami” w grupie pracującej na okrętach z napędem jądrowym , a „niezdrowymi” w grupie pozostałych stoczniowców.

Również studium wykonane w Japonii, obejmujące badania 115 tysięcy pracowników poddanych małym dawkom promieniowania wykazało, że zarówno liczba zachorowań na nowotwory jak i ogólna umieralność w tej populacji są mniejsze niż przeciętne dane dla odpowiedniej grupy mężczyzn w Japonii⁷⁸. Przy średniej dawce skumulowanej 13,9 mSv/osobę, standaryzowany współczynnik umieralności⁷⁹ dla całej populacji napromieniowanej wyniósł SMR = 0,83 dla wszystkich przyczyn, SMR = 0,89 dla chorób nowotworowych. A więc i w Japonii umieralność na nowotwory wśród pracowników napromieniowanych była mniejsza od średniej w populacji ogólnej. 

Badania brytyjskich radiologów

W Wielkiej Brytanii przeprowadzono obszerne badania umieralności na nowotwory wśród lekarzy radiologów. Stadium to objęło okres 100 lat (1897-1997), w ciągu którego lekarze otrzymywali bardzo zróżnicowane dawki promieniowania⁸⁰. W wyniku studium określono standaryzowany współczynnik umieralności SMR dla zgonów radiologów ze wszystkich powodów, zgonów na nowotwory i wszystkich zgonów nie wynikających z chorób nowotworowych, po czym porównano te wielkości z wartościami SMR dla trzech grup:

• (i) wszystkich mężczyzn w Anglii i Walii,
• (ii) wszystkich mężczyzn w klasie społecznej I (do której należą lekarze)
• (iii) wszystkich lekarzy płci męskiej.

Jako grupa, radiolodzy zarejestrowani w latach 1921-1979 nie wykazują znaczącej różnicy w SMR na nowotwory w porównaniu z innymi lekarzami. Natomiast radiolodzy mają znacznie niższy SMR na nowotwory niż inni mężczyźni (SMR=0.63 ) lub mężczyźni z klasy społecznej I (SMR=0.82). Radiolodzy, którzy zarejestrowali się po 1920 r., to jest po wprowadzeniu przepisów ochrony radiologicznej, mają niższy SMR dla zgonów ze wszystkich przyczyn niż inni lekarze mężczyźni (SMR=0.91), mężczyźni z klasy społecznej I (SMR=0.91) lub wszyscy mężczyźni (SMR=0.72).

Ponadto u radiologów zarejestrowanych po 1955 r. SMR na nowotwory był o 29% niższy niż dla innych lekarzy. Również współczynnik umieralności radiologów ze wszystkich przyczyn był znacznie niższy niż dla innych lekarzy. Czemu radiolodzy mieliby być zdrowsi niż inni lekarze? Część uczonych stawia hipotezę, że odporność radiologów na choroby wynika ze stymulacji układu immunologicznego przez promieniowanie.

Klucz do bezpieczeństwa – rozłożenie dawek w czasie

Diagnostyka medyczna wiąże się często z napromieniowaniem małymi dawkami. Obszerne studia prowadzone na pacjentach dorosłych, poddanych napromieniowaniu w celach diagnostycznych nie wykazały wzrostu zachorowań. Np. analiza danych 34 000 pacjentów w Szwecji, którym podawano I-131 w celach leczniczych wykazała, że przy średniej dawce łącznej 1100 mSv zachorowalność na raka tarczycy w grupie 23319 osób, które przed badaniami nie były podejrzane o nowotwory (w tym 8% osób w wieku poniżej 20 lat) wystąpił 25-procentowy deficyt raków tarczycy w porównaniu z ogółem ludności⁸¹.

W Kanadzie badano 64172 pacjentów poddanych wielokrotnemu napromieniowaniu małymi dawkami. Łącznie sięgały one od kilkunastu mSv do kilku Sv ale były otrzymywane przy średniej mocy dawki (0,6 mSv/s)⁸². Autor studium stwierdził, że „nie ma żadnego związku między ryzykiem zgonu na nowotwory a dawką”⁸³. Porównanie z umieralnością na nowotwory wśród Japończyków z tzw. kohorty ABS (Atomic Bomb Survivors), którzy przeżyli atak na Hiroszimę i Nagasaki, a więc otrzymali dawki jednorazowe przy wysokiej mocy dawki wykazało, że ryzyko przy małych mocach dawki ma zdecydowanie inny charakter. Na rysunku 2.10 pokazano umieralność dla grup, które otrzymały łączne dawki promieniowania zawarte w przedziale: grupa 1 – 0,01-0,49 Sv, grupa 2 – 0,50-0,99 Sv, grupa 3 – 1,0-1,99 Sv, grupa 4 – 2,00-2,99 Sv i grupa 5 i 6 – powyżej 3 Sv. 

 Rys. 2.10. Wyniki badań skutków napromieniowania medycznego małymi dawkami ze skutkami napromieniowania w Hiroszimie i Nagasaki. Dane z pracy Howe 1995⁸⁴

W przypadku kohorty ABS ryzyko wyraźnie rośnie z dawką. Natomiast w przypadku kohorty poddanej napromieniowaniu o małych mocach dawki, mimo że łączna dawka otrzymana przez pacjenta była taka jak w kohorcie ABS, przy małych dawkach widać obniżenie umieralności na nowotwory. Dopiero przy wysokich dawkach całkowitych ryzyko nieco wzrasta powyżej średniej dla osób nienapromieniowanych, ale i tak jest bliskie jedności, dużo niższe niż dla kohorty ABS.

[70] CARDIS E. et al., „Combined analysis of cancer mortality among nuclear industry workers in Canada, UK and the USA”, IARC Techn. Report No. 25, Lyon, (1995).

[71] Państwowa Agencja Atomistyki; Działalność prezesa PAA i ocena stanu bezpieczeństwa i ochrony radiologicznejw Polsce w 2007 roku, Warszawa, maj 2008 str. 68
[72] Cardis E. et al. Risk of cancer after low doses of ionising radiation: retrospective cohort study in 15 countries, BMJ, doi:10.1136/bmj.38499.599861.E0 (published 29 June 2005)
[73] Fornalski, K. W. and Dobrzyński, L., Ionizing radiation and health of nuclear industry workers, Int. J. of Low Radiation, vol. 6, no 1, 2009, pp. 57-78 oraz Lagarde F.: Tiny excess relative risks hard to pin down, 5 August 2005, BMJ, http://www.bmj.com/cgi/eletters/bmj.38499.599861.E0v1#114265
[74] Feinendegen and Neumann: Physics must join with biology in better assessing risk from low-dose irradiation Radiat Prot Dosimetry. 2005; 117: 346-356.
[75] Umieralność – liczba zgonów w populacji wskutek danej choroby na 100 000 osób
[76] MATANOSKI, G.M., „Health effects of low-level radiation in shipyard workers- final report”, DOE DE-AC02-79 EV 10095, US Dept. of Energy, (1991).
[77] Fornalski K.W., Dobrzyński L. The healthy worker effect and nuclear industry workers, Dose-Response, w druku
[78] HOSODA, Y. et al., First analysis of mortality of nuclear industry workers in Japan, 1986-1992, J. of Health Physics, Vol. 32 No. 2, (1997) 173-184.
[79] Wskaźnik umieralności standaryzowany względem wieku, obliczany w odniesieniu do 100 000 osób.
[80] BERRINGTON A, Darby SC, Weiss HA, Doll R. 100 years of observation on British radiologists: mortality from cancer and other causes 1897-1997. Br J Radiol 2001;74:507, 19
[81] HALL, P., et al., Thyroid cancer after diagnostic administration of Iodine 131, Radiation Research,. 145 (1996) 86-92
[82] Mała moc dawki to 0,05 do 0,1 mGy/min, większe moce kwalifikuje się jako „średnie”
[83] HOWE G.R., ’Lung cancer mortality between 1950 and 1987 after exposure to fractionated moderate dose rate ionizing radiation in the Canadian fluoroscopy cohort study and a comparison with lung cancer mortality in the atomic bomb survivors study’, Radiation Research, 142, p295-304, 1995
[84] Tamże