东海村JCO临界事故中人体暴露于低水平辐射场下染色体畸变分析.docVIP

东海村JCO临界事故中人体暴露于 低水平辐射场下的染色体畸变分析 Masao S.Sasaki等著， 京都大学辐射生物学中心， 国家放射科学学院， 广岛大学辐射生物学与医药学院等 周湘平译 中核四○四有限公司，甘肃 兰州 732850 摘要：论文对43名在JCO临界事故中受到γ射线与中子混合低水平辐照的人员进行了周身血液的染色体畸变研究。当将双着色丝粒与环形染色体的年龄标化频率与（以60Co的γ射线作为参考辐射源）生物体外建立的剂量刻度曲线进行比较，观测到了染色体估算剂量值与物理测量方法评估得到的记录剂量值之间存在的显著相关性。染色体剂量-记录剂量的回归线性系数为1.47±0.33，这就说明低剂量水平的裂变中子导致的相对生物效应要比当前采用的辐射防护标准值要高得多。 关键词：核临界事故 低剂量照射 染色体畸变 中子RBE（相对生物效应系数） 生物学剂量测定 一、简介 1999年10月30日，发生在东海村JCO铀燃料加工厂的核临界事故对中子辐照下的生物学效应评估方法有着强烈的冲击。在该事故中，中子和γ射线从转化工段的铀沉淀槽中持续发射了约20个小时，其中所有剂量的近11%是来自初始的25min核闪变1)。核反应导致了三名转化工段工人受到了严重的辐射照射、厂房内其它JCO雇员以及厂房附近应急人员以及当地居民收到低水平过度照射。 在第一种情形背景下，有相当数量的人受到中子辐照，因而该事故受到特别关注。之前广岛原子弹辐射已经提供了唯一的中子作用于人群的辐照健康后果评估基准。然而，该生物学评估基准因广岛和长崎的原子弹辐射重评价结果而被废止，原因是评价时使用了一个新的剂量测量系统DS86对广岛和长崎两个城市测得的中子剂量评估结果小到几乎可以忽略不计2）。关于中子生物效应参考数据的缺乏，特别是低剂量水平上的参考数据，成为了影响辐射防护标准建立的一大障碍。基于合编的关于各种带电粒子引起的相对生物效应（RBE）与线性能量传递（LET）之间关系的实验数据3），国际辐射防护委员会（ICRP）提出了中子的能量依赖辐射质量因子，该质量因子是通过从带电粒子的LET-RBE关系外推至感兴趣区域的反冲质子的4-6）。虽然该质量因子或辐射权重因子是一个辐射防护的操作量，但是现已有越来越多的实验证据证实中子低剂量水平下的RBE或RBEmax值实际要比传统剂量值大得多7-10）。 周身血液淋巴细胞的染色体畸变现象提供了一个灵敏的定性和定量测量辐射剂量的途径，该方法已经被用于人类受到辐照后的生物学剂量测定。基于染色体的生物学剂量测定方法具备两方面的优势：它不仅补充了以物理测量或计算基准为依据的有效剂量当量的剂量评价方法，同时还为评价人类受到辐射照射后的生物学效应大小提供了直接的证据。在此背景下，在事故发生后，立即组织开展了一项实验室间的合作研究，主要对处于低水平辐照下的人员的淋巴染色体畸变情况进行了分析。这些被作为研究对象的人员的记录剂量值一般较低，约为几个至几十个mSv不等，而与其对应的显著提高的染色体畸变频率能够与裂变中子的显著偏高RBEmax阈值保持很好的一致性。 二、材料与方法 1.研究群体 当前研究的人员组成以及他们的受照条件如表1所示。周身血液样本来自43个愿意接受研究的受照人员。这些研究对象群体包括了距离事故地点遥远的当地居民，但是在事故发生后2至4天内进行的血液学检查中，被诊断出存在着严重的淋巴细胞数目减少的现象（此类划为类别A）；当地居民在JCO厂房外受到辐照，但是其所处位置距离事故地点约为80m（此类划为类别B）；JCO雇员通过全身计数剂量计和/或个人剂量监测计进行辐照水平评价（此类划为类别C）；从事沉淀槽夹套中冷却水排放工作的JCO雇员（此类划为类别D）；事故中负责营救严重受照工人的消防人员（此类划为类别E）。 表1受照条件一览以及用于染色体畸变分析研究的人员血液采样情况 受照类别 受照条件 受照人数 记录剂量(mSv)a 受检人数及采样日期 （A）当地居民（Ⅰ） 被诊断出存在淋巴细胞数目严重减少的远处居民 8 无数据 7 99.10.18 （B）当地居民（Ⅱ） 事故发生点附近（约80m）的受照居民 7 6.7-16 7 99.10.21 99.10.22 （C）JCO雇员（Ⅰ） 厂房内的JCO雇员b 49 0.6-48 18 99.10.21 99.10.22 （D）JCO雇员（Ⅱ） 负责排水的工人 18 3.8-48 8 99.10.21 99.10.22 应急人员 负责救援严重受照人员的消防员 3 4.6-9.4 3 99.10.21 接受染色体畸变分析人员总数 43人次 a指以有效剂量当量表示的记录剂量，该值包括了临界事故后的被活化的全身24Na计数，个人剂量监测计的读数和/或合并来自环境中的计算得到的中子和γ