Проходя через тело человека, ионизирующая радиация вступает во взаимодействие с тканями и передает энергию клеткам и их органеллам путем ионизации их атомов. Этот феномен широко изучался на примере критически важного генетического материала, ДНК, который контролирует функции клеток. Если повреждение ДНК незначительно и степень нанесения повреждения не была резкой — иначе говоря, при низких уровнях облучения — клетка может оказаться способной восстановить полученные повреждения. Если нанесенные повреждения не подлежат восстановлению и являются достаточно серьезными для того, чтобы помешать клеточным функциям, клетки могут либо немедленно отмирать, либо погибать после неоднократного деления.

При низких дозах отмирание клеток может сопровождаться действием естественных механизмов, регулирующих клеточную регенерацию. Однако при высоких дозах облучения восстановление и регенерация клеток могут стать недостаточными, что приводит к гибели большого количества клеток, вызывая затрудненное функционирование органов. Быстрая гибель клеток при высоких дозах радиации может угрожать жизни человека в краткосрочном плане, и именно такие «детерминистские» последствия объясняют большую часть смертей сразу же после Чернобыльской аварии.

При низких дозах клеточная регенерация может быть неполной или дефектной, а в этом случае клетка может мутировать и привести в будущем (возможно, весьма отдаленном) либо к неконтролируемому размножению переродившихся соматических клеток, либо к трансформации клеток зародышевой ткани половых желез («стохастические» эффекты). В первом случае существует вероятность заболевания самого облученного человека раком, во втором — могут проявиться наследственные (генетические) дефекты у его потомства. Последствия низких доз облучения определить непосредственно невозможно, поэтому оценки отдаленных медицинских последствий основываются на прогнозах, сделанных на базе вынужденных допущений и экстраполяций.

Основания для прогноза отдаленных последствий

В основе практически всех официальных оценок отдаленных радиологических последствий Чернобыльской аварии лежит использование беспороговой концепции зависимости «доза-эффект». Однако правомерность линейной аппроксимации эффектов с диапазона больших доз на малые вызывает большие сомнения. В последние годы во всем мире большинство ученых приходит к выводу, что частота возникновения злокачественных опухолей не наблюдается при радиационных воздействиях ниже 0,1 Зв на все тело при кратковременном облучении. С учетом ослабления эффектов в условиях хронического облучения можно говорить о пороговом уровне 0,2—0,5 Зв. На сегодняшний день нет никаких свидетельств тому, что ниже этого практического порога возможны эксцессы опухолей и наследственных нарушений, которые реально могут быть зарегистрированы. Признание этого практического порога позволяет исключить из практики оперирование понятием «коллективная доза» в тех случаях, когда оцениваются риски выхода стохастических эффектов в больших популяциях людей от малых и сверхмалых доз.

Прогноз для населения

В первые годы после аварии оценки ее радиологических последствий для населения выполнялись во всем диапазоне доз, включая:

• наиболее загрязненные районы (зоны жесткого контроля) — около 270 тыс. жителей;
• 9 загрязненных областей СССР — 15,6 млн. жителей;
• населения европейской части СССР — 74,9 млн. жителей.

Хотя использовались весьма консервативные прогнозы доз облучения (выполненные с большим «запасом прочности» в 1988 г.), тем не менее, они показывали, что сколько-нибудь значимого превышения смертности от радиационно-индуцированных злокачественных новообразований над спонтанным уровнем онкосмертности не будет наблюдаться во всех случаях, кроме эффектов, связанных с облучением щитовидной железы.

В последующий период прогнозы доз облучения населения, с учетом реальной эффективности осуществленных мер по защите, были скорректированы в сторону их снижения. Все больший вклад в пожизненную дозу стали давать уже реально полученные дозы внешнего и внутреннего облучения людей. Одновременно в оценках стали использоваться более высокие коэффициенты риска дополнительной смертности, рекомендованные Международной комиссией по радиационной защите (МКРЗ). В 90-х годах для 7,2 млн. населения бывшего СССР, проживающего в границах изолинии 37 кБк/м² (1 Ки/км²), коллективная доза была оценена на уровне 70 000 чел Зв, а расчетное число гипотетических случаев летального рака, прогнозируемое по «линейно-беспороговой» гипотезе, было оценено на уровне 3500 дополнительных случаев. Это значение составляет 0,35% от 1 млн. ожидаемых спонтанных случаев смертельного рака среди данной когорты.

По последним оценкам только в наиболее загрязненных районах Белоруссии, России и Украины (с плотностью загрязнения почвы ¹³⁷Cs свыше 555 кБк/м² или 15 Ки/км²) накопленные за 15 лет после аварии эффективные дозы сравнимы с суммарными дозами, полученными жителями за это же время от природных и медицинских источников (>50мЗв). Общее число жителей с накопленными дозами >50 мЗв составляет около 100 тыс. человек. Учитывая, что к настоящему моменту большая часть дозы внешнего и внутреннего чернобыльского облучения уже получена, коллективная доза для этой когорты за всю жизнь не превысит 7000 чел Зв. Принимая коэффициент риска смертельного радиогенного рака равным 5·10^–2 Зв^–1, получаем, что гипотетическое число ожидаемых радиационно-индуцированных летальных новообразований может составить 350 случаев. Напомним, что эта оценка относится к индивидуальным дозам облучения населения в 3—5 раз более низким по сравнению с практическим порогом достоверного выявления отдаленных эффектов.

Подавляющее большинство из упомянутых ранее 7,2 млн. жителей проживают на территориях с загрязнением почвы цезием на уровне 30—70 кБк/м². Накопленные и прогнозируемые дозы облучения этих людей лежат в диапазоне от долей до единиц миллизиверт и составляют малую долю от общего фонового облучения (4 мЗв в год) за счет природных источников (2,8 мЗв) и медицинских процедур (1,2 мЗв). Учитывая это, можно считать не целесообразным включение этой группы населения в расчеты коллективной дозы и оценки риска.

Как и прогнозировалось, через несколько лет после Чернобыльской аварии было отмечено резкое увеличение (в десятки раз) числа заболеваний щитовидной железы среди групп населения, получивших наибольшие дозы облучения этого органа, то есть детей и подростков. В Брянской области России, например, на начало 2000 г. заболело раком ЩЖ 109 детей, из них умер один. Согласно прогнозу Российского медико-дозиметрического регистра до 2006 г. в когорте детей и подростков (на момент аварии) можно будет ожидать 360 случаев заболевания раком ЩЖ. Удалось установить и роль радиационного фактора в индукции рака ЩЖ. Для России он выявлен только для детей (на момент аварии) и только в Брянской области: 1/3 связана с радиационным облучением, эффект скрининга объясняет не менее 66% прироста заболеваемости раком ЩЖ после 1991 г. Необходимо отметить, что по мере накопления статистики оценки вклада радиационного фактора уменьшаются. Так в более ранних публикациях оценки были выше — 85% выявленных раков считались радиационно-индуцированными.

На практике подтверждено отсутствие в течение всех лет после Чернобыльской аварии значимых отклонений, как в общей, так и в онкологической смертности населения загрязненных районов России. Риск смерти от злокачественных новообразований, в том числе и лейкозов, для населения наиболее загрязненной в РФ Брянской области как до, так и после аварии статистически значимо не отличался от общероссийских показателей.

Заболеваемость злокачественными новообразованиями взрослого населения загрязненных областей РФ, как и на остальных территориях России, имеет устойчивую тенденцию к росту, однако сравнение доаварийного и послеаварийного периодов, а также сравнение с другими территориями указывает на отсутствие в этом росте чернобыльской специфики.